隧道洞口边坡稳定性是隧道建设中的关键问题之一,特别是地震高烈度区问题更为严重。在“5.12”汶川地震区,大量隧道破坏主要集中在隧道洞口处,拟建成兰铁路雍家山隧道同样处在高烈度区,同时龙门山前山断裂(灌县—江油断裂)从雍家山震裂边坡后缘穿过。鉴于此,有必要研究雍家山隧道进口震裂边坡的稳定性。本文采用地质条件研究与数值模拟分析相结合的研究手段,通过对动力作用下应力应变以及不同监测点的位移、加速度及速度的时程曲线等分析,综合分析了雍家山隧道进口震裂边坡的稳定性。结论认为地震动力作用下,雍家山不稳定斜坡中后部已经发生破坏,不利于铁路选线,建议调整线路的走线位置。主要研究结论如下:(1)龙门山前山断裂破碎带内物质主要以高碳化片状岩、糜棱岩、岩屑及断层泥为主,属级配良好的大碎石中砾;镜下断层构造极为发育,镜下擦痕、裂缝以及错动等迹象随处可见,方解石的分布显示出断裂带至少发生两次运动。实验测得带内物质内聚力为121KPa,剪切角为31.7°,压缩模量为13.64MPa。(2)隧道进口边坡为松散堆积体边坡,其下伏基岩为反倾的石灰岩,龙门山前山断裂从斜坡后缘通过。“5.12”汶川地震作用下,坡体的后缘产生了一定宽度的拉裂,受降雨等诱发因素影响,存在沿基覆界面变形的趋势。(3)利用研究区附近的地震动力参数,采用三维数值模拟软件FLAC3D分析了动力作用下的斜坡动力响应特点。结果表明:斜坡的加速度的放大系数随高程增大而变大,尤以水平向加速度增大最为明显,斜坡后缘近断层附近的加速度值为11.5m/s~2。(4)整个地震动力过程中,模型监测点位移时程曲线显示:位移在水平及竖直方向并没有随着地震波的往复运动而形成相似曲线,而总体都呈扩大趋势。随高程的增大,位移也会相应增加;同一高程,坡表处位移要大于坡内位移。(5)在地震动力作用下,斜坡处基覆界面位置产生了一定量的拉张应力集中,特别是在坡体后缘,其值达到了近1MPa。基于刚体极限平衡理论搜索最危险滑面,地震状态下边坡稳定性系数较天然的1.048下降到0.876,处于不稳定状态,主要表现为坡体中部到后缘处发生的局部破坏,与FLAC3D数值模拟相关分析结论相一致。(6)综合分析斜坡稳定性,认为拟建隧道进口不利于铁路选线,建议调整线路的走线位置,线路与地震破裂带之间应留有足够的安全距离,且以较大的角度穿过断裂带。