地震对隧道的影响及防治措施
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高速公路隧道地震破坏的形式及预防措施摘要:高速公路隧道的地震破坏会形成很大的安全隐患,本文对高速公路隧道地震破坏形式进行分析,并结合具体情况提出预防措施。
关健词:高速公路隧道;地震;破坏形式;预防措施Abstract: highway tunnel of earthquake damage will greatly potential safety problems, this paper highway tunnel form of earthquake damage are analyzed, and puts forward the prevention measures with a specific situation.Keywords: highway tunnel; The earthquake; The destroy form; Prevention measures在高速公路建设过程中,通常会经过一些高烈度地震区域,尤其是在汶川大地震发生之后,在高烈度地震区进行隧道工程施工时,需要全面考虑隧道的抗震问题。
晴隆至兴义高速公路是《贵州省高速公路网规划》(678网)中“六纵”毕节至兴义高速公路的组成路段,同时也是联接沪昆、汕昆国家高速公路的重要联线,也是拟申请新增国高毕节至河口中的一段。
起点位于黔西南州普安县与晴隆县交界的沪昆高速(G60)新寨河特大桥的西岸,途经地久、王家寨、马路河、长耳营、雨樟、格沙屯、万屯止于兴义市红岩洞,接汕昆高速公路顶效枢纽互通,路线全长70.91km。
晴隆至兴义高速公路路线途径多处高烈度地震区域,所以在很多隧道工程中,都要重点考虑隧道的抗震问题,结合经验对地震破坏形式进行分析,并采取针对性的措施来进行预防。
1隧道破坏的主要形式1.1地面断裂错动:处在地震断裂带上的建筑物、公路、桥梁及隧道等,往往会因为地面发生断裂错动,而发生破坏或者倒塌等破坏现象,隧道会发生衬砌的剪刀移位等破坏。
地震对地下铁路与隧道的影响及应急修复地震是自然灾害中的一种,它对地下铁路与隧道造成的影响通常是灾难性的。
地下铁路与隧道是城市重要的交通设施,如何及时做好地震应急修复工作对于恢复城市正常交通运行至关重要。
本文将重点探讨地震对地下铁路与隧道的影响及应急修复措施。
1、地震对地下铁路与隧道的影响
地震通常会导致地下结构物受到水平和垂直方向的振动,从而对地下铁路与隧道产生一系列直接或间接的影响。
首先,地震可能导致地下铁路与隧道结构的损坏,例如墙体开裂、管道破裂等;其次,地震可能导致地下设备的损坏,如电力系统、通信系统等;再次,地震可能导致土体液化,进而影响地下铁路与隧道的稳定性。
总之,地震对地下铁路与隧道的影响主要表现为结构破坏、设备损坏和土体液化等方面。
2、地震应急修复措施
地震一旦发生,地下铁路与隧道可能会受到不同程度的影响,因此需要及时采取应急修复措施。
首先,第一时间需要确定地下铁路与隧道受损情况,进行紧急评估;其次,要组织专业队伍进行抢险救援,清理垮塌物、疏通通道;再次,要开展维修工作,修复受损结构和设备;最后,要进行必要的防范措施,加固地下铁路与隧道的结构,提高其地震抗震性能。
综上所述,地震对地下铁路与隧道造成的影响是不可忽视的,而应
急修复工作又至关重要。
只有在地震发生后,能够迅速做好应急修复,才能最大限度地减少地下铁路与隧道的损失,保障城市交通的畅通。
希望相关部门能够重视地下铁路与隧道的地震风险,加强防范和准备
工作,做好地震应急修复准备,确保城市的安全和稳定。
地震对隧道的影响及防治措施摘要:本文关注于地震对隧道的影响,简单介绍了当前我国地震的条件,回顾了1999年台湾9·21集集大地震对隧道影响的实例,以及5·12大地震对宝成铁路109号隧道影响的实例;分析了隧道受地震影响的原因,认为地震波水平、竖直两个方向都会对隧道产生破坏;最后列举了国内外一些对隧道震害的治理措施。
关键词:隧道震害;地震影响;防治措施1 引言5·12汶川大地震过后,据震中直线距离只有90公里的成都地铁成为隧道人士关注的焦点,据成都地铁施工方中铁一局第四工程有限公司灾后会议称地震对成都地铁未造成重大影响。
按以往经验,相同地震烈度下建筑物破坏程度主要受结构抗震能力影响。
