理论教育 山区高速公路施工安全技术研究成果

山区高速公路施工安全技术研究成果

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:气候和天气变化的影响:气候是各种气象要素的综合表现,气候要素经常对边坡稳定性系统产生影响。其中对隧道仰坡稳定性影响较大的是岩体的蠕变,土的蠕变不仅与应力大小有关,还与温度有关,因此在实际工程中应该考虑这一因素。

山区高速公路施工安全技术研究成果

影响边仰坡稳定性的基本因素是多种多样的,对于一个具体的隧道边坡,首先要从隧道所处地质的结构状况、力学特性出发,再结合具体的工程因素和自然因素等综合分析,寻求各因素的影响特点。主要有以下几个方面的影响:地质结构的影响、地应力的影响和其他因素的影响。

1.地质结构的影响

结构面的表面性质有粗糙起伏程度、含泥质充填物程度、“岩桥”(锁固段)所占的比例、表面硬度等。结构面部位往往是物理力学变动和物理化学作用的强烈反应地带,结构面的存在降低了岩体的整体强度,增大了岩体的变形性能,加强了流变力学特性和其他的时间效应,以及加深了岩体的不均匀性、各向异性和非连续性等性质。而且不同级别的结构面对岩质边坡稳定性的影响和作用不同,不稳定岩体往往是沿着一个适宜的结构面或多个结构面的组合边界的剪切滑移、张拉破裂和错动变形等而造成岩体边坡的失稳。对于地处土质地区的隧道,黄土怕水,这是目前很多从事黄土研究的专家学者们的共识。黄土边坡的破坏,无不与地表水的冲刷、侵蚀有关,大气降水是影响黄土边坡的最主要因素。而黄土自身的凝聚力对边坡稳定的影响最大,结构密实,强度较高,抗风化能力强的老黄土构成的边坡比新黄土边坡稳定得多。

2.地应力的影响

地应力包括自重应力、地质构造应力、地震应力、温度应力以及有关物理化学作用所引起的应力等。而这些应力在长期的地质历史年代里,随环境条件的变化而变化,存在着一个相当复杂的初始地应力状态。由于隧道的开挖,工程活动形成的二次应力场的叠加、干扰和调整问题,破坏了边坡岩土体的相对平衡的应力状态,进而进一步加剧了岩体的物理力学状态的复杂性,初始应力状态重新分布,不仅表现在应力释放方面,而且表现在应力集中方面,这对于洞口处的边坡稳定是很不利的。

3.其他因素的影响(www.daowen.com)

大气降水及地下水的影响:在工程施工的过程中,由于隧道的开挖,可能破坏原有的稳定控制界面,将原有的控制界面带间的水流闭路系统破坏,形成渗流通道,使得界面上的黏性参数大幅降低,导致边坡的滑移破坏。大气降水是地下水的一种补给源,地下水相对比较稳定,可以传递静水压力并能在自重应力下移动,服从水力学定律。如果边坡上有黏土层,那么它是导致滑坡又是隔水层,边坡的稳定性将非常差。因此,除边坡的地质构造外,边坡的水文条件将是影响稳定性的重要因素。

气候和天气变化的影响:气候是各种气象要素的综合表现,气候要素经常对边坡稳定性系统产生影响。如果将岩土体强度的季节变化、大气降雨渗透部分的重量、雪载和风载、大气压力等纳入计算,则对之影响可做定量评价。气候对边坡影响最重要的因素是湿润条件和温度条件,亦即是水的影响。

植被的影响:在天然边坡上,植被几乎是产生滑坡的环境中必然存在的要素,在隧道的施工过程中,洞口部位原有植被的破坏,对于洞口边坡的稳定性分析将会产生一定的影响。

时间的影响:由于隧道洞口的开挖,洞口原有的围岩应力重分布,随着时间的增长,洞口边坡的应力应变将产生和时间有关的流变。其中对隧道仰坡稳定性影响较大的是岩体的蠕变,土的蠕变不仅与应力大小有关,还与温度有关,因此在实际工程中应该考虑这一因素。

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