穿越活動(dòng)斷層山嶺隧道破壞機(jī)制及其安全性分析.pdf

1、山嶺隧道穿越活動(dòng)斷層時(shí)，由于受到活動(dòng)斷層的錯(cuò)動(dòng)作用，隧道結(jié)構(gòu)與斷層交界面附近容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。研究跨活動(dòng)斷層的隧道結(jié)構(gòu)抗減震技術(shù)是地下工程抗震的難題之一。本文通過(guò)結(jié)合常用的抗減震措施，提出了具有綜合性的多級(jí)抗減震可變結(jié)構(gòu)，并展現(xiàn)相關(guān)的數(shù)值模擬分析，得出的結(jié)論主要有:
　　(1)基于彈性地基梁理論，利用雙曲線(xiàn)函數(shù)對(duì)彈性地基梁的撓度微分方程進(jìn)行求解，得出隧道結(jié)構(gòu)的縱向內(nèi)力表達(dá)式。
　　(2)通過(guò)比較在峰值加速度為0.3g地震

2、波作用下與斷層錯(cuò)動(dòng)量為0.5m作用下隧道結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，確定斷層錯(cuò)動(dòng)是引起隧道結(jié)構(gòu)破壞的主要原因。通過(guò)數(shù)值模擬，研究了在不同的斷層錯(cuò)動(dòng)條件下，包括:斷層錯(cuò)動(dòng)速度、斷層寬度、斷層傾角、斷層錯(cuò)動(dòng)量和斷層錯(cuò)動(dòng)形式，斷層錯(cuò)動(dòng)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)所造成的應(yīng)力影響以及應(yīng)力分布規(guī)律，得出斷層的錯(cuò)動(dòng)量與錯(cuò)動(dòng)形式對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的受力影響最大。根據(jù)斷層錯(cuò)動(dòng)下隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)力的大小，將隧道結(jié)構(gòu)分為主要影響區(qū)域和次要影響區(qū)域。
　　(3)在斷層破碎帶及其附近了設(shè)置多種抗減震措

3、施，將隧道設(shè)計(jì)成抗減震能力強(qiáng)的抗減震結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)是:隧道采用了分段施工，隧道截面擴(kuò)挖，設(shè)置0.3m厚減震層，在隧道主要影響區(qū)域注漿2m厚，次要影響區(qū)域注漿lm厚，沿隧道縱向設(shè)置減震縫的，分段的隧道結(jié)構(gòu)在設(shè)置減震縫處允許自由移動(dòng)。通過(guò)數(shù)值模擬，驗(yàn)證該抗減震結(jié)構(gòu)在斷層錯(cuò)動(dòng)下的安全性。數(shù)值模擬表明，該結(jié)構(gòu)基本上能在斷層寬度為20m、斷層錯(cuò)動(dòng)速度為0.1m/s、錯(cuò)動(dòng)形式為逆斷層錯(cuò)動(dòng)、錯(cuò)動(dòng)量為0.5m的斷層錯(cuò)動(dòng)作用下安全工作。
　　(4)提