2011年5月下第40卷第341期
施
工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
隧道施工降低仰坡稳定性的机理分析
喻军"刘松玉2
（1.浙江工业大学建筑工程学院，浙江杭州310032；2.东南大学交通学院，江苏南京210096）
[搞要】为保证隧道润口仰坡在隧道施工下的稳定，必须有足的安全储备。先采用极限平衡法分析施工对仰坡稳定性的影响；然后在确定台阶法施工前提下，模拟隧道施工对仰坡稳定性的影响，二者结果有较好的一致性。针
的最佳酶度为15m，最佳间距为24m。
【关键词】隧道施工；有限元强度折减法；跨度；间距：仰坡；稳定性
【中图分类号】U455
【文麟标识码】A
【文章编号】1002-8498(2011)08-0087-03
MechanismAnalysisof StabilityReductionofFront
Slope in Tunnel Construction
Yu Jun', Liu Songyu?
(1. College of Cinil Engineering and Arehitecture, Zhejiang Unisersity of Technology, Hangzhou,Zhejiang310032,China;
2. School of Tranaportation, Southeast Uninersity,Nanjing, Jiangsu210096, China)
Abstract: The front slope should have enough safety reserve to ensure safety of tunnel construction. Limited equilibrium method is applied to analyze the stability of front slope during tunnel construction. Numerical simulation of the stability of front slope is used during staged construction to find the same result. FEM strength reduction method is used to analyze the influence of different tunnel spans and distance on the stability of the front slope at the entrance of tunnel. And the result that the best span is fifteen meters and best distance of the tunnel is twenty four meters are concluded.
Key words:tunnel construction; FEM strength reduction method; span; distance; front slope; stability
隧道洞口仰坡稳定性一直是隧道工程师关注的热点，许多学者从优化隧道施工工序角度进行研究，比如采用CRD法、留核心土法[15]，减少每循环的开挖长度，初支及时形成封闭结构等方法减小对仰坡稳定性的影响。文献[61采用极限分析法对隧道项部的滑动面进行分析，但未分析滑动面穿过隧道的情况。部分学者采用强度折减法分析边坡变形(74) 和设计洞门以维护仰坡稳定(941)。很少有从隧道跨度和间距角度研究对仰坡稳定性的影响，本文探讨
了在特定地质条件下，最佳的隧道跨度和间距。仰坡稳定性变化的机理分析
用极限平衡理论分析隧道开挖对仰坡稳定性影响的3个阶段，各阶段滑动面分别是ABC，BC， A'BC，如图1所示。3种状态的安全系数分别为：
【收稿日期】2010-10-27
【作奢简介】响军，新江T.业大学建筑工.程学院讲师，博士研究生，浙江工业大学建筑工.程学院桥隧系
310032，电话：13486187283，
E-mail: yujunsunny@ 163. com 万方数据
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(3)
式中：M，为抗滑力矩（kN·m）；M.为滑动力矩(kN·m）;：为摩擦角（°）;α，为条块I滑动面倾角(°）:e,为黏聚力（kN）：W，为重力（kN)：F为隧道顶部的正压力（kN）；l，为条块i滑动长度（m）。F 的最小极限F"可由支护参数确定，由于F,越小，对隧道的边坡稳定越不利，对每个滑动面的最小安全系数为：