在所有工程结构中,隧道结构抗震能力是最强的,历次地震中隧道结构受损程度是最低的,但是这不能代表我们就可以忽略地震对隧道的影响。
2 我国地震条件我国地处欧亚地震带和环太平洋地震带之间,是世界上最大的一个大陆地震区,属于多地震国家,地震特点可归结为:地震活动区分布广,绝大部分地震属浅源地震,地震强度大。
本世纪以来发生的七级以上地震我国就占十分之一。
我国地震带主要分布在:东南为台湾和福建沿海一带,华北为太行山沿线和京津唐渤地区,西南为青藏高原、云南和四川西部,西北为新疆和陕甘宁部分地区,地震带几乎覆盖了全国五分之四的面积。
从1988年开始,中国大陆地区进入第五个地震活跃期。
根据前几次地震活跃期活动的特点,专家们认为本次地震活跃期将持续到下世纪初,目前已进入了强震高发期,其间可能发生多次7级左右、甚至个别更大的地震。
表11988年以来中国大陆地区地震统计震级≥5.0≥6.0≥7.0地震次数243 50 7所以在未来几十年里我们面临着严峻的地震形势,对于隧道工程建设人员来说,在设计施工过程中对于地震给隧道带来的影响应引起更多的关注。
3 地震对隧道影响2个实例3.1 2008年四川5·12汶川大地震宝成铁路109号隧道2008年5月12日14时28分,四川省汶川县境内发生8.0级强烈地震,震源深度为19千米,属于浅源地震,地震破坏能力很强。
地震作用下隧道稳定性分析地震是一种破坏力极大的自然灾害,对各类基础设施,包括隧道,都可能造成严重的影响。
隧道作为交通运输的重要通道,其稳定性在地震作用下至关重要。
本文将对地震作用下隧道的稳定性进行详细分析。
一、地震对隧道的影响机制地震波的传播是地震影响隧道的主要方式。
地震波包括纵波、横波和面波。
纵波使介质产生压缩和拉伸,横波导致介质发生剪切变形,面波则对地表的破坏较大。
在隧道中,地震波的作用会引起隧道衬砌结构的内力变化。
由于隧道与周围岩土体的相互作用,地震波在传播过程中会发生折射、反射和散射,使得隧道所受的地震力变得复杂。
同时,地震还可能导致岩土体的性质发生改变。
例如,岩土体的强度降低、孔隙水压力增加,从而影响隧道的稳定性。
二、隧道稳定性的影响因素1、隧道的几何形状和尺寸隧道的形状(如圆形、矩形)、跨度和高度等都会影响其在地震中的受力情况。
一般来说,跨度越大,隧道越容易在地震中受到破坏。
2、岩土体的性质岩土体的类型(如岩石、砂土、黏土等)、强度、刚度和渗透性等特性对隧道的稳定性有重要影响。
坚硬的岩石通常能提供更好的支撑,而软弱的岩土体在地震作用下容易变形。
3、隧道的埋深埋深较浅的隧道更容易受到地震的影响,因为地表的地震动相对较大。
而深埋隧道受到周围岩土体的约束作用较强,相对较稳定。
4、衬砌结构的性能衬砌的材料、厚度和强度直接关系到隧道抵抗地震的能力。
高强度、厚衬砌的隧道在一定程度上能更好地抵御地震力。
三、隧道稳定性分析方法1、理论分析方法通过力学原理和数学模型来计算隧道在地震作用下的响应。
常见的有拟静力法、反应位移法等。
拟静力法将地震力简化为一个静力荷载作用在结构上,计算简便,但过于简化,不能准确反映地震的动态特性。
反应位移法考虑了地层位移对隧道结构的作用,相对更接近实际情况。
2、数值模拟方法利用有限元、有限差分等数值方法,建立隧道和周围岩土体的模型,模拟地震作用下的响应。
这种方法可以较为详细地考虑隧道和岩土体的复杂特性,但模型的准确性和参数的选取对结果有较大影响。
地震对地下工程的影响地震是地球上经常发生的自然灾害之一,其对地下工程产生了重要的影响。
本文将探讨地震对地下工程的影响,并分析如何采取相应的预防和应对措施,以确保地下工程的安全可靠。
一、1. 地震振动地震产生的振动可以对地下工程造成直接影响。
强烈的地震振动会引起地下结构物的震动,从而影响其稳定性和安全性。
地震振动的频率和振幅都会对地下结构物产生影响,可能导致结构的破坏或失效。
2. 地震引发岩层位移地震的震源释放能量会使地下岩层发生位移,进而对地下工程造成影响。
岩层位移可能导致地下管道、隧道、坑道等工程结构的损坏或破坏。
地震引发的岩层位移还可能导致地下水位变动,加剧地下水灾害的风险。
3. 地震引发土壤液化当地震发生时,地下的饱和土壤由于地震振动而失去强度,出现液化现象。
液化可以导致地下工程的沉降、变形甚至崩塌,对地下隧道、地铁等工程造成严重威胁。
二、预防和应对措施1. 设计合理的地震抗震结构对于地下工程设计而言,合理的地震抗震结构是防范地震影响的基础。
