铰接参数对跨活动断层隧道抗错断效果影响研究

作     者：陈花顺 CHEN Huashun

作者机构：中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043 

基　　金：中铁第一勘察设计院集团有限公司科研项目(院科17-20) 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2023年第67卷第12期

页      码：156-162页

摘      要：随着我国铁路建设的不断推进,山岭铁路隧道不可避免地会穿越活动断层区,而活动断层的错动会对隧道结构的安全性产生显著影响。为此,开展穿越断层隧道抗错断设计的相关研究具有重要的现实意义。铰接设计对跨活动断层区隧道衬砌的抗错断具有显著效果,为探究铰接参数对跨活动断层隧道抗错断效果的影响,以某铁路某跨走滑活动断层区隧道为背景,基于混凝土塑性损伤本构,建立三维弹塑性有限元模型。分析了断层错动时不同二衬节段长度、不同铰接缝宽度情况下二衬的损伤分布特征以及剪切应变大小。研究结果表明:百年最大错距30 cm作用下,无抗错断措施隧道二衬在错动面附近边墙处出现严重的受拉损伤,有贯通趋势,隧道拱顶与仰拱处产生严重的受压损伤,受压损伤因子有向两侧边墙贯通的趋势;铰接设计对隧道横向变形有较好的控制作用,可显著提升隧道的抗错断性能,且二衬节段长度越短,隧道抗错断效果越好,在隧道衬砌的铰接设计中,节段长度应不超过12 m;不同铰接缝宽度下隧道二衬的损伤情况基本一致,铰接缝宽度的变化对隧道抗错断效果并未产生明显影响,铰接设计中铰接缝宽度在满足要求的情况下应不大于0.3 m。

主 题 词：铁路隧道 走滑断层 铰接设计 断层错动 衬砌损伤 数值模拟 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 0823[工学-农业工程类] 082301[082301] 

D　O　I：10.13238/j.issn.1004-2954.202205200004

馆 藏 号：203124853...