穿越活动断层隧道组合抗震缝定量设置的计算公式及试验验证

作     者：孙风伯 赵伯明 杨清源 王子珺 SUN Fengbo;ZHAO Boming;YANG Qingyuan;WANG Zijun

作者机构：北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2018年第39卷第2期

页      面：61-70页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金高铁联合基金资助项目(U1434210) 铁道部科技研究开发计划项目(2010G018-C-1) 

主　　题：隧道工程 活动断层 穿越断层 计算公式 组合抗震缝 模型试验 

摘      要：针对穿越活动断层隧道抗位错的要求,根据断层错动时隧道衬砌节段的几何变形特征,推导基于活动断层倾角、宽度和位错量等参数的隧道组合抗震缝设置数量的计算公式。以穿越龙门山中央活动断层的成兰铁路柿子园隧道工程为背景,按照1∶30的相似比建立室内试验模型,分别针对普通衬砌与按照本文计算结果设置抗位错组合抗震缝衬砌的2种工况进行逆断层位错室内模型试验。结果表明:在活动断层破碎带及其两侧设置抗位错组合抗震缝的隧道与普通隧道相比,衬砌结构的最大纵向应变大幅降低,最大环向应变有不同程度的降低,与围岩间最大接触压力有所降低,且变化范围有所减小,在试验终止时,并未沿隧道纵向出现大规模的横向及纵向裂纹、衬砌剥落和衬砌坍塌等破坏现象。试验结果验证了组合抗震缝定量设置计算公式的正确性和有效性。