基于強度折減法邊坡與隧道聯合地層穩定性研究

胡文亮

(重慶市設計院有限公司， 重慶 400015)

山嶺隧道受地形地質條件及路線限制，隧道偏壓較為常見，隧道下穿邊坡形成的聯合受力系統較為復雜，分析邊坡與隧道聯合體系的地層穩定性是進行隧道工程安全建設的首要問題。目前，偏壓隧道處置研究多從施工技術、隧道加固等方面進行。王軍等[1]采用有限元差分法計算受偏壓隧道影響的邊坡加固，計算數值與工程監控較吻合；楊小禮等[2]通過數值模擬淺埋小凈距隧道施工過程，提出先開挖埋深較大的一側，隧道圍巖塑性區相對較小；趙陽等[3]對偏壓小凈距隧道進行計算，指出小凈距隧道兩主洞掌子面保持在2倍洞徑時隧道穩定性最好；黃強等[4]通過計算分析了在淺埋偏壓公路隧道采用CRD工法施工，隧道按外側上部、內側上部、外側下部、內側下部的順序進行開挖，應力位移較?。魂愔久舻萚5]通過分析隧道拱頂沉降塑性區等，認為大跨淺埋偏壓隧道優先開挖深埋側隧道，并優先開挖其淺埋側導洞。

鑒于目前邊坡隧道聯合受力體系地層穩定性的研究尚少，本文采用有限元強度折減法分析從隧道拱部的邊坡覆蓋層厚度探討研究隧道與邊坡聯合受力地層穩定性受力特性，以期指導偏壓隧道的設計與施工。

1 強度折減法原理

強度折減法是通過折減巖土工程的材料參數強度(抗拉強度及抗剪強度)，使得巖土處于臨界破壞失穩狀態[6-12]，強度折減的數值F即為安全儲備系數。

選擇巖土材料本構模型采用摩爾-庫倫屈服準則，將巖土的穩定性系數F定義為抗拉強度及抗剪強度同等減少值?！?br>