在设计中,应根据地震烈度、岩石性质和工程用途等因素,采用合适的抗震设计方法,确保地下工程具备足够的抗震能力。
2. 加固地下结构物针对已存在的地下结构物,可以考虑对其进行加固处理。
加固手段包括增加结构物的钢筋混凝土覆盖层厚度、增设加固钢筋等,提高结构的抗震性能。
此外,通过定期检测和维护,及时发现和修复潜在的损伤,也是保护地下结构物的有效手段。
3. 合理选择地下工程位置在规划和选址地下工程时,需要综合考虑地震活动性、地下地质条件等因素。
优先选择地质条件稳定的地段,避免建设在地震活跃带或土壤液化风险较高的区域,以减少地震对地下工程的影响。
4. 加强监测和预警系统建立完善的地震监测和预警系统,能够提前获得地震信息,及时采取应对措施。
通过监测地震震级和震源位置,可以及时预警地下工程,并做好疏散和紧急处置准备,最大限度地减少地震对地下工程的危害。
5. 加强应急演练和培训在地震风险较高的地区,应加强地下工程相关人员的应急演练和培训。
山岭隧道地震动力响应及减震措施研究随着西部大开发战略的实施,大量公路、铁路和水电建设中的隧道工程将修建在活断层附近和高烈度地震区。
山岭隧道在强烈地震作用下的动力响应有何规律?在高烈度地震区或活断层附近修建隧道是否安全?如何进行抗减震设计?这些都是工程设计人员关心的问题。
目前,我国对隧道及地下工程的抗震研究才刚起步。
因此,研究高烈度地震区山岭隧道地震动力响应及减震措施具有重大现实意义。
首先,对国内外有关隧道及地下结构的震害资料进行分类、整理和研究,总结出山岭隧道的震害破坏模式、震害影响因素及震害破坏机理。
然后,概略介绍隧道及地下结构动力响应计算理论,并针对浅埋山岭隧道的横向动力计算,采用大圆弧假定,用波函数展开法推导出P波和SV波作用下半空间和圆形隧道衬砌中散射波的级数表达式,利用边界条件,将该问题归结为一组无穷代数方程组进行求解。
最终,结合算例对垂直入射P波作用下浅埋圆形衬砌隧道的动力响应进行了分析。
接着,在对地震积分位移时程漂移、模型边界条件、模型横向计算范围几个数值动力计算的基本问题进行研究的基础上,用FLAC3D软件详细分析了山岭隧道洞身段在不同埋深、地震强度、激振方向、围岩和衬砌刚度条件下的地震响应。
结果表明,通常情况下山岭隧道洞身段在地震时具有较高安全度。
然后,重点针对山岭隧道常规洞口和偏压洞口的坡面放大效应和纵、横向响应规律进行了详细分析。
在此基础上,以黄草坪2号隧道偏压洞口横向边坡为原型进行动力有限元计算,并引入加卸载响应比理论,通过建立洞口边坡的地震加卸载响应模型,从系统非线性失稳角度研究其动力响应规律。
同时,采用平均动力安全系数和地震永久性位移对该洞口横向边坡的动力稳定性进行分析和评价,最终建立了山岭隧道洞口边坡地震动力响应分析和稳定性评价的新模型。
最后,对山岭隧道可能使用到的一般减震方法和措施进行分析和总结;然后,针对山岭隧道洞口,用数值模拟方法研究各种措施的减震效果,并对最优减震方案进行探讨。
土木工程中的隧道抗震设计与安全分析地震是一种自然灾害,经常给人们的生活和财产造成严重威胁。
而在土木工程设计中,特别是隧道工程中,地震对结构的破坏是不可忽视的。
因此,隧道的抗震设计和安全分析变得极为重要。
抗震设计是指通过合理的结构设计和工程措施来减少地震对隧道结构的影响,降低地震破坏的程度。
在隧道工程中,主要有以下几个方面需要考虑:首先,地震波对地下结构的传播和影响需要进行全面的分析。
地震波是地震地表破裂和滑动引起的地球物理波动,其能量会随着波传播的路径逐渐衰减。
因此,通过分析地震波传播路径、波速以及振动频率和振幅等参数,可以预测地震对隧道结构的影响。
其次,土体的动力响应也是抗震设计的重要内容。
隧道工程中的土体由于不同地质条件和地层特性,对地震波有不同的反应和传播方式。
因此,通过对土体的动力力学特性进行研究和试验,可以确定合理的抗震设计参数,提升隧道结构的抗震能力。
另外,隧道结构本身的设计和施工也需要考虑抗震因素。
隧道的几何形状、结构材料和施工工艺等,都会对地震破坏程度产生重要影响。
例如,在隧道的设计中,可以采用合适的拱形结构和增加支撑设施,以提高结构的整体抗震能力。
同时,在施工过程中,应注意地震对结构的影响,采取相应的施工措施,确保隧道的建设过程和安全性。
此外,隧道的安全分析也是抗震设计的一部分。
安全分析涉及到隧道结构的静力和动力性能,通过对结构的强度和承载能力的评估,来确定地震作用下的结构响应。
