隧道穿越断层破碎带震害机理研究
本文选题:隧道工程 + 震害机理 ; 参考:《岩土工程学报》2014年03期
【摘要】:首先对汶川"5.12"等各次大地震中跨越断层破碎带隧道震害进行了资料调研,然后通过振动台模型试验及数值计算对跨断层破碎带隧道的动力响应进行了研究,研究内容主要包括围岩与隧道结构的加速度响应特性、地层变形及衬砌结构内力分布规律等。分析结果表明:震害调研结果、振动台模型试验和数值模拟结果有较好的吻合性,穿越断层破碎带隧道在地震中易于产生破坏;隧道断层带段围岩有较大的加速度响应特性,加速度响应在断层接触段不连续;地震过程中断层带段隧道结构对地层具有明显的追随性和依赖性;断层带隧道错动破坏主要由断层带隧道围岩与较好段围岩位移不同步性而造成的位移差值引起,且位移差值与断层带和隧道较好围岩类型有关;隧道断层破碎带段与较好围岩段衬砌结构横断面具有基本相同的内力分布规律,衬砌内力在共轭45°方向最大,但断层破碎带段衬砌具有最大的内力峰值,更易于在地震过程中产生破坏等。以上成果对于合理认识跨越断层破碎带隧道的地震响应特征具有重要意义,可为隧道实际工程设计和施工的抗震设防提供宝贵的基础资料。
[Abstract]:First of all, the seismic damage of tunnel across fault fracture zone in Wenchuan "5.12" earthquake is investigated, and then the dynamic response of tunnel across fault broken zone is studied by shaking table model test and numerical calculation. The research mainly includes the acceleration response characteristics of surrounding rock and tunnel structure, the distribution law of stratum deformation and internal force of lining structure and so on. The results show that the results of seismic damage investigation, shaking table model test and numerical simulation are in good agreement with each other, and the tunnel passing through fault fracture zone is prone to damage in earthquake, and the surrounding rock of fault zone of tunnel has the characteristic of acceleration response. The acceleration response is discontinuous in the contact section of the fault and the tunnel structure in the fault zone is obviously following and dependent on the formation during the earthquake. The dislocation failure of tunnel in fault zone is mainly caused by the difference of displacement between the surrounding rock of fault zone and the better part of the tunnel, and the difference of displacement is related to the type of the fault zone and the better surrounding rock of the tunnel. The cross section of tunnel fault fracture zone has the same internal force distribution law as that of better surrounding rock segment. The lining internal force is the largest in conjugate 45 掳direction, but the maximum internal force peak value is found in fault broken zone lining. It is easier to cause damage in the course of earthquake. The above results are of great significance to the rational understanding of the seismic response characteristics of tunnels across fault fracture zones, and can provide valuable basic data for the seismic fortification of tunnels in actual engineering design and construction.
【作者单位】: 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;西南交通大学土木工程学院;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB732105) 国家科技支撑计划课题(2012BAG05B03,2013BAB10B04) 国家自然科学基金高铁联合基金项目(U1134208) 国家杰出青年科学基金项目(50925830)
