施工巷道入口处明槽边坡稳定性三维分析

范晓强，孙 健，李 赛

(1.青岛理工大学 理学院，青岛 266525；2.中石油华东设计院有限公司，青岛 266071)

随着我国经济建设的发展，地下空间的开发利用越来越多，尤其是地下洞库工程[1-2]。地下工程多数采用开挖施工巷道的方式进行施工作业，而施工巷道的入口处往往采用放坡加支护的形式设计明槽，其三面边坡的情况不同于基坑边坡或路基边坡，且由于开挖深度大，边坡处的地质情况也比较复杂，边坡工程在受到降水、冻融等环境影响后，边坡的岩土体物理力学参数发生改变极易引发事故[3-4]，因此为防止边坡事故，有必要进行边坡稳定性分析。BISHOP[5]采用强度储备的方法以安全系数分析边坡整体稳定性；郑颖人、赵尚毅等[6-7]采用强度折减法寻找岩土体的极限状态，从而求解边坡安全系数；潘昌青等[8]利用Midas GTS NX软件对多种工况下的滑坡进行计算，并与理论计算结果对比证明了数值模拟软件结果的可靠性；杜九博等[9]以水利工程边坡为例证明了三维分析的结果比二维分析更准确；罗凌晖等[10]在边坡稳定分析中考虑了成层边坡的各向异性，从而得到了更加符合实际的计算结果。

本文以某地下工程明槽段巷道入口处的边坡为工程背景，采用3DEC数值模拟软件对巷道入口处的三侧边坡稳定性进行三维分析，为设计施工提供参考。

1 工程概况

1.1 工程地质概况

该工程为某地下洞库工程，其中明槽段巷道入口开挖区域内，第四系覆盖层厚度范围约为0.0～4.5 m，向下有4.0～20.0 m厚度的全—强风化岩体，中风化岩体埋深范围约为6.0～20.0 m。……