在安全分析中,需要考虑地震波强度、结构位移和变形等因素,以评估隧道的响应和结构的破坏程度,为抗震设计提供依据。
隧道抗震设计和安全分析是土木工程中的重要内容,形成了一个完整的体系。
通过对地震波传播和土体动力响应的研究,制定合理的设计参数和施工工艺,以及进行结构的安全分析,可以最大限度地保护隧道结构、确保人员安全,减少地震灾害对社会的影响。
总之,隧道抗震设计和安全分析是土木工程中不可或缺的一部分。
通过合理的设计和严格的施工,可以提高隧道结构的抗震能力,减少地震对结构的破坏。
地震是一种破坏性的自然灾害,经常会对城市基础设施造成严重影响。
本文将从不同方面探讨地震对城市基础设施的影响。
一、建筑物倒塌地震发生时,建筑物往往会受到巨大的震动力量,导致结构破坏和倒塌。
这会给城市的住宅、商业、工业等各个领域带来巨大的破坏。
特别是在老旧城区或地震活动频繁的地区,建筑物的抗震能力相对较弱,倒塌的风险更高。
建筑物的倒塌不仅给人们的生命安全带来威胁,还会导致城市基础设施的瘫痪,如供水管道、电力输配网等。
二、交通系统瘫痪地震可能导致桥梁、隧道、道路等交通设施的损坏,使得交通系统瘫痪。
交通系统的瘫痪会严重影响城市的运输能力和流动性,阻碍救援物资和救援人员的到达,并对城市的经济活动产生负面影响。
此外,地震还可能导致铁路、机场等交通枢纽设施的损坏,使得城市与外界的联系中断。
三、供水和排水系统受损地震可能破坏城市的供水和排水系统。
地震造成的地下管道破裂、污水处理厂损坏等问题会导致供水和排水系统的瘫痪。
缺乏供水将严重影响居民的生活和卫生条件,而无法正常排水则会导致城市内涝,增加洪涝灾害的风险。
四、能源供应中断地震可能导致电力输配网、天然气管道等能源设施的损坏,导致能源供应中断。
电力中断会影响城市的照明、通信、交通信号等基础设施的正常运行,给人们的生活带来困扰。
此外,由于城市的基础设施和生产设备大多依赖于能源供应,能源中断也会对城市的经济活动造成严重影响。
五、通信系统中断地震往往会导致通信基站、电话线路等通信设施的损坏,使得城市的通信系统中断。
通信中断会阻碍救援指挥、信息传递以及人们与外界的联系,增加救援和恢复工作的困难。
六、公共设施破坏地震可能导致公共设施的破坏,如学校、医院、政府机关等。
这将严重影响城市居民的生活和基本服务,加剧灾后的困难和挑战。
面对地震对城市基础设施的影响,应采取以下措施:1. 抗震设防和建筑物安全:加强抗震设防标准,确保新建建筑物的抗震能力,对老旧建筑进行加固和改造,提高其抗震能力。
(地铁工程)抗震保护措施地铁工程抗震保护措施一、前言地震作为一种自然灾害,对城市地铁工程的安全运行构成严重威胁。
为确保地铁工程在地震发生时的安全与稳定,降低地震带来的损失,本文档详细阐述了地铁工程抗震保护措施的相关内容。
二、地震对地铁工程的影响1. 轨道结构受损:地震时,轨道结构易受到地震波的影响,导致轨道几何尺寸发生变化,进而影响地铁列车的正常运行。
2. 隧道结构受损:地震波可能导致隧道结构产生裂缝、变形等损伤,严重时可能导致隧道坍塌,影响地铁工程的正常运行。
3. 地铁设施受损:地震波可能导致地铁车站、换乘站等设施产生裂缝、变形等损伤,影响地铁工程的正常运行。
4. 地铁车辆受损:地震波可能导致地铁车辆产生损坏,影响地铁工程的正常运行。
三、地铁工程抗震保护措施为确保地铁工程在地震发生时的安全与稳定,降低地震带来的损失,以下列出了地铁工程抗震保护措施的具体内容:1. 加强轨道结构抗震设计:采用高强度、耐震性能好的材料,提高轨道结构的抗震能力。
2. 优化隧道结构设计:采用抗震性能好的材料和结构形式,提高隧道结构的抗震能力。
3. 增强地铁设施抗震能力:对地铁车站、换乘站等设施进行抗震加固,提高其抗震能力。
4. 提高地铁车辆抗震性能:采用高强度、耐震性能好的材料和结构形式,提高地铁车辆的抗震能力。
5. 建立健全地震预警和紧急处置机制:建立地震预警系统,提高地震应急响应能力,确保地铁工程在地震发生时的安全运行。
6. 开展地震应急预案培训和演练:定期组织地震应急预案培训和演练,提高地铁员工的应急处理能力。
7. 加强地铁工程监测与维护:对地铁工程进行定期监测与维护,发现问题及时处理,确保地铁工程安全运行。
四、结论本文档详细阐述了地铁工程抗震保护措施的相关内容,旨在提高地铁工程在地震发生时的安全与稳定。
