專利名稱：一種穿越活動(dòng)斷裂帶的抗震隧道結(jié)構(gòu)的建造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種穿越活動(dòng)斷裂帶的抗震隧道結(jié)構(gòu)的建造方法。
背景技術(shù)：
1923年日本關(guān)東大地震，使震中附近的25座隧道受到破壞。1995年I月17日在日本發(fā)生的兵庫縣南部大地震，地震規(guī)模為里氏7.3級(jí)，使一百多座隧道發(fā)生不同程度的破壞，損壞較為典型的隧道有神戶鐵路東山隧道、神戶大開地鐵車站和六甲隧道等。1999年9月21日臺(tái)灣發(fā)生的集集7.3級(jí)地震，震源深度8公里，導(dǎo)致臺(tái)灣8號(hào)、14號(hào)公路多座隧道嚴(yán)重受損。2008年中國汶川發(fā)生的5.12汶川地震中，多座隧道出現(xiàn)不同程度的破壞，在調(diào)查的總計(jì)57座隧道中，有49座隧道襯砌發(fā)生混凝土塊龜裂、掉落，甚至鋼筋彎曲等不同程度的破壞。調(diào)查表明，當(dāng)隧道穿越活動(dòng)斷裂帶時(shí)，地震時(shí)會(huì)使隧道經(jīng)受更加嚴(yán)重的剪切作用，使隧道產(chǎn)生大面積的、難以修復(fù)的破壞，造成極大的傷亡和損失，并且使交通難以及時(shí)恢復(fù)，也無法及時(shí)對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行抗震救災(zāi)。為最大程度地減輕抗震造成的傷亡和損失，應(yīng)盡量讓隧道不通過活動(dòng)斷裂帶。但隨著社會(huì)的發(fā)展，修建隧道地區(qū)的范圍越來越廣，隧道不可能完全避開活動(dòng)斷裂帶，因此，對(duì)穿越活動(dòng)斷裂帶的隧道，其結(jié)構(gòu)需要具有良好的抗震性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種穿越活動(dòng)斷裂帶的抗震隧道結(jié)構(gòu)的建造方法，用該種方法建造的隧道，具有良好的抗減震構(gòu)造，能有效減小地震時(shí)活動(dòng)斷裂帶的劇烈活動(dòng)對(duì)隧道的影響，使隧道因地震受到的破壞小，易于修復(fù)，以及時(shí)恢復(fù)交通，能更及時(shí)地對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行抗震救災(zāi)，最大程度地減輕抗震造成的傷亡和損失。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其發(fā) 明目的所采用的技術(shù)方案是，一種穿越活動(dòng)斷裂帶的抗震隧道結(jié)構(gòu)的建造方法，其做法是:A、在距活動(dòng)斷裂帶邊界2.8-3.5隧洞直徑以遠(yuǎn)處修建外襯、內(nèi)襯形成帶外隧道結(jié)構(gòu)；B、在距活動(dòng)斷裂帶邊界2.8-3.5倍隧洞直徑至距活動(dòng)斷裂帶邊界5m之間:B1、先建造過渡柔性連接段，過渡柔性連接段的外襯與帶外隧道結(jié)構(gòu)的外襯相同，內(nèi)襯(201b)的鋼筋密度低于帶外隧道結(jié)構(gòu)(100)的內(nèi)襯(100b)的鋼筋密度；過渡柔性連接段的長度h由下式確定:
r Au，式中Λ U為活動(dòng)斷裂帶的最大錯(cuò)動(dòng)位移，Lp為相鄰的過渡柔性連接
Lp.ψΗ
段的間隔、取值為隧洞直徑的1/2 1/3倍，％為過渡柔性連接段內(nèi)襯截面極限彎曲曲率；Β2、建造長度Lp為1/2 1/3倍隧洞直徑的過渡襯砌連接段，過渡襯砌連接段的內(nèi)襯和外襯與帶外隧道結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯和外襯相同；重復(fù)Β1、Β2步的操作，直至修至距活動(dòng)斷裂帶5m處；
C、在距活動(dòng)斷裂帶5m處至活動(dòng)斷裂帶邊界之間:先修建帶橡膠層的襯砌連接段，再修建帶橡膠層的柔性連接段，如此循環(huán)，由帶橡膠層的襯砌連接段、帶橡膠層的柔性連接段相間構(gòu)成帶橡膠層的隧道結(jié)構(gòu)；且在帶橡膠層的隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)襯的起始處和終止處均留有減震縫；帶橡膠層的柔性連接段的長度、內(nèi)襯、外襯均與過渡柔性連接段的相同，但在其內(nèi)襯、外襯之間填充有橡膠層；帶橡膠層的內(nèi)襯砌連接段的長度、內(nèi)襯、外襯均與過渡襯砌連接段的相同，但在其內(nèi)襯、外襯之間填充有橡膠層；D、在活動(dòng)斷裂帶邊界內(nèi):先修帶內(nèi)襯砌連接段、再修帶內(nèi)柔性連接段，如此循環(huán)，由帶內(nèi)襯砌連接段、帶內(nèi)柔性連接段相間構(gòu)成帶內(nèi)隧道結(jié)構(gòu)；帶內(nèi)柔性連接段的長度、內(nèi)襯、外襯均與過渡柔性連接段的相同；帶內(nèi)襯砌連接段的長度、內(nèi)襯、外襯均與過渡襯砌連接段的相同；帶內(nèi)隧道結(jié)構(gòu)修完，即完成穿越活動(dòng)斷裂帶的抗震隧道結(jié)構(gòu)的修建。