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隧道-滑坡正交体系受力模式的试验研究

吴红刚 陈小云 艾挥 铁道工程学报 2016年第03期

摘要:研究目的:随着我国近年来高速铁路的快速发展,特别是在地形复杂的西部,隧道在线路总长度中占有的比例越来越大,造成大量隧道需要穿越滑坡的情况时有发生,对隧道的施工、运营都造成了严重的威胁。目前我国对穿越滑坡的隧道设计和施工还没有形成统一的认识和标准,没有完整的计算理论。本文以隧道-滑坡正交体系为研究对象,通过三组模型试验,分别将隧道设置于滑面以下、滑面处、滑面以上三种工况进行模型试验,利用滑坡后部加载、坡脚开挖等方式迫使滑坡体发生向下滑动,在隧道周围分别布置微型土压力盒对隧道的应力进行监测和分析研究。研究结论:(1)随着加载和开挖的进行,隧道断面四周的压力不断增大,并有逐渐稳定的趋势;(2)第一组试验中河侧压力明显小于山侧,第二组试验中山侧也大于河侧压力,但是与第一组试验中相同位置的压力相比要小,第三组试验中山侧和河侧的压力分布较相似;(3)隧道顶部的压力从山侧到河侧逐渐降低,底部压力从河侧到山侧逐渐降低,均呈梯形分布;(4)本研究成果可为高速铁路穿越滑坡地区的设计和施工提供一定借鉴。

关键词:隧道滑坡模型试验应力

单位:中铁西北科学研究院有限公司 兰州730000 中国铁道科学研究院 北京100081 兰州交通大学 兰州730070

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