通过加强轨道结构、隧道结构、地铁设施和车辆的抗震设计,建立健全地震预警和紧急处置机制,开展应急预案培训和演练,以及加强地铁工程监测与维护,可有效降低地震对地铁工程的影响,确保地铁工程的安全运行。
隧道结构的地震响应分析与抗震设计地震是一种自然灾害,其对隧道结构的影响可能导致灾害性破坏。
因此,在隧道设计中,进行地震响应分析和抗震设计是非常重要的环节。
本文将从地震响应分析和抗震设计两个方面进行探讨。
地震响应分析地震响应分析是通过建立模型,模拟地震作用下隧道结构的响应,从而评估其受力和变形情况。
地震响应分析可分为静力分析和动力分析两种方法。
静力分析是指在地震作用下,假定地震为静力作用,即当地震波通过隧道区域时,结构处于静态平衡状态。
通过对地震波的荷载进行计算,可以确定隧道结构在地震作用下的受力情况。
动力分析是指在地震作用下,考虑结构的动态特性和地震波的动态响应。
动力分析通常分为模态分析和时程分析两种方法。
模态分析通过计算结构的固有频率和振型,得到结构的模态响应,进而评估结构的地震响应。
时程分析则考虑地震波的时程特性,通过求解结构的运动方程,得到结构在时间上的响应。
这两种方法在不同的情况下可互相补充使用,以提高地震响应分析的准确性。
抗震设计抗震设计是指在地震响应分析的基础上,根据结构的受力和变形情况,设计合适的结构措施来提高隧道结构的抗震能力。
首先,合理的结构布置是抗震设计的基础。
隧道结构应采取合理的线形和断面形式,以提高结构的整体稳定性。
另外,隧道结构的承载能力应能适应地震荷载的作用。
其次,对于刚性结构,应采用合适的支撑措施来提高结构的刚度。
例如,可以在隧道内设置横向支撑墙或拉杆等。
对于柔性结构,应采用适当的偏心支撑措施,以提高结构的耗能能力。
此外,隧道结构的材料选择和施工工艺也对抗震能力有着重要影响。
应选用具有较好抗震性能的材料,如高强度混凝土和钢材。
在施工过程中,应严格按照设计要求进行施工,确保结构的质量。
最后,结构的监测和维修也是抗震设计的重要环节。
通过定期监测结构的变形和破坏情况,及时采取维修措施,提高结构的抗震能力和使用寿命。
总结综上所述,地震响应分析和抗震设计对隧道结构的安全性和稳定性具有重要意义。
地震对地下地铁隧道工程的影响地震是地球上常见的自然灾害之一,它不仅对人类生活和建筑物产生严重影响,也会对地下地铁隧道工程的安全性和稳定性带来挑战。
本文将探讨地震对地下地铁隧道工程的影响和相关的防护措施。
1. 地震对地下地铁隧道工程地基的影响地震会导致地下地铁隧道工程所在地地基的动态变化,包括土壤的液化、沉降和侧移等。
液化是指土壤由于地震引起的振动而失去履力,变为类似液体的状态。
这种现象会导致地下隧道的沉降和变形,进而威胁到隧道工程的安全性。
2. 地震对地下地铁隧道工程结构的影响地铁隧道工程的结构包括地下隧道本身以及相关的支撑结构。
地震会对这些结构产生巨大的振动力和位移力,进而损害隧道的结构完整性。
地震可能导致地下隧道的坍塌、裂缝和变形等,对乘客和设备安全构成潜在威胁。
3. 地震对地下地铁隧道运行的影响地震发生时,地下地铁隧道可能会受到震动的冲击,从而影响其正常运行。
隧道内的轨道、信号系统和相关设备可能会受到破坏,导致列车停运或运行受阻。
此外,如果地震造成地面道路塌陷或地面塌方,地铁进出口可能被阻断,使运营受到极大影响。
4. 地震对地下地铁隧道工程的防护措施为了减缓地震对地下地铁隧道工程的影响,一系列防护措施应当采取。
首先,隧道的设计和建设应考虑到地震的因素,采取可靠的结构设计,以提高地震抗力。
其次,隧道的施工过程中应加强地质勘察和土壤处理,以避免地震引起的液化现象。
此外,隧道的支撑结构应具备一定的弹性和抗震性能,能够承受地震所带来的振动力。
5. 地震对地下地铁隧道工程的监测和维护为了及时了解地下地铁隧道工程的变化情况,应进行地震监测和结构维护工作。
地震监测系统可以实时检测地震活动和隧道结构的变化情况,提前采取措施以防止灾害事故的发生。
同时,定期的结构维护和检查可以确保隧道的稳定性和安全性。
总结起来,地震对地下地铁隧道工程造成的影响是不可忽视的。
为了减轻地震带来的风险,隧道的设计和建设需充分考虑地震因素,采取相应的防护措施。
地铁隧道施工中的地质灾害应对方案随着城市快速发展,越来越多的城市开始大规模建设地铁交通系统,而地铁隧道施工中的地质灾害也随之而来。
