仰坡坡度对隧道洞口段动力响应的影响分析①

王丽丽，吴志坚，梁庆国,孙　文,王会娟

(1.中国地震局兰州地震研究所 黄土地震工程重点实验室，甘肃 兰州 730000；2.甘肃省岩土防灾工程技术研究中心，甘肃 兰州 730000；3.兰州交通大学土木工程学院，甘肃 兰州 730070； 4.甘肃省建筑科学研究院，甘肃 兰州 730050)



仰坡坡度对隧道洞口段动力响应的影响分析①

王丽丽1,2，吴志坚1,2，梁庆国3,孙文4,王会娟1,2

(1.中国地震局兰州地震研究所 黄土地震工程重点实验室，甘肃 兰州 730000；2.甘肃省岩土防灾工程技术研究中心，甘肃 兰州 730000；3.兰州交通大学土木工程学院，甘肃 兰州 730070； 4.甘肃省建筑科学研究院，甘肃 兰州 730050)

采用动力有限元数值模拟的方法，设置四种不同仰坡坡度的模型，沿隧道轴向方向输入地震波，探究隧道洞口段及仰坡在不同仰坡坡度影响下的动力响应，并通过对无隧道通过的纯边坡模型与相同条件下有隧道通过的边坡模型的动力响应进行对比分析，研究隧道的存在对坡面动力响应的影响。研究结果表明：(1)由于临空面的存在，隧道洞口段的位移与加速度具有明显的放大效应。不同坡度模型的位移峰值皆位于y=0 m断面的拱顶处，在距洞口y=40 m后的各控制点位移差值迅速减小。(2)随着仰坡坡度的增加，同一断面处隧道的位移值随之增加，洞口段的截面变形也随之增大。(3)当坡度α≥60°时，坡面位移随着坡面高程的增加而增大；当坡度α<60°时，坡面位移随着坡面高程的增加先增大后减小，在0.4～0.6倍坡高处达到最大，即随着坡度的增加，坡面的位移峰值也就越靠近坡顶。(4)隧道的存在对于坡面的稳定性有重要影响，这种影响在洞口附近尤为明显。

黄土隧道； 洞口段； 仰坡坡度； 动力响应

0　引言

我国当前进行山区交通工程建设的过程中，桥隧结构在整条线路中所占的比例越来越高，如兰渝铁路有近70%的线路是以桥梁和隧道形式通过。……