強震作用下山嶺隧道洞口段典型震害的機理研究.pdf

1、對于高烈度地震區(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題。作為進出隧道的咽喉，山嶺隧道洞口段地質條件差，一旦遭受地震破壞，極易造成交通中斷，可見，極有必要開展山嶺隧道洞口段震害研究，找出洞口段震害嚴重、震害機率大的關鍵所在，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展，但針對典型震害的機理分析尚缺系統(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、擬與振動臺試驗相結合的方法，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，還能指導山嶺隧道洞口段的抗減震設計，具有重要的工程應用價值。
　　論文所做工作及取得的主要成果如下:
　　1.基于對汶川大地震中山嶺隧道震害實例既有資料的收集和整理，分析總結了山嶺隧道洞口段包括邊仰坡開裂、落石、滑塌、崩塌，明洞、洞門破壞，仰拱開裂、隆起，二襯開裂、錯臺、剝落掉塊、坍落在內(nèi)的幾類典型震

3、害的破壞特征、影響因素、發(fā)育條件、發(fā)生部位、發(fā)生機理，為洞口段震害機理的研究奠定基礎。
　　2.借助FLAC3D建立龍溪隧道洞口段數(shù)值計算模型，輸入臥龍波，揭示了山嶺隧道洞口段的加速度、位移變形、結構內(nèi)力的三大動力響應規(guī)律，主要成果包括:隧道進洞距離增加，加速度響應表現(xiàn)出逐漸減小的趨勢，且受偏壓效應影響明顯;襯砌位移變形以橫、豎向為主，越接近隧道洞口，位移越大。
　　3.通過對振動臺模型試驗各關鍵技術性難題的專項研究，順利完

4、成了振動臺模型試驗;揭示了山嶺隧道洞口段模型的加速度、動土壓力、動應變的響應規(guī)律，主要成果包括:隧道進洞距離增加，加速度響應逐漸減弱;模型豎向高度增加，加速度響應增強，放大系數(shù)增加;襯砌結構內(nèi)力分布明顯受偏壓效應影響，且在基覆界面處交界處明顯集中。
　　4.結合數(shù)值模擬試驗與振動臺模型試驗的研究成果，綜合分析了山嶺隧道洞口段典型震害（包括邊仰坡開裂、落石、崩塌、滑移;襯砌開裂;襯砌環(huán)向剪張破裂）的發(fā)生機理，研究結果表明，邊仰坡震害