都汶公路隧道震害評估及修復(fù)研究.pdf

1、隧道和其它地下結(jié)構(gòu)在以往一直被認(rèn)為是抗震性比較優(yōu)越的工程建筑，然而近年來隨著隧道數(shù)目的激增及鑒于地震作用對工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的較大破壞和帶來的嚴(yán)重?fù)p失，人們開始對隧道及地下結(jié)構(gòu)的抗震及震害等相關(guān)研究傾注了更多關(guān)注。2008年5月12日發(fā)生的汶川大地震震級極高、釋放能量極大、破壞作用極強(qiáng)，為我國社會生產(chǎn)生活及人民生命財(cái)產(chǎn)都帶來了災(zāi)難性的損失。處于震中地區(qū)的四川省都江堰～汶川公路沿線隧道在地震中產(chǎn)生了極嚴(yán)重的震害，搶險(xiǎn)救災(zāi)及交通運(yùn)輸一度陷入中斷，

2、隨后進(jìn)行的隧道震害的修復(fù)工作耗費(fèi)了巨額人力物力，工期延遲，對經(jīng)濟(jì)社會生產(chǎn)生活產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。為有效進(jìn)行應(yīng)急搶險(xiǎn)及恢復(fù)重建，首先需要及時對隧道震害特征進(jìn)行調(diào)查研究，以便為后續(xù)進(jìn)行的隧道安全性評價(jià)提供基礎(chǔ)信息及依據(jù)，同時也可為地震作用下隧道及地下結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理等理論的進(jìn)一步深入研究提供豐富的素材；然后進(jìn)行震害隧道的安全性評價(jià)分級及修復(fù)研究以便使應(yīng)急搶險(xiǎn)和恢復(fù)重建工作安全、經(jīng)濟(jì)、高效的進(jìn)行。本文便是據(jù)此思路對隧道震害特征、隧道震害評估分級、震

3、害隧道安全評價(jià)及隧道震害修復(fù)措施幾方面內(nèi)容進(jìn)行探討，以期對震害隧道的修復(fù)提供指導(dǎo)和參考。 本文通過對都汶公路沿線多個隧道進(jìn)行震害調(diào)查和資料收集，對都汶公路隧道的震害特征進(jìn)行了系統(tǒng)分類、總結(jié)和研究；在此基礎(chǔ)上首先使用簡便易行的加權(quán)平均法與單項(xiàng)定性加權(quán)計(jì)分法相結(jié)合的手段對隧道震害進(jìn)行了快速評估，然后進(jìn)一步引入可拓學(xué)理論對震害隧道進(jìn)行了安全性評價(jià)；最后對各種類型的隧道震害的修復(fù)措施進(jìn)行了討論。通過研究獲得以下主要成果： 1．對

4、汶川大地震極震區(qū)都江堰～汶川公路隧道進(jìn)行了深入細(xì)致的震害調(diào)查和資料收集，全面獲取了第一手隧道震害資料數(shù)據(jù)。結(jié)合各隧道工程地質(zhì)條件并參考國內(nèi)外有關(guān)隧道及地下結(jié)構(gòu)的震害研究成果對汶川大地震產(chǎn)生的隧道震害進(jìn)行了分類、整理和研究。歸納總結(jié)出都汶公路隧道震害主要類型包括①洞口邊坡、仰坡震害；②洞門結(jié)構(gòu)震害；③襯砌震害；④底板開裂與仰拱起鼓；⑤初期支護(hù)震害；⑥地震洞內(nèi)坍方六大類，并對每種類型震害影響因素和成因機(jī)理進(jìn)行了初步分析。 2．提出采

5、用簡便易行的指標(biāo)加權(quán)平均法與單項(xiàng)定性加權(quán)計(jì)分法相結(jié)合對隧道震害進(jìn)行快速評估分級。該法選用襯砌震害、路面震害、洞內(nèi)地震坍方三個評價(jià)指標(biāo)，建立了相應(yīng)的分級和評分方案，應(yīng)用其對龍溪隧道左線進(jìn)行的評估結(jié)果表明，隧道整體震害處于嚴(yán)重受損狀態(tài)。 3．將可拓學(xué)方法引入震害隧道的安全性評價(jià)。選取工程地質(zhì)條件、隧道支護(hù)條件與襯砌結(jié)構(gòu)破壞特征、路面及仰拱破壞特征三方面九個指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。將其應(yīng)用于龍溪隧道左線得到隧道整體安全性為不安全，需要采取緊急措

6、施進(jìn)行修復(fù)。 4．以震害隧道安全性評價(jià)為依據(jù)，對隧道主要類型的震害修復(fù)措施進(jìn)行了探討，提出了對應(yīng)的處治措施： （1）洞口邊坡滑塌震害的處治措施有人工清方、鋼絲網(wǎng)擋石消能、主動加固與防護(hù)；震后洞口邊坡的加固采取放坡、支擋、加固、防護(hù)幾類。 （2）針對輕微破壞隧道襯砌的處治宜采取直接涂抹和鑿槽嵌補(bǔ)；中等受損隧道襯砌主要采取噴鋼纖維混凝土進(jìn)行修復(fù)；嚴(yán)重受損隧道襯砌震害的修復(fù)主要采取套拱加固和拆除重建法，對于工期較緊的情