都汶公路隧道震害評估及修復研究.pdf

1、隧道和其它地下結(jié)構(gòu)在以往一直被認為是抗震性比較優(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重損失，人們開始對隧道及地下結(jié)構(gòu)的抗震及震害等相關研究傾注了更多關注。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，為我國社會生產(chǎn)生活及人民生命財產(chǎn)都帶來了災難性的損失。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)生了極嚴重的震害，搶險救災及交通運輸一度陷入中斷，

2、隨后進行的隧道震害的修復工作耗費了巨額人力物力，工期延遲，對經(jīng)濟社會生產(chǎn)生活產(chǎn)生了嚴重影響。為有效進行應急搶險及恢復重建，首先需要及時對隧道震害特征進行調(diào)查研究，以便為后續(xù)進行的隧道安全性評價提供基礎信息及依據(jù)，同時也可為地震作用下隧道及地下結(jié)構(gòu)的破壞機理等理論的進一步深入研究提供豐富的素材；然后進行震害隧道的安全性評價分級及修復研究以便使應急搶險和恢復重建工作安全、經(jīng)濟、高效的進行。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、害隧道安全評價及隧道震害修復措施幾方面內(nèi)容進行探討，以期對震害隧道的修復提供指導和參考。 本文通過對都汶公路沿線多個隧道進行震害調(diào)查和資料收集，對都汶公路隧道的震害特征進行了系統(tǒng)分類、總結(jié)和研究；在此基礎上首先使用簡便易行的加權(quán)平均法與單項定性加權(quán)計分法相結(jié)合的手段對隧道震害進行了快速評估，然后進一步引入可拓學理論對震害隧道進行了安全性評價；最后對各種類型的隧道震害的修復措施進行了討論。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～汶川公路隧道進行了深入細致的震害調(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理進行了初步分析。 2．提出采

5、用簡便易行的指標加權(quán)平均法與單項定性加權(quán)計分法相結(jié)合對隧道震害進行快速評估分級。該法選用襯砌震害、路面震害、洞內(nèi)地震坍方三個評價指標，建立了相應的分級和評分方案，應用其對龍溪隧道左線進行的評估結(jié)果表明，隧道整體震害處于嚴重受損狀態(tài)。 3．將可拓學方法引入震害隧道的安全性評價。選取工程地質(zhì)條件、隧道支護條件與襯砌結(jié)構(gòu)破壞特征、路面及仰拱破壞特征三方面九個指標進行評價。將其應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、施進行修復。 4．以震害隧道安全性評價為依據(jù)，對隧道主要類型的震害修復措施進行了探討，提出了對應的處治措施： （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；震后洞口邊坡的加固采取放坡、支擋、加固、防護幾類。 （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；中等受損隧道襯砌主要采取噴鋼纖維混凝土進行修復；嚴重受損隧道襯砌震害的修復主要采取套拱加固和拆除重建法，對于工期較緊的情