高烈度地震区行波效应下断层对隧道的动力影响和加固措施研究

• 作 者: 李旭升
• 出 处: 西南交通大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 断层 衬砌 地震动力响应 减震

在隧道的线路设计中,不可避免的会遇到隧道穿越断层破碎带的情况,断层破碎带影响范围的确定和减小断层破碎带对隧道结构的稳定性及安全行是设计和施工的重点和难点之一。随着西部大开发战略的实施,大量的公路、铁路和水电隧道相继修建。西部地区的基础建设不可避免地会遇到在断层附近和高烈度地震区兴建隧道工程的问题。研究地下结构在地震荷载作用下的动力响应,不仅具有重大的经济意义,同时具有深远的社会意义。穿越断层隧道作为一种特殊的隧道结构形式,在高烈度地震区,需要研究其地震动力响应规律和对应的减震措施。本文结合“高烈度地震区隧道结构抗震减震耦合技术研究”项目,采用数值模拟方法,对穿越断层隧道地震动力响应规律进行了研究。本文主要内容如下：(1)对勒布果拉吉隧道水平地震波进行了时频分析,基于地震波中存在零线漂移的问题,对勒布果拉吉隧道水平地震波进行了基线校正,并且在计算中应用多点激震的方式(行波效应),来模拟地震波的传播过程。(2)数值模拟研究了断层宽度、断层倾角和围岩参数的变化对穿越断层隧道的地震动力响应的影响,分析总结了相应参数变化对断层影响范围的影响规律。(3)通过改变注浆层厚度和注浆层长度两种方案对穿越断层隧道的注浆效果进行了数值模拟研究,分析总结了注浆厚度和注浆长度的变化对穿越断层隧道地震动力响应的影响规律。(4)通过改变锚杆加固长度对穿越断层隧道的减震效果进行了数值模拟研究,分析总结了锚杆长度变化对穿越断层隧道地震动力响应的影响规律。(5)通过施加变形缝对穿越断层隧道的减震效果进行了数值模拟研究,分析总结了变形缝对穿越断层隧道地震动力响应的影响规律。