強(qiáng)震作用下山嶺隧道洞口段典型震害的機(jī)理研究.pdf

1、對(duì)于高烈度地震區(qū)的山嶺隧道而言，受到地震影響甚至遭到震壞是不可避免的問(wèn)題。作為進(jìn)出隧道的咽喉，山嶺隧道洞口段地質(zhì)條件差，一旦遭受地震破壞，極易造成交通中斷，可見(jiàn)，極有必要開(kāi)展山嶺隧道洞口段震害研究，找出洞口段震害嚴(yán)重、震害機(jī)率大的關(guān)鍵所在，以提升山嶺隧道洞口的抗減震性能。目前，山嶺隧道洞口段的震害研究盡管已取得了一定的進(jìn)展，但針對(duì)典型震害的機(jī)理分析尚缺系統(tǒng)性的研究。鑒于此，本文以位于高烈度地震區(qū)的山嶺隧道—龍溪隧道為工程依托，采用數(shù)值模

2、擬與振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)相結(jié)合的方法，系統(tǒng)研究了山嶺隧道洞口段典型震害的發(fā)生機(jī)理。研究成果不僅可以為山嶺隧道洞口段震害研究提供理論參考，還能指導(dǎo)山嶺隧道洞口段的抗減震設(shè)計(jì)，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　論文所做工作及取得的主要成果如下:
　　1.基于對(duì)汶川大地震中山嶺隧道震害實(shí)例既有資料的收集和整理，分析總結(jié)了山嶺隧道洞口段包括邊仰坡開(kāi)裂、落石、滑塌、崩塌，明洞、洞門(mén)破壞，仰拱開(kāi)裂、隆起，二襯開(kāi)裂、錯(cuò)臺(tái)、剝落掉塊、坍落在內(nèi)的幾類(lèi)典型震

3、害的破壞特征、影響因素、發(fā)育條件、發(fā)生部位、發(fā)生機(jī)理，為洞口段震害機(jī)理的研究奠定基礎(chǔ)。
　　2.借助FLAC3D建立龍溪隧道洞口段數(shù)值計(jì)算模型，輸入臥龍波，揭示了山嶺隧道洞口段的加速度、位移變形、結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三大動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，主要成果包括:隧道進(jìn)洞距離增加，加速度響應(yīng)表現(xiàn)出逐漸減小的趨勢(shì)，且受偏壓效應(yīng)影響明顯;襯砌位移變形以橫、豎向?yàn)橹?，越接近隧道洞口，位移越大?br>　　3.通過(guò)對(duì)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)各關(guān)鍵技術(shù)性難題的專(zhuān)項(xiàng)研究，順利完

4、成了振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn);揭示了山嶺隧道洞口段模型的加速度、動(dòng)土壓力、動(dòng)應(yīng)變的響應(yīng)規(guī)律，主要成果包括:隧道進(jìn)洞距離增加，加速度響應(yīng)逐漸減弱;模型豎向高度增加，加速度響應(yīng)增強(qiáng)，放大系數(shù)增加;襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布明顯受偏壓效應(yīng)影響，且在基覆界面處交界處明顯集中。
　　4.結(jié)合數(shù)值模擬試驗(yàn)與振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)的研究成果，綜合分析了山嶺隧道洞口段典型震害（包括邊仰坡開(kāi)裂、落石、崩塌、滑移;襯砌開(kāi)裂;襯砌環(huán)向剪張破裂）的發(fā)生機(jī)理，研究結(jié)果表明，邊仰坡震害