降雨入渗对浅埋黄土隧道稳定性的影响

邓祥辉，曹卫平，杨东升

(西安工业大学 建筑工程学院,西安 710021)

中国黄土分布广泛，大量建设工程不可避免地要修建在黄土地区。当隧道穿越浅层黄土中的Q4、Q3期黄土时，由于新黄土孔隙率大、湿陷性显著，隧道施工扰动极易引起各种工程问题[1-2]。特别是降雨产生的地表水入渗后，黄土隧道进、出口段以及浅埋段容易发生大变形、局部坍塌，甚至塌方等工程事故。因此，有必要深入研究降雨入渗作用下浅埋黄土隧道的结构稳定性。

目前，考虑降雨入渗对黄土隧道稳定性影响主要涉及三方面的研究：一是黄土渗流理论和模型研究；二是不同含水率的黄土力学特性研究；三是降雨入渗影响范围以及黄土隧道稳定性分析。渗流理论早期主要以Darcy定理为基础，将黄土视为孔隙介质。后续研究中，许多学者建立了专门的降雨入渗模型，其中应用最广泛的是Mein-Larson模型[3-4]。近年来，很多学者将优先流理论应用于黄土地层。如张中彬等[5]系统分析了黄土孔隙对优先流的影响，并总结了优先流定量化和数学模拟研究进展，指出受黄土结构复杂性影响，优先流理论在黄土中的应用还有诸多问题。在不同含水率黄土力学特性研究方面，陈正汉等[6]以压实黄土为研究对象，系统研究了非饱和土的力学特性在剪切过程中的变化规律，并对非饱和土水气运移的测试方法进行了研究。黄琨等[7]通过直剪试验研究了黄土抗剪强度与含水率的关系，发现黏聚力与含水率的关系可以用两段直线表示，当黄土达到一定含水率时，黏聚力急剧降低。……