您的位置：山东大学 -> 科技期刊社 -> 《山东大学学报（工学版）》

山东大学学报 (工学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (3): 23-30.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2022.218

• 岩土工程稳定性分析与加固专题 • 上一篇    下一篇

8度地震烈度区新民隧道出口处边坡的稳定性

王心泉1,2,王智猛3,牛犇4,蒋恒3,冯春1,2*   

  1. 1. 中国科学院力学研究所, 北京 100190;2. 中国科学院大学工程科学学院, 北京 100049;3. 中国中铁二院工程集团有限责任公司, 四川 成都 610031;4. 河北工业大学土木与交通学院, 天津 300401
  • 出版日期:2023-06-20 发布日期:2023-07-07
  • 作者简介:王心泉(1995— ),女,山东临沂人,博士研究生,主要研究方向连续非连续数值计算方法. E-mail:wangxinquan@imeh.ac.cn. *通信作者简介:冯春(1982— ),男,浙江富阳人,教授,博士,主要研究方向连续非连续数值计算方法. E-mail:fengchun@imech.ac.cn
  • 基金资助:
    国家重点研发计划资助项目(2018YFC1505504)

Slope stability at the exit of Xinmin Tunnel in 8 degree seismic intensity area

WANG Xinquan1,2, WANG Zhimeng3, NIU Ben4, JIANG Heng3, FENG Chun1,2*   

  1. 1.Institute of Mechanics, Chinese Academy of Science, Beijing 100190, China;
    2.School of Engineering Science, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
    3.China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu 610031, Sichuan, China;
    4.School of Civil and Transportation Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China
  • Online:2023-06-20 Published:2023-07-07

PDF (PC)

74

摘要： 为预防地震导致的滑坡对道路的危害,保证交通的安全性,基于连续-非连续单元法,根据新民隧道出口高陡岩质边坡地质资料建立数值分析模型,采用数值模拟方法对该高陡岩质边坡进行地震作用下的稳定性分析。研究表明,该处边坡在自然状态下处于基本稳定状态,在地震作用下,坡体前部出现破裂,出现岩石掉落情况。针对破裂岩体,对不同加固方式下的边坡安全系数进行分析,模拟发现隧道上方倒悬体在地震作用后具有较高的破裂崩塌风险,需进行重点加固。

关键词: 连续-非连续单元法, 边坡稳定性, 地震, 加固支护, 数值模拟

中图分类号: 