如何有效应对地铁隧道施工中的地质灾害成为了城市发展过程中必须面对的问题。
本文将针对地铁隧道施工中的地质灾害进行探讨,并提出相应的应对方案,以期为相关工程提供一定的参考和借鉴。
1. 地铁隧道施工中存在的地质灾害类型地铁隧道施工中可能会遭遇的地质灾害类型包括:地面塌陷、岩爆、地震等。
其中地面塌陷是最为常见的一种情况,它往往会给施工团队带来严重的影响,导致施工时间和成本增加,甚至出现人员伤亡等严重后果。
对于岩爆和地震等地质灾害,其对于施工安全同样具有巨大的威胁。
2. 地铁隧道施工中的应对方案2.1 地面塌陷为有效避免地面塌陷,可以采取以下多种措施:(1)建立地质勘探档案:在施工前期可以对施工区域的地质进行勘探,并建立相应的地质档案。
这样不仅可以预防地面塌陷的发生,也可以在灾害发生后快速采取应对措施。
(2)加强基础设施建设:建立合理的排水系统、纵横交错的支护体系等,可以在一定程度上防止地面塌陷的发生。
(3)使用先进设备:如自动化隧道掘进机等,其具有更强的控制和监测能力,可以在一定程度上减轻施工压力。
2.2 岩爆岩爆是隧道施工中的另一种常见地质灾害,针对岩爆的应对措施可以分为预防和控制两种:(1)预防措施:对于可能发生岩爆的区域,可以采用爆破等施工方式进行预处理,减弱地质应力,避免岩爆的发生。
(2)控制措施:如在施工过程中采取水泥注浆等支护措施,可以控制岩爆的危害程度,避免其对施工人员造成过大的伤害。
2.3 地震地震是地铁隧道施工中最为危险的一种地质灾害,对于地震灾害的预防和控制,可以采取以下几种措施:(1)进行地震爆炸试验:在建设地铁隧道时,可以提前对地铁隧道施工区域进行地震类大爆炸试验,评估地震危害程度,提前预警危险区域。
(2)加强隧道支撑设计:在地铁隧道设计中,应该考虑到可能发生的地震情况,采取必要的隧道支撑方案,提高隧道的抗震能力。
地震对地下隧道的影响地震是自然界中一种常见的地壳活动,它不仅给地表带来了巨大的破坏,同时也会对地下隧道造成不可忽视的影响。
本文将探讨地震对地下隧道的影响,并提出相应的防护措施。
一、地震对地下隧道的直接影响1. 断裂带影响:地震发生时,地壳会因断裂带受到拉扯和挤压的力量,这使得地下隧道容易受到影响,甚至出现断裂。
断裂会导致隧道结构的破坏,甚至塌方。
2. 地震波冲击:地震波是地震带来的能量释放,强烈的地震波可以直接冲击地下隧道,进而破坏隧道结构。
地震波的冲击力可以导致隧道墙体开裂、瓦解,甚至引发局部塌方。
3. 液化现象:地震会引发土壤液化现象,这是因为地震振动会使原本结实的土壤变得流动起来。
当地下隧道建立在液化的土层上时,隧道的稳定性将受到严重威胁。
二、地震对地下隧道的间接影响1. 地表建筑物损坏:地震会导致地表建筑物的损坏,如桥梁倒塌、房屋倒塌等。
这些损坏物可能坠落到隧道上方,直接破坏隧道结构。
2. 地下水位变化:地震会影响地下水位的变化,导致水渗透至隧道内部。
水的渗透会削弱隧道的稳定性,并且会引发其他的地下问题,如涌水等。
三、地下隧道地震防护措施1. 结构设计防护:地下隧道的结构设计需要考虑地震因素,选用耐震性能好的材料,增设加固措施,如设置钢筋混凝土墙体,加固支护结构等,以提高隧道的抗震能力。
2. 监测预警系统:建立地震监测预警系统,及时发现地震活动,提前预警,以便采取及时有效的应急措施,如限制进入隧道、疏散人员等。
3. 定期检查维护:对地下隧道进行定期的检查和维护,及时发现和修复隐患。
特别是地震过后,要进行全面的检查,确保地震对隧道造成的损坏得到及时修复。
4. 地下水处理:建立有效的地下水处理系统,控制地下水位变化。
避免地震引起的地下水渗透对隧道稳定性的影响。
总结:地震对地下隧道具有直接和间接的影响,直接影响包括断裂带造成的破坏、地震波的冲击和液化现象等;间接影响包括地表建筑物的倒塌和地下水位的变化等。
隧道工程中的地质灾害与防治隧道工程是现代交通建设中的重要组成部分,具有缩短行车距离、改善交通状况的作用。
然而,隧道的建设常常面临着地质灾害的挑战,这给工程施工和使用带来了一定的风险和难题。
因此,了解隧道工程中的地质灾害以及防治措施显得尤为重要。
一、地质灾害的类型及原因在隧道工程中,常见的地质灾害包括地表塌陷、地下水倒灌、地下水突涌、岩爆、滑坡等。
这些地质灾害的形成原因主要有以下几点:1.地质构造:地震、断层、褶皱等地质构造导致岩石层的破裂和位移,增加了隧道工程中地质灾害的风险。
