中国铁道科学
中國鐵道科學
중국철도과학
China Railway Science
2015年
5期
61-67
,共7页
隧道%地震响应%初砌%围岩%裂缝%变形%破坏成因
隧道%地震響應%初砌%圍巖%裂縫%變形%破壞成因
수도%지진향응%초체%위암%렬봉%변형%파배성인
Tunnel%Seismic response%Primary lining%Surrounding rock%Crack%Deformation%Failure mechanism
针对2009年库车县地震过后盐水沟隧道产生的震害现象,通过现场调查、386组围岩的动三轴试验、理论推导及数值分析,研究隧道衬砌开裂破坏的成因.现场调查结果表明,衬砌中产生的各种裂缝以交叉裂缝为主,其次是斜向裂缝、纵向裂缝和地面裂缝,并且裂缝数量的分布在地形的起伏较大地段和围岩变化段比较密集,洞口段破坏最为严重.数值分析和室内试验结果表明:低频地震波、起伏较大的地形地貌、隧道内围岩等级的差异以及地震过程中围岩动力特性的变化是造成盐水沟隧道衬砌发生破坏的主要原因;随着输入地震波频率与隧道自振频率之间的差异逐渐增大,隧道衬砌的变形逐渐减小且向刚体位移发展;隧道拱顶的竖向位移、加速度等地震响应与围岩等级呈负相关关系;随围岩动剪切应变的增加,围岩的动剪切模量比减小,动阻尼比增大;埋深在2H～5H(H为隧道高度)时,隧道衬砌的变形较大,埋深在5H～30H时,衬砌变形随着隧道埋深的增加而迅速降低,大于30H时,衬砌变形趋于平缓.
針對2009年庫車縣地震過後鹽水溝隧道產生的震害現象,通過現場調查、386組圍巖的動三軸試驗、理論推導及數值分析,研究隧道襯砌開裂破壞的成因.現場調查結果錶明,襯砌中產生的各種裂縫以交扠裂縫為主,其次是斜嚮裂縫、縱嚮裂縫和地麵裂縫,併且裂縫數量的分佈在地形的起伏較大地段和圍巖變化段比較密集,洞口段破壞最為嚴重.數值分析和室內試驗結果錶明:低頻地震波、起伏較大的地形地貌、隧道內圍巖等級的差異以及地震過程中圍巖動力特性的變化是造成鹽水溝隧道襯砌髮生破壞的主要原因;隨著輸入地震波頻率與隧道自振頻率之間的差異逐漸增大,隧道襯砌的變形逐漸減小且嚮剛體位移髮展;隧道拱頂的豎嚮位移、加速度等地震響應與圍巖等級呈負相關關繫;隨圍巖動剪切應變的增加,圍巖的動剪切模量比減小,動阻尼比增大;埋深在2H～5H(H為隧道高度)時,隧道襯砌的變形較大,埋深在5H～30H時,襯砌變形隨著隧道埋深的增加而迅速降低,大于30H時,襯砌變形趨于平緩.
침대2009년고차현지진과후염수구수도산생적진해현상,통과현장조사、386조위암적동삼축시험、이론추도급수치분석,연구수도츤체개렬파배적성인.현장조사결과표명,츤체중산생적각충렬봉이교차렬봉위주,기차시사향렬봉、종향렬봉화지면렬봉,병차렬봉수량적분포재지형적기복교대지단화위암변화단비교밀집,동구단파배최위엄중.수치분석화실내시험결과표명:저빈지진파、기복교대적지형지모、수도내위암등급적차이이급지진과정중위암동력특성적변화시조성염수구수도츤체발생파배적주요원인;수착수입지진파빈솔여수도자진빈솔지간적차이축점증대,수도츤체적변형축점감소차향강체위이발전;수도공정적수향위이、가속도등지진향응여위암등급정부상관관계;수위암동전절응변적증가,위암적동전절모량비감소,동조니비증대;매심재2H～5H(H위수도고도)시,수도츤체적변형교대,매심재5H～30H시,츤체변형수착수도매심적증가이신속강저,대우30H시,츤체변형추우평완.
