地震作用下盐水沟隧道破坏成因研究

发布时间：2017-07-17 06:02

  本文关键词：地震作用下盐水沟隧道破坏成因研究

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【摘要】：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2 H~5 H(H为隧道高度)时,隧道衬砌的变形较大,埋深在5 H~30 H时,衬砌变形随着隧道埋深的增加而迅速降低,大于30 H时,衬砌变形趋于平缓。
【作者单位】： 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;
【关键词】： 隧道 地震响应 初砌 围岩 裂缝 变形 破坏成因
【基金】：国家“九七三”计划项目(2011CB013605) 国家自然科学青年基金资助项目(51408510)
【分类号】：U457.5
【正文快照】： 盐水沟隧道穿越新疆的库车县与拜城县交界的丘里塔格山。隧道主体全长(斜长)1 980.01 m,水平投影长1 978.62m,坡度为-37.5‰,如图1所示。隧道穿过的地层主要有上第三系吉迪克组和康村组,穿过Ⅱ级和Ⅲ级2种不同等级的围岩,前段长度为469.75 m,后段长度为1 493.75 m。围岩以砂岩

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