2.岩土体性质:岩石和土壤的物理力学性质直接影响到地质灾害的形成。
例如,岩层的岩性、强度、稳定性等因素都会影响到隧道的安全性。
3.渗流力学:地下水渗流对隧道工程的影响很大,地下水的突然涌入或倒灌会导致隧道出现严重的灾害。
二、地质灾害的防治措施1.地质勘察和评估:在隧道工程施工之前,必须进行全面的地质勘察和评估,以了解工程区域的地质状况和潜在的地质灾害风险,为后续的施工和防治提供科学依据。
2.工程结构设计:针对不同的地质灾害类型选择合适的工程结构设计,如设置抗滑坡措施、抗岩爆措施等,确保隧道工程的安全性和稳定性。
3.地质预报和监测:利用现代地质勘探技术和仪器设备进行地质预报和监测,及时掌握地质灾害的发展趋势和变化规律,为隧道工程的施工和使用提供及时的预警信息。
4.加固措施:对于已经发生的地质灾害,需要采取相应的加固措施进行修复,如加固土体、注浆加固等,确保隧道的安全性和使用寿命。
5.紧急应对方案:制定灾害发生时的紧急应对方案,明确应急措施和疏散预案,以提高隧道灾害事故的应对能力和救援效率。
三、成功案例及经验借鉴1.山东威海隧道:通过在施工前进行详细的地质勘察和分析,设计出了适应当地地质条件的工程结构,采用了高效的岩爆预警系统和疏散预案,保障了隧道施工的顺利进行。
2.四川雅安隧道:该隧道面临严重的滑坡和地下水突涌问题,通过加固措施和地下水排除系统,成功解决了施工中的地质灾害问题。
隧道工程中的地质灾害地质灾害在各行各业中都可能造成巨大的影响和风险,尤其在隧道工程中更加突出。
隧道工程的建设常常需要穿越各种地质条件,如山体、地层、岩石等,因此地质灾害的发生可能导致工程质量问题,进而威胁隧道的安全性。
本文将介绍在隧道工程中常见的地质灾害及其应对措施。
一、地质断层引发的灾害地震是造成地质断层活动的主要原因之一。
隧道工程通常会穿越断层带,当地震发生时,断层破裂可能导致地层位移、断层错动等问题,进而对隧道的安全性产生威胁。
此外,地震还可能引发滑坡、地面塌陷等地质灾害。
因此,在隧道工程中必须对地震灾害进行充分的预测和防范。
为了应对地震引发的地质灾害,工程师需要事先进行详尽的地质勘探工作,了解地震活动的分布规律及其对隧道工程的潜在风险。
同时,在隧道设计中要充分考虑地震力的影响,采取相应的抗震措施,如加固隧道结构、采用抗震材料等。
此外,地震监测系统的建设也是必不可少的,能够及时获得地震信息,采取紧急避险措施,减少人员伤亡和财产损失。
二、岩溶地质造成的灾害许多地区的山脉和岩层由于长期水侵蚀和溶蚀作用,形成了丰富的岩溶地貌。
然而,岩溶地质对隧道工程来说是一个巨大的挑战,因为其中的洞穴和通道经常会对隧道结构产生不利影响。
例如,洞穴的坍塌、塌陷甚至可能引起隧道的塌陷,对隧道的稳定性和建设带来很大的风险。
针对岩溶地质造成的灾害,工程师需要事先进行详细的地质勘探工作,了解洞穴和通道的存在情况及其对隧道工程的影响。
在隧道设计和施工中,必须合理布置支护措施,采取必要的加固措施,以防止岩溶地质对隧道的破坏。
决策者还应在工程过程中不断监测岩溶地质的变化,并及时采取修复和加固措施。
三、地下水对隧道工程的影响地下水也是隧道建设中常见的地质问题。
当隧道穿越含水层时,地下水的涌入可能导致隧道沉降、土体液化等问题,直接影响隧道的稳定性和使用。
此外,地下水的压力还可能引起隧道出现渗漏、水潮等现象,对工程设备和使用安全造成威胁。
地震是一种自然灾害,对城市交通和道路系统造成广泛而严重的影响。
地震可能导致道路受损、桥梁倒塌、地铁线路中断等情况,进而造成交通瘫痪、人员伤亡和物资运输困难。
本文将详细探讨地震对城市交通和道路的影响,并提出相应的措施应对。
一、地震对城市交通的影响1. 道路受损:地震会导致道路地基沉降、地面裂缝、路面塌陷等情况,严重影响道路的使用。
道路受损会使得交通拥堵,甚至无法通行,给城市交通带来巨大困扰。
2. 桥梁倒塌:地震可能导致桥梁结构受损,甚至倒塌,阻断了道路的连通性。
桥梁是城市交通的重要组成部分,一旦受损,会导致交通中断,对城市交通系统造成严重破坏。
3. 地铁线路中断:地震可能导致地铁路轨变形、隧道倒塌等情况,使地铁线路中断。
地铁在城市交通中扮演着重要角色,一旦发生中断,会使得大量乘客无法正常出行,对城市交通运输造成重大影响。
4. 路面破损:地震震动会导致道路路面破损、坑洼等情况,使得行车不顺畅,增加了交通事故的风险。
