偏压隧道洞口高边坡挡墙的计算与优化.docx

第 29 卷第 4 期2012 年 12 月土 木 工 程 第 29 卷第 4 期 2012 年 12 月 土 木 工 程 与 管 理 学 报 Journal of Civil Engineering and Management Vol． 29 No． 4 Dec． 2012 偏压隧道洞口高边坡挡墙的计算与优化 路1 ， 魏华兵2 ， 王 军2 ， 邓 帮3 ， 王元汉1 许 ( 1． 华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074; 2． 湖北省路桥集团有限公司，湖北 武汉 430056; 3． 武汉市建筑工程质量监督站，湖北 武汉 430010) 摘 要: 隧道的偏压是影响隧道洞口段边坡安全稳定性和洞口顺利施工的主要因素。在偏压洞口处设置挡墙 已成为保障偏压隧道进出洞施工安全以及边坡稳定性的一种重要方法。本文结合宜巴高速公路庙湾 1 号隧道 偏压洞口高边坡的挡墙施工方案进行计算与优化。首先采用改进条分法进行分析，提出隧道开挖削弱坡体抗 滑力的力学模型，进行了洞口开挖前后边坡稳定性安全系数的计算; 其次采用 ABAQUS 有限元软 件 对 隧 道 洞 口坡体滑移带进行计算，对不同挡墙施工方案进行了优化，并与实际监测结果进行了比较，表明先施作挡墙再 进行隧道洞口施工较为安全经济。分析结果为偏压隧道的挡墙设计施工提供了参考。 关键词: 偏压隧道; 挡土墙; 条分法; 边坡稳定性; 安全系数 中图分类号: U453． 1 文献标识码: A 文章编号: 2095-0985( 2012) 04-0059-06 Calculation and Optimization for Retaining Wall of High Slope at Tunnel Outlet XU Lu1 ，WEI Hua-bing2 ，WANG Jun2 ，DENG Bang3 ，WANG Yuan-han1 ( 1． School of Civil Engineering and Mechanics，Huazhong University of Science and Technology， Wuhan 430074，China; 2． Hubei Province Road and Bridge Company Ltd，Wuhan 430056，China; 3． Wuhan City Construction Project Quality Supervision Station，Wuhan 430010，China) Abstract: The unsymmetrical pressure of the tunnel is one of the main factors，which has great influence on the safe construction at the tunnel outlets． Setting of the retaining wall is an important method to keep the slope stability and guarantee the construction safety of the unsymmetrical pressure tunnel． The retaining wall project of the construction of Miaowan 1 Tunnel of Yiba Highway is studied， which includes calculation and optimization． At first，an advanced slice method is proposed in the analysis and a mechanical model is set where the tunnel opening may decrease the anti-sliding force of the slope． The slope stability safety factors for the tunnel opening before and after construction have been calculated． ABAQUS finite element software is applied to calculate the shear bands at the tunnel openings． Based on the