高烈度断层破碎区公路隧道抗震措施探讨

以功山至东川高速公路工程响水河隧道为背景,采用三维地震动力仿真运算,研究高烈度断层破碎区不同的减震材料、减震层厚度及设置方式、变形缝的设置间距、断层破碎区设防长度对隧道结构抗震性能的影响。     

隧道地震破坏的主要形式及影响因素分析

随着我国交通基础设施的飞速发展,大量的铁路、公路隧道以及城市地铁相继修建。然而,国内外现有抗震规范中关于地下洞室等地下结构的条文都十分简略,难以适应高烈度地震区地下洞室的建设发展。在对以往隧道震害调查的基础上,分析隧道震害破坏的主要形式,并总结影响隧道震害的主要因素,对当前隧道抗减震设计具有一定的指导意义。     

隧道洞口段二衬病害评价分析及处治技术

为治理隧道洞口段二衬病害,以某隧道进洞口段二衬开裂病害实例,从二衬裂缝分布、衬砌厚度、钢筋间距、仰拱回填等方面分析衬砌病害特征,采用荷载结构法通过数值计算获得典型病害断面的弯矩、轴力、剪力和安全系数,评估隧道结构安全状态.研究表明:S0型和S5型衬砌最小安全系数均低于规范要求,运营安全风险较高.针对二衬病害提出了围岩注...     

山岭隧道震害调查及修复技术研究

“5·12”汶川地震对都汶公路多座隧道造成了较为严重的破坏。通过对都汶路、绕坝路等15座隧道震后调查、资料收集与分析,提出了隧道震后各种修复措施并分析了其使用效果。浅析了山岭隧道的抗减震原则和措施,对此进行了相应的总结。总体而言隧道震后修复措施起到了良好的效果,对救灾和灾后重建工作起到了积极的作用;同时隧道应从规划、设计阶段采取合理的抗减震措施。     

公路干线多种类基础设施震害预测的实用方法

公路干线震害中多种类基础设施震害是其中最主要的一部分,主要包含公路、桥梁、隧道等,这些基础设施的震害对于整个公路干线的地震韧性的评估起到重要作用。采用最小二乘法原理和回归统计提出适合公路干线多种类基础设施震害指标的通用公式,其统计系数、建议系数以及损伤等级临界值的划分分别确定,给出多种类基础设施的震害等级的划分标准,并与汶川地震多条公路干线多种类基础设施的震害进行对比分析。研究结果表明:采用通用公式进行快速评估震后公路干线多种类基础设施的损伤等级,与真实震害损伤等级基本吻合,为震后快速评估整个公路交通干线的地震韧性提供重要依据。     

材料刚度匹配关系在地下结构减震原理中作用的研究

前期研究和工程实践证明,围岩、抗减震层和隧道衬砌等材料关于刚度、阻尼和密度之间的匹配关系,对隧道在地震过程中的动态响应有至关重要的影响。为更深入了解隧道动态响应与相关材料匹配关系之间的内在联系,利用动力学振动理论给出了关于地下结构位移传递系数的一个解析解,并首次提出关于地下结构综合位移传递系数的概念。对计算公式进行验证后表明：在隧道的抗减震设计中,当不考虑抗减震层的材料阻尼时,抗减震措施的材料刚度对地震波中的低频部分具有较好的减震效果,而对于地震波中的高频部分,抗减震层的减震效果不明显;无论是抗震层刚度的增加,还是减震层刚度的减小,均存在一个合理的刚度增大或减小的范围,当刚度位于该范围内时,才能使隧道的综合位移传递系数较小,并且在经济上不会产生浪费。     

基于增量动力分析法的公路隧道地震易损性分析

为合理评估隧道结构在地震作用下的抗震性能，首先阐述了隧道结构地震易损性基本理论和增量动力分析法的计算方法，运用有限元软件建立了某公路隧道的数值计算模型，采用损伤指数确定了隧道结构的损伤指标，通过输入相应地震波，并利用增量动力分析法对隧道结构进行了动力时程分析，以此得到了隧道结构在不同衬砌厚度下的地震易损性曲线。研究结果表明：当衬砌厚度一定时，随着地面峰值加速度PGA的增加，隧道结构的失效概率不断增加，整体呈现先快后缓的增加趋势；在衬砌厚度与PGA相同的情况下，隧道结构的失效概率随损伤程度的减小而增大；在相同损伤状态下，衬砌厚度越大，隧道结构的失效概率越小；利用增量动力分析法得到隧道结构的地震易损性曲线，可以充分考虑地震作用的随机性和不确定性，并能全面反映隧道结构在不同损伤状态下的损伤概率，是一种十分有效的评估隧道抗震性能的方法。     

基于能量分析方法的跨断层隧道震害特性分析

断层破碎带对隧道震害的影响巨大,用能量释放的观点进行分析,可以避免分析复杂的变形过程,有利于简化问题。为了验证该方法的适用性,利用FLAC~(3D)对隧道进行数值模拟,与米泽斯应力分析法相比较,得出能量释放率分析方法能正确的反映跨断层隧道的震害特性,为抗震设防设计提出合理的参考依据。     

震后公路隧道抢通技术

通过对震后公路隧道抢通技术的研究,从洞口洞门段到洞身段,根据地震对隧道破坏程度以及破坏类型进行分类,针对简单的隧道洞口清理、坑道穿越法、隧道洞门震害处理、一般情况洞内抢通、坍塌及变形抢通、异常涌水等情况进行应急处理技术研究,提出施工方法。保证地震灾害发生后,震害隧道在抢通工作上做到快速有序、科学可靠、安全适用,保证震区灾后恢复重建的快速、科学、有效进行。     

某增建二线铁路隧道减震爆破技术

某增建二线铁路隧道出口段位于曲线上,与既有铁路隧道逐渐靠近,至洞口处最小净距约15m,施工中采用减震爆破开挖技术。从开挖方法选择、采取的减震爆破技术措施(包括合理选择炸药品种、雷管起爆时差、掏槽形式、钻爆参数等)、减震爆破设计,以及爆破施工中的技术和安全要求等方面,介绍了既有铁路旁增建二线铁路时隧道施工中的减震爆破技术。实施减震爆破后,将最大振速限制在允许范围之内,既有铁路隧道的衬砌结构及轨道设施未受到影响,取得了较好效果。