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:一、地震時(shí)活動(dòng)斷裂帶發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，剪切等破壞作用將集中于剛度低的柔性連接段、過渡柔性連接段和減震縫，使這些部位發(fā)生錯(cuò)動(dòng)、移位，地震能量得到很好的釋放；不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體性、無規(guī)則的破壞。二、在活動(dòng)斷裂帶邊界外5m范圍內(nèi)的內(nèi)襯和外襯之間填充有橡膠層的隧道結(jié)構(gòu)，也能很好的吸收地震能量，進(jìn)一步減低了地震對(duì)隧道的破壞。三、在活動(dòng)斷裂帶邊界外且距活動(dòng)斷裂帶邊界2.8-3.5倍隧洞直徑范圍內(nèi)，設(shè)置的過渡柔性連接段，既能很好的釋放活動(dòng)斷裂帶產(chǎn)生的內(nèi)力集中，同時(shí)也能較好地控制工程造價(jià)?？傊?，用本發(fā)明方法建造的隧道在地震時(shí)，僅會(huì)受到局部破壞，局部破壞本身不會(huì)造成大的傷亡和損失，同時(shí)也方便維修，縮短了工程的修復(fù)時(shí)間，能及時(shí)恢復(fù)交通，更迅速地對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行抗震救災(zāi)，最大程度地減輕地震造成的傷亡和損失。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1是用本發(fā)明實(shí)施例方法建造的穿越活動(dòng)斷裂帶的抗震隧道結(jié)構(gòu)的剖視示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例圖1示出，本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
是，一種穿越活動(dòng)斷裂帶的抗震隧道結(jié)構(gòu)的建造方法，其做法是:A、在距活動(dòng)斷裂帶F邊界2.8-3.5隧洞直徑以遠(yuǎn)處修建外襯100a、內(nèi)襯IOOb形成帶外隧道結(jié)構(gòu)100 ；B、在距活動(dòng)斷裂帶F邊界2.8-3.5倍隧洞直徑至距活動(dòng)斷裂帶F邊界5m之間:B1、先建造過渡柔性連接段201，過渡柔性連接段201的外襯201a與帶外隧道結(jié)構(gòu)100的外襯IOOa相同，內(nèi)襯(201b)的鋼筋密度低于帶外隧道結(jié)構(gòu)(100)的內(nèi)襯(IOOb)的鋼筋密度；過渡柔性連接段201的長度Lj由下式確定:
權(quán)利要求
1.一種穿越活動(dòng)斷裂帶的抗震隧道結(jié)構(gòu)的建造方法，其做法是: A、在距活動(dòng)斷裂帶(F)邊界2.8-3.5隧洞直徑以遠(yuǎn)處修建外襯(100a)、內(nèi)襯(IOOb)形成帶外隧道結(jié)構(gòu)(100)； B、在距活動(dòng)斷裂帶(F)邊界2.8-3.5倍隧洞直徑至距活動(dòng)斷裂帶(F)邊界5m之間: B1、先建造過渡柔性連接段(201)，過渡柔性連接段(201)的外襯(201a)與帶外隧道 結(jié)構(gòu)(100)的外襯(IOOa)相同，內(nèi)襯(201b)的鋼筋密度低于帶外隧道結(jié)構(gòu)(100)的內(nèi)襯(IOOb)的鋼筋密度；過渡柔性連接段(201)的長度h由下式確定:
全文摘要
一種穿越活動(dòng)斷裂帶的抗震隧道結(jié)構(gòu)的建造方法，其做法主要是在距活動(dòng)斷裂帶邊界2.8-3.5倍隧洞直徑以遠(yuǎn)處修建外襯、內(nèi)襯形成帶外隧道結(jié)構(gòu)，在距活動(dòng)斷裂帶邊界2.8-3.5倍隧洞直徑與活動(dòng)斷裂帶邊界5m之間由過渡襯砌連接段和剛度低的過渡柔性連接段相間構(gòu)成；在距活動(dòng)斷裂帶邊界5m和活動(dòng)斷裂帶邊界兩處的內(nèi)襯上留有減震縫，且在該兩處之間的內(nèi)襯和外襯間填充有橡膠層，在活動(dòng)斷裂帶內(nèi)，由帶內(nèi)襯砌連接段、帶內(nèi)柔性連接段相間構(gòu)成帶內(nèi)隧道結(jié)構(gòu)。用該法建造的隧道，能有效減小地震時(shí)活動(dòng)斷裂帶的劇烈活動(dòng)對(duì)隧道的影響，使隧道因地震受到的破壞小，易于修復(fù)，以及時(shí)恢復(fù)交通，迅速對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行抗震救災(zāi)，最大程度地減輕傷亡和損失。
文檔編號(hào)E21D11/05GK103195447SQ20131011895
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者耿萍, 唐金良, 何川, 何悅, 晏啟祥, 胥洪遠(yuǎn), 陸義松, 應(yīng)楚斌 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué), 四川華電木里河水電開發(fā)有限公司