溶洞位置对隧道围岩稳定性影响的有限元分析

2011-06-13王伟胜石永利

山西建筑 2011年31期

王伟胜尧红石永利

0 引言

随着我国西部大开发的进程加速以及交通运输业的蓬勃发展，在西部山区修建铁路公路隧道工程已经越来越多，这就不可避免的会遇到许多不同程度的地质问题，尤其是西南的喀斯特地貌的岩溶问题已经严重影响到隧道的施工和安全运营[1]。岩溶通常是指可溶性岩石，特别是碳酸盐类岩石，受含有二氧化碳的流动水溶蚀，携出转移有时并加以沉积等综合地质作用而形成的地质现象的总称。

为了准确评价平行于隧道走向的溶洞分布对围岩稳定性的影响，笔者通过建立二维有限元模型对可能出现的具有不同位置溶洞的隧道开挖进行数值模拟，根据计算结果并结合实际工程经验对应力分布及稳定性进行系统的分析。

1 工程概况

六珠岭隧道地貌单元属低山丘陵区，山顶海拔最高达208.5 m，山谷最低达 51.9 m，山坡自然坡度 20°～50°，局部较为陡峭，山坡植被发育、多为杂草。隧道除进口段255.97 m位于半径为3500 m的曲线上，其余位于直线段上，全隧均位于坡度0.53%的下坡段上。隧道全长1236 m，隧道进、出口里程分别为:DK78+883，DK80+119，隧道分解里程分别为 DK78+873，DK80+129。隧道按旅客列车设计行车速度160 km/h，客货共线单线隧道设计。