走滑断层错动下山岭隧道关键断面变形及损伤演化

发布时间：2025-07-09 01:16

　　 山岭隧道受选线制约大多要穿越活动断裂带,而活动断裂带的运动会对与之相交的隧道结构的安全产生影响。为此,对穿越走滑断层的隧道在地震中所遭受的破坏展开调研具有现实意义。以滇中引水工程香炉山隧洞为背景,建立隧道-断层三维有限元分析模型,研究走滑断层错动下隧道关键断面的变形特征。基于所建立的有限元模型,采用相对位移法对断层错动量、断层破碎带宽度和穿越角度的影响进行参数分析。研究结果表明:穿越角度为45°时,截面的变形模式为水平椭圆,而穿越角度为135°时,截面的变形模式为直立椭圆;随着断层破碎带宽度的增加,位于断层中间位置处的隧道截面的变形程度减小;走滑断层错动下,隧道截面变形最为严重的区域出现在拱顶和拱底,在进行山岭隧道的设计时需要重点关注。

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图2 隧道典型震害特征

图1龙池隧道震害特征2工程背景与有限元模型

图3 香炉山隧洞沿线地质剖面示意

采用ABAQUS有限元软件建立三维隧道-断层有限元分析模型，以断层破碎带宽度8m、隧道与断层水平夹角90°为例，如图5中所示。模型宽度为隧洞直径10倍以上，可以有效弱化边界效应。模型上表面即为地面，不考虑实际地形变化。不考虑实际工程中高地应力的影响。以断层倾角表征断层在竖直面上....

图4 分析模型三维示意

图3香炉山隧洞沿线地质剖面示意图5有限元分析模型

图5 有限元分析模型

图4分析模型三维示意在模拟岩体时，选取减缩积分的C3D8R六面体单元，外衬和内衬则选取完全积分的C3D8六面体单元。对于外衬与周围岩体间相互作用，采用ABAQUS中的绑定约束，假定断层错动期间两者之间一致的相互作用。而外衬与内衬间相互作用，采用ABAQUS中接触对功能实现，通过....

本文编号：4056914