  • TU43
[1] FROUDE M, PETLEY D. Global fatal landslide occurrence from 2004 to 2016[J]. Natural Hazards and Earth System Sciences, 2018, 18(8):2161-2181.
[2] 黄润秋. 20世纪以来中国的大型滑坡及其发生机制[J]. 岩石力学与工程学报, 2007, 26(3):433-454. HUANG Runqiu. Lagre-scale landslides and their sliding mechanisms in China since the 20th century[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2007, 26(3):433-454.
[3] 邓东平,李亮,赵炼恒. 地震作用下边坡稳定性分析的拟静力法研究[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2014, 45(10):3578-3588. DENG Dongping, LI Liang, ZHAO Lianheng. Research on quasi-static method of slope stability analysis during earthquake[J]. Journal of Central South University(Natural science edition), 2014, 45(10):3578-3588.
[4] 胡成,卢坤林,朱大勇,等.三维边坡拟静力抗震稳定性分析[J]. 岩石力学与工程学报,2011,30(增刊1):2904-2912. HU Cheng, LU Kunlin, ZHU Dayong, et al. Analysis of pseudo-static seismic stability for three-dimensional slope[J]. Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2011, 30(Suppl.1):2904-2912.
[5] YOU L, MICHALOWSKI R. Displacement charts for slopes subjected to seismic loads[J]. Computers & Geotechnics, 1999, 25(1):45-55.
[6] 祁生文.考虑结构面退化的岩质边坡地震永久位移研究[J].岩土工程学报,2007,29(3):452-457. QI Shengwen. Evaluation of the permanent displacement of rock mass slope considering deterioration of slide surface during earthquake[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2007, 29(3):452-457.
[7] 郑颖人,叶海林,黄润秋.地震边坡破坏机制及其破裂面的分析探讨[J]. 岩石力学与工程学报,2009,28(8):1714-1723. ZHENG Yingren, YE Hailin, HUANG Runqiu. Analysis and discussion of failure mechanism and fracture surface of slope under earthquake[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2009, 28(8):1714-1723.
[8] FIORE V. Seismic site amplification induced by topographic irregularity: results of a numerical analysis on 2D synthetic models[J]. Engineering Geology, 2010, 114(3):109-115.
[9] ZIENKIEWICZ O, HUMPHESON C, LEWIS R. Associated and non-associated visco-plasticity and plasticity in soilmechanics[J]. Geotechnique, 2015, 25(4):671-689.
[10] MATSUI T, SAN K. Finite element slope stability analysis by shear strength reduction technique[J]. Soils & Foundations, 2008, 32(1):59-70.
[11] GRIFFITHS D, LANE P. Slope stability analysis by finite elements[J]. Géotechnique, 1999, 49(3):387-403.
[12] CUNDALL P, STRACK O. A discrete numerical model for granular assemblies[J]. Géotechnique, 2008, 30(3):331-336.
[13] LI Shihai, ZHAO Manhong, WANG Yuannian, et al. A new numerical method for DEM—block and particle model[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2004, 41:414-418.
[14] FENG Chun, LI Shihai, LIU Xiaoyu, et al. A semi-spring and semi-edge combined contact model in CDEM and its application to analysis of Jiweishan landslide[J]. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2014, 6(1):26-35.
[15] 李世海,冯春,周东.滑坡研究中的力学方法[M]. 北京:科学出版社, 2018. LI Shihai, FENG Chun, ZHOU Dong. Mechanical methods in landslide research[M]. Beijing: Science Press, 2018.
[16] LI Shihai, WANG Jianguo, LIU Bingshan, et al. Analysis of critical excavation depth for a jointed rock slope using a face-to-face discrete element method[J]. Rock Mechanics and Rock Engineering, 2007, 40(4): 331-348.
[17] WANG Yuannian, ZHAO Manhong, LI Shihai, et al. Stochastic structural model of rock and soil aggregates by continuum-based discrete element method[J]. Science in China Series E: Engineering & Materials Science, 2005, 48(1):95-106.
[18] 冯春,李世海,刘晓宇.半弹簧接触模型及其在边坡破坏计算中的应用[J]. 力学学报, 2011, 43(1):184-192. FENG Chun, LI Shihai, LIU Xiaoyu. Semi-spring contact model and its application to failure simulation of slope[J]. Chinese Journal of Mechanics, 2011, 43(1):184-192.
[1] 李婧,张伟俊,李赟鹏,冯春,张一鸣. 浅埋煤层开采诱发地下水渗流过程[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(3): 78-87.
[2] 孙杰,张宏博,程钰,刘羽,张洪波,刘志鲲. 基于TDA填料的废旧轮胎条带加筋砂土边坡承载特性[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(1): 49-59.
[3] 牛犇,张新伟,周玉,李婧,徐兴全,张一鸣. 基于连续-非连续元降雨工况三维边坡稳定性分析[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(1): 92-99.
[4] 郭鹏宁,刘巍,袁浩,冯硕,王延刚. 基于微元离散模型的螺旋挤压脱水效率分析[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(1): 114-121.
[5] 张一鸣,李赟鹏,李婧,丛俊余. 孔隙裂隙介质多场耦合数值计算进展[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(6): 63-78.
[6] 郑卫琴,许杰,孙杰,武科. 复合地层TBM隧道管片受力特征[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(4): 210-213.
[7] 章清涛,刘晓威,高健,孙玉海,闫庆亮,刘源,王昊. 坡顶荷载作用下废旧轮胎条带加筋边坡承载特性[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(3): 70-79.
[8] 刘舫辰,石岩,李元鲁,王湛,杜文静,季万祥. 用于燃煤电厂的低温省煤器前烟道流动及磨损特性[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(3): 100-108.
[9] 郑俊峰,陈晓燕,马正,陈青. 土石坝加固拓宽坝体变形及稳定性分析[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(1): 85-92.
[10] 田利,毕文哲,SIDDIQUISarim Saleem,刘凯悦. 建筑结构抗下击暴流研究综述[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(5): 32-41.
[11] 卢光兆,周博,徐锋,上官伟,王刚,张书博. 浅埋偏压隧道进洞施工围岩稳定分析[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(4): 61-70.
[12] 王春国. 复合地层全断面硬岩隧道掘进机下穿立交桥研究[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(3): 45-51.
[13] 王春国. 硬岩隧道施工通风系统优化与抑尘效果评价[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(3): 52-60.
[14] 孙杰,武科,郑扬,李树忱,袁超,王修伟. 城市地铁TBM隧道掘进诱发既有建筑物变形的空间属性效应[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(1): 32-38.
[15] 苏思博,王国清,贾献卓,李志聪,黄志刚. 剪跨比对插槽式连接空心管墩抗震性能影响[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(1): 39-45.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 王素玉,艾兴,赵军,李作丽,刘增文 . 高速立铣3Cr2Mo模具钢切削力建模及预测[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(1): 1 -5 .
[2] 张永花,王安玲,刘福平 . 低频非均匀电磁波在导电界面的反射相角[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(2): 22 -25 .
[3] 李 侃 . 嵌入式相贯线焊接控制系统开发与实现[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(4): 37 -41 .
[4] 施来顺,万忠义 . 新型甜菜碱型沥青乳化剂的合成与性能测试[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(4): 112 -115 .
[5] 孔祥臻,刘延俊,王勇,赵秀华 . 气动比例阀的死区补偿与仿真[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(1): 99 -102 .
[6] 来翔 . 用胞映射方法讨论一类MKdV方程[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(1): 87 -92 .
[7] 余嘉元1 , 田金亭1 , 朱强忠2 . 计算智能在心理学中的应用[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 1 -5 .
[8] 李梁，罗奇鸣，陈恩红. 对象级搜索中基于图的对象排序模型（英文）[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 15 -21 .
[9] 陈瑞,李红伟,田靖. 磁极数对径向磁轴承承载力的影响[J]. 山东大学学报(工学版), 2018, 48(2): 81 -85 .
[10] 王波,王宁生 . 机电装配体拆卸序列的自动生成及组合优化[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(2): 52 -57 .
版权所有 © 2018 《山东大学学报(工学版)》编辑部　
地址: 济南市山大南路27号（250100）　 电话: 0531-88366735　 E-mail: xbgxb@sdu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发