汶(川)马(尔康)高速公路桃坪隧道出口危岩发育特征及治理措施研究

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汶马高速公路沿线地形陡峻,出露岩性多为千枚岩,由于千枚岩自身稳定性较差且极易风化的特点,公路沿线发育了大量危岩体,对工程带来严重威胁。本文以汶马高速桃坪隧道出口左侧危岩区为研究对象,结合野外地质调查、赤平投影分析、极限平衡计算以及数值模拟等分析方法,掌握危岩体的发育特征,分析了危岩体的稳定性状态,提出主、被动联合防治措施。本文具体内容如下:1、桃坪隧道出口左侧危岩区呈带状展布。根据危岩发育的基本概况,共划分为4个危岩带(WYD1、WYD2、WYD3、WYD4),在WYD1和WYD4内分别发育一处单体危岩(WYT1和WYT2),两危岩体后缘裂缝与底部缓倾结构面构成控制型边界,判断其失稳模式为滑移式危岩。2、采用极限平衡法得到WYT1、WYT2在天然工况和暴雨工况下均处于稳定状态,而在地震工况下,WYT1和WYT2均处于欠稳定状态。使用离散元软件UDEC对WYT1的失稳运动过程进行模拟,在天然工况下,WYT1前缘局部发生失稳破坏,破坏规模较小,整体稳定性较好;在地震工况下,WYT1后缘裂缝和底部的缓倾结构面贯通,破坏规模较大,整体稳定性差。3、通过传统公式与Rockfall落石分析软件计算了WYT1和WYT2失稳后运动到坡脚的弹跳高度、运动速度和冲击能量等运动特征参数,同时确定了研究区坡面落石的威胁范围。4、根据野外工程地质勘察及室内分析成果,对危岩区的治理提出合理可行的防护措施建议:(1)对单体危岩进行清方-截水-锚固-挂网喷砼处理;(2)适当削坡平整坡面,在坡面挂设张口型导石网,在高程约1650m处设置一道长约200m的被动防护网,防止局部崩落掉块现象;(3)对于隧道出口靠山侧不具备开阔的落石槽区间,设置挡石墙,并于挡石墙顶部加设被动防护网;(4)建议接长隧道明洞,采用柔性钢棚洞措施。
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