穿越活動斷層山嶺隧道破壞機制及其安全性分析.pdf

1、山嶺隧道穿越活動斷層時，由于受到活動斷層的錯動作用，隧道結構與斷層交界面附近容易出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。研究跨活動斷層的隧道結構抗減震技術是地下工程抗震的難題之一。本文通過結合常用的抗減震措施，提出了具有綜合性的多級抗減震可變結構，并展現(xiàn)相關的數(shù)值模擬分析，得出的結論主要有:
　　(1)基于彈性地基梁理論，利用雙曲線函數(shù)對彈性地基梁的撓度微分方程進行求解，得出隧道結構的縱向內(nèi)力表達式。
　　(2)通過比較在峰值加速度為0.3g地震

2、波作用下與斷層錯動量為0.5m作用下隧道結構的應力，確定斷層錯動是引起隧道結構破壞的主要原因。通過數(shù)值模擬，研究了在不同的斷層錯動條件下，包括:斷層錯動速度、斷層寬度、斷層傾角、斷層錯動量和斷層錯動形式，斷層錯動對隧道結構所造成的應力影響以及應力分布規(guī)律，得出斷層的錯動量與錯動形式對隧道結構的受力影響最大。根據(jù)斷層錯動下隧道結構應力的大小，將隧道結構分為主要影響區(qū)域和次要影響區(qū)域。
　　(3)在斷層破碎帶及其附近了設置多種抗減震措

3、施，將隧道設計成抗減震能力強的抗減震結構。該結構是:隧道采用了分段施工，隧道截面擴挖，設置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，沿隧道縱向設置減震縫的，分段的隧道結構在設置減震縫處允許自由移動。通過數(shù)值模擬，驗證該抗減震結構在斷層錯動下的安全性。數(shù)值模擬表明，該結構基本上能在斷層寬度為20m、斷層錯動速度為0.1m/s、錯動形式為逆斷層錯動、錯動量為0.5m的斷層錯動作用下安全工作。
　　(4)提