【分类号】:U452.11;U452.28
【参考文献】
相关期刊论文 前9条
1 王威;任青文;;活动断裂对深埋隧洞影响的研究概述[J];地震工程与工程振动;2006年01期
2 李林;何川;耿萍;曹东杰;;隧道穿越高烈度地震区断层带围岩地震响应分析[J];重庆大学学报;2012年06期
3 李天斌;;汶川特大地震中山岭隧道变形破坏特征及影响因素分析[J];工程地质学报;2008年06期
4 蒋华;蒋树屏;王晓雯;林义;;断层带处公路隧道横断面抗震分析[J];隧道建设;2009年01期
5 伍小平,孙利民,胡世德,范立础;振动台试验用层状剪切变形土箱的研制[J];同济大学学报(自然科学版);2002年07期
6 王明年;崔光耀;林国进;;汶川地震灾区公路隧道震害调查及初步分析[J];西南公路;2009年04期
7 李林;何川;耿萍;曹东杰;;浅埋偏压洞口段隧道地震响应振动台模型试验研究[J];岩石力学与工程学报;2011年12期
8 陈国兴;王志华;左熹;杜修力;韩晓健;;振动台试验叠层剪切型土箱的研制[J];岩土工程学报;2010年01期
9 方林;蒋树屏;林志;王芳其;;穿越断层隧道振动台模型试验研究[J];岩土力学;2011年09期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 莫阳春;周晓军;邓遥林;;侧部岩溶隧道围岩与支护结构力学特性分析[J];四川建筑科学研究;2009年03期
2 肖林萍;李永树;;连拱隧道水平位移控制标准研究[J];四川建筑科学研究;2010年01期
3 尹蓉蓉;朱合华;;氯盐和冻融循环复合作用对浅埋公路隧道安全性能的影响[J];四川建筑科学研究;2011年06期
4 宋玺;;谈高速公路隧道消防工程的施工安全[J];安防科技;2011年10期
5 王庆生;刘炳海;王文伟;胡隆华;吴龙标;孟娜;;细水雾灭火系统扑救铁路隧道救援站内客车火灾的全尺寸试验研究[J];安全与环境学报;2012年03期
6 邓少军;阳军生;张学民;钟放平;;浅埋偏压连拱隧道施工数值模拟及方案比选[J];地下空间与工程学报;2005年06期
7 时亚昕;王明年;李强;;浅埋双连拱隧道中墙的合理选用[J];地下空间与工程学报;2005年06期
8 刘明高;高文学;张飞进;;小净距隧道建设的关键技术及其应用研究[J];地下空间与工程学报;2005年06期
9 黄生文;李森林;鲁长亮;;改进的可拓方法在隧道围岩分级中的应用[J];地下空间与工程学报;2007年05期
10 凌昌荣;张子新;;偏压小间距隧道荷载结构计算模型研究[J];地下空间与工程学报;2007年06期
相关会议论文 前10条
1 程亚东;盛亚军;韩同春;;羊栈岭隧道加固稳定性的计算分析[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 陈慈河;彭芳;;道瓮高速公路投资风险研究与对策[A];中国公路学会高速公路运营管理分会2011年度年会暨第十八次全国高速公路运营管理工作研讨会论文集[C];2011年
3 娄中波;王海燕;王晓华;;城市地下道路线形设计要素[A];科技创新 绿色交通——第十一次全国城市道路交通学术会议论文集[C];2011年
4 邸鑫鹏;卢姗;;城市隧道安全保障系统研究[A];科技创新 绿色交通——第十一次全国城市道路交通学术会议论文集[C];2011年
5 张新;徐志胜;倪天晓;姜学鹏;彭锦志;周湘川;;水下公路隧道火灾时人员安全疏散方式研究[A];2011中国消防协会科学技术年会论文集[C];2011年
6 王伟锋;毕俊丽;;软岩浅埋隧道施工工法比选[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 宋玉香;贾晓云;朱永全;;地铁隧道复合式结构可靠度简化分析方法研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 王少强;乔春生;徐干成;朱正国;;复杂地质条件下偏压连拱隧道中隔墙变形与受力特征[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
9 汤劲松;刘松玉;童立元;喻军;;破碎岩体浅埋大跨公路隧道开挖方案对比研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 杜菊红;黄宏伟;;偏压小间距公路隧道施工的三维数值模拟[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
相关博士学位论文 前10条
1 孙海峰;地下结构地震破坏机理研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
2 王琼;跨断层隧道地震反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
3 林宇亮;岩土构筑物抗震动力特性及地震动土压力研究[D];中南大学;2011年
4 史小丽;基于环境因素的公路隧道路面结构型式研究[D];长安大学;2009年
5 韩超;强震作用下圆形隧道响应及设计方法研究[D];浙江大学;2011年
6 朱航;半潜式平台运动性能与活动垂荡板减振系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 李岳;土—偏心结构相互作用地震反应参数分析与试验研究[D];天津大学;2011年
8 王璐;地下建筑结构实用抗震分析方法研究[D];重庆大学;2011年
9 郑波;隧道衬砌水压力荷载的实用化计算研究[D];中国铁道科学研究院;2010年
10 陈静;带裙房高层建筑的半主动逻辑控制[D];武汉理工大学;2003年
相关硕士学位论文 前10条
1 邱浩浩;铁路隧道CRD法施工引起的地表变形及其监控量测研究[D];长沙理工大学;2010年
