震裂巖體隧道施工期地震動(dòng)力響應(yīng)特征與穩(wěn)定性研究.pdf

1、近幾年，由于地震頻發(fā)，在震裂巖體中修建高速公路隧道越發(fā)常見。震裂巖體經(jīng)過反復(fù)的擠壓作用變得更為破碎，給隧道安全施工帶來了極大的安全隱患。廣甘高速隧道隧址區(qū)圍巖多為震裂巖體且余震頻發(fā)，施工期隧道曾多次發(fā)生初支及二襯開裂甚至塌方等破壞，隧道建設(shè)在動(dòng)力穩(wěn)定性方面和安全控制措施上缺乏經(jīng)驗(yàn)而亟待完善。本文以廣甘高速隧道科研項(xiàng)目為依托，首先對(duì)震裂巖體隧道施工中發(fā)生的典型災(zāi)害情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，概括了隧道震害的影響因素和失穩(wěn)特征，然后通過數(shù)值建模對(duì)典型病

2、害斷面的結(jié)構(gòu)和圍巖在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)特性進(jìn)行了研究，并分析了典型斷面的失穩(wěn)破壞機(jī)理。最后綜合分析結(jié)果，對(duì)施工中的安全控制措施進(jìn)行了歸納。本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　 (1)通過大量的文獻(xiàn)及震害資料結(jié)合廣甘高速施工現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)震裂巖體區(qū)隧道災(zāi)害情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，歸納概括了地震造成巖體和隧道的損害特點(diǎn)和其影響因素以及廣甘震裂巖體隧道的失穩(wěn)破壞形式和特征。
　　 (2)針對(duì)廣甘隧道典型災(zāi)害斷面，結(jié)合工程地勘資料和現(xiàn)場(chǎng)情

3、況，以數(shù)值模擬的方法研究了余震作用情況下施工期隧道不同支護(hù)結(jié)構(gòu)作用下的動(dòng)力響應(yīng)特征以及斷面災(zāi)害機(jī)理，認(rèn)為支護(hù)結(jié)構(gòu)的存在基本不會(huì)影響圍巖的動(dòng)力響應(yīng)，隨著支護(hù)剛度的增大結(jié)構(gòu)受到的地震作用越大，并綜合分析了斷面的失穩(wěn)病害機(jī)理。
　　 (3)通過數(shù)值模擬對(duì)廣甘隧道襯砌背后可能存在的空洞情況進(jìn)行了研究，并分析其對(duì)襯砌動(dòng)力響應(yīng)特性的影響，分析結(jié)果表明空洞的存在不會(huì)影響結(jié)構(gòu)其它位置的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，只會(huì)在空洞附近產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，對(duì)一定范圍內(nèi)的