2 韩亚强;装有粘弹性阻尼器混凝土框架结构消能减震的分析与研究[D];河北工程大学;2010年
3 林丽芬;高层建筑群对其下既有隧道的影响分析[D];华南理工大学;2010年
4 周路军;隧道预留核心土环形开挖法合理应用研究[D];浙江大学;2011年
5 赵华祥;大型下穿结构抗震响应研究[D];昆明理工大学;2010年
6 赵会会;物探方法在云南公路深埋长隧道地质勘察中的应用研究[D];昆明理工大学;2009年
7 安立刚;新型钢板耗能器及其在结构中的耗能减震数值计算研究[D];沈阳建筑大学;2011年
8 尹汉钊;基于递归神经网络与集成算法的时间序列预测应用研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 刘春晓;单拱超大断面铁路隧道施工方案优化研究[D];北京交通大学;2011年
10 邵润萌;断层错动作用下隧道工程损伤及岩土失效扩展机理研究[D];北京交通大学;2011年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 国胜兵,赵毅,赵跃堂,刘建新,王明洋;地下结构在竖向和水平地震荷载作用下的动力分析[J];地下空间;2002年04期
2 雷谦荣;地震带的隧道开挖[J];地下空间;1994年02期
3 陶连金;王沛霖;边金;;典型地铁车站结构振动台模型试验[J];北京工业大学学报;2006年09期
4 姜忻良,宋丽梅;软土地层中地下隧道结构地震反应分析[J];地震工程与工程振动;1999年01期
5 楼梦麟,王文剑,朱彤,马恒春;土-结构体系振动台模型试验中土层边界影响问题[J];地震工程与工程振动;2000年04期
6 陈跃庆,吕西林,李培振,陈波,胡质理;分层土─基础─高层框架结构相互作用体系振动台模型试验研究[J];地震工程与工程振动;2001年03期
7 冯启民,赵林;跨越断层埋地管道屈曲分析[J];地震工程与工程振动;2001年04期
8 陈国兴,王志华,宰金珉;考虑土与结构相互作用效应的结构减震控制大型振动台模型试验研究[J];地震工程与工程振动;2001年04期
9 凌贤长,王臣,王志强,王东升,王成;自由场地基液化大型振动台模型试验研究[J];地震工程与工程振动;2003年06期
10 王威;任青文;;活动断裂对深埋隧洞影响的研究概述[J];地震工程与工程振动;2006年01期
相关会议论文 前1条
1 钱七虎;何川;晏启祥;;隧道工程动力响应特性与汶川地震隧道震害分析及启示[A];汶川大地震工程震害调查分析与研究[C];2009年
相关博士学位论文 前2条
1 苏生瑞;断裂构造对地应力场的影响及其工程意义[D];成都理工学院;2001年
2 庄海洋;土—地下结构非线性动力相互作用及其大型振动台试验研究[D];南京工业大学;2006年
相关硕士学位论文 前1条
1 晏成明;大跨度地下结构动力计算模型研究[D];河海大学;2003年
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 方林;宋林俐;高波;肖博;;减震层对穿越断层隧道地震响应影响分析[J];公路交通技术;2010年02期
2 刘学增;马小君;;隧道穿越断层破碎带突水涌泥模糊安全评价[J];地下空间与工程学报;2009年S2期
3 朱建群;关辉辉;周勇;罗小文;;探地雷达在黔东浅变质岩区隧道地质预报中的应用[J];湖南科技大学学报(自然科学版);2010年04期
4 刘祖德,伍颖;高速公路隧道地质超前预报方法比较[J];工业安全与环保;2005年11期
5 任国青;;双护盾TBM不良地质施工问题及对策[J];隧道建设;2007年03期
6 游龙飞;殷怀连;;隧道工程超前灌浆加固技术[J];铁道标准设计;2007年S1期
7 李钊;;隧道坍方突发事件风险原因统计及范例推理[J];铁道科学与工程学报;2009年04期
8 殷立军;李耐霞;;乌鞘岭特长隧道施工方案设计[J];岩石力学与工程学报;2003年S1期
9 曲海锋;刘志刚;朱合华;;隧道信息化施工中综合超前地质预报技术[J];岩石力学与工程学报;2006年06期
10 宋天田;肖正学;苏华友;卢小霞;;上公山TBM施工2·22卡机事故工程地质分析[J];岩石力学与工程学报;2004年S1期
相关会议论文 前10条
1 乔春生;张清;韩卫东;;隧道工程中的三维有限元方法[A];面向国民经济可持续发展战略的岩石力学与岩石工程——中国岩石力学与工程学会第五次学术大会论文集[C];1998年
2 张玉川;郭建祥;;龙溪隧道施工地质条件分析及施工对策[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年
3 钟世航;孙宏志;李术才;王荣;李树忱;;陆地声纳法探查预报隧道掌子面前方断层、破碎带[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
4 王雅卿;陈肖柏;米海珍;;寒区隧道工程冰压力模型试验[A];地层冻结工程技术和应用——中国地层冻结工程40年论文集[C];1995年
5 邝宝山;王文礼;张清秀;;台湾地区隧道工程灾变之案例研究[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年
6 梅志荣;李传富;;铁路客运专线隧道建设中地下水防治有关问题探讨[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年
7 王全胜;李建伟;;浅谈隧道涌水灾害应对措施[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年
8 杨晓辉;;径向注浆在野三关隧道施工中的应用[A];第四届中国岩石锚固与注浆学术会议论文集[C];2007年
9 X薠;黄Wf,
本文编号:1979092
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/1979092.html