此外,路面破损还可能导致车辆故障,进一步影响交通流畅性。
5. 交通信号中断:地震可能导致交通信号灯倒塌或损坏,使得交叉口无法正常进行信号控制。
交通信号的中断会导致交通秩序混乱,增加交通事故的风险。
二、应对措施1. 加强道路抗震能力:在城市道路建设和维护中,应注重抗震设计和抗震技术的应用,提高道路的抗震能力。
通过使用抗震材料、合理设置排水系统、采取适当的加固措施等手段,提高道路的抗震性能。
2. 建立灾后交通恢复预案:城市应建立完善的灾后交通恢复预案,明确各项抢修工作的优先级和时间表。
预案应包括抢修队伍的组织、交通管制措施、临时交通设施的建设等内容,以便在地震发生后能够迅速有序地进行交通恢复工作。
3. 快速抢修道路和桥梁:地震发生后,应立即进行道路和桥梁的紧急抢修工作。
重点修复主干道路和关键桥梁,保障交通的连通性。
同时,加强对地质灾害易发区域的监测和预警,及时采取措施避免次生灾害对道路的进一步破坏。
地震是一种自然灾害,常常给人们的生命和财产安全带来威胁。
在地震发生时,地下设施如地铁和隧道可能面临损毁或崩塌等风险。
因此,研究地震对地下设施的影响以及如何提高地下设施的抗震能力至关重要。
本文将探讨地震对地铁和隧道的影响,以及如何提高地下设施的安全性。
一、地震对地铁的影响地铁作为城市公共交通的重要组成部分,受到了越来越多的关注。
但是,在地震发生时,地铁可能会受到严重的影响,如地铁车站结构失稳、轨道破坏等。
这些问题可能导致地铁服务中断,造成人员伤亡和经济损失。
1.地铁车站结构失稳地铁车站结构失稳是地震对地铁的主要影响之一。
地震波传播时,地下岩层中的地铁结构可能会遭受巨大的振动力,从而影响地铁车站的稳定性。
例如,1995年日本阪神大地震发生时,地铁车站中的柱子和墙壁发生了倾斜和变形,直接影响了地铁的功能和服务。
2.轨道破坏地震还可能导致地铁轨道破坏。
在地震波传播时,地下岩层的位移和应力变化可能会导致地铁轨道的扭曲和变形。
这些问题可能使地铁无法正常运行,从而造成交通拥堵和损失。
二、地震对隧道的影响隧道作为大型工程建设的重要组成部分,同样面临着地震的风险。
地震可能会导致隧道结构的破坏,从而对安全和经济造成严重影响。
1.支护结构失效地震可能会导致隧道支护结构失效。
在地震波传播时,地下岩层中的土体和岩石受到巨大的振动和应力,使得隧道的支护结构易于失效。
这些问题可能导致隧道坍塌和损坏,从而对人员和财产带来威胁。
2.地下水涌入地震还可能会导致地下水涌入隧道。
在地震波传播时,地下岩层中的地下水体可能会因为地震而受到扰动,从而涌入到隧道中。
这些问题可能导致隧道内部的安全和稳定性受到威胁,从而影响交通运输和经济发展。
三、如何提高地下设施的安全性为了提高地下设施的抗震能力和安全性,以下几点需要注意:1.选址规范在进行地下设施建设前,应该仔细评估地震风险,并遵循相关选址规范。
选址规范可以帮助工程师选择更加安全的地点,并采取适当的措施来减轻地震对地下设施的影响。
山岭隧道地震震害原因及抗减震工程措施浅析摘要:在“5·12”汶川大地震中,很多高烈度地区的铁路隧道及公路隧道都遭受了严重的损坏,对震害实例进行收集并归纳分析得到了隧道震害的原因。
同时以某单线铁路隧道为例,通过地震系数法计算得到了隧道在地震作用下的破坏特点,分析其结构抗震的薄弱环节,对隧道抗减震工程措施进行了总结。
关键词:“5·12”汶川大地震隧道震害原因工程措施以前工程界一直认为隧道及地下结构是抗震性能比较优越的工程建筑。
然而近几十年隧道及地下结构的地震灾害实例不断增多。
尤其西部山岭隧道洞口段因其地质条件差、覆盖层薄以及存在边坡滑坡、崩塌和泥石流等边坡地质灾害而更加容易受损,是隧道抗震的薄弱环节。
如在“5·12汶川大地震”中,隧道的震害现象尤为明显。
宝成线、广岳线等铁路隧道及都汶公路、剑阁至青川公路的龙溪隧道、龙洞子隧道、酒家垭隧道等大量公路隧道由于处于高烈度地震区(烈度约Ⅶ-Ⅺ度),都遭受了严重损坏。
1 隧道震害原因分析“5·12汶川大地震”中,隧道洞口区域震害主要为:洞口边仰坡垮塌、掩埋洞口;边仰坡防护、截排水沟开裂变形;洞口落石、局部边仰坡地面开裂变形;洞门墙及洞口附近衬砌开裂等,见图1和图2。
对“5.12汶川地震”影响范围内的大量铁路、公路隧道震害进行收集并归类分析,认为其震害原因如下:(1)隧道洞口及洞口段是隧道工程的薄弱部位,由于地质条件差,在边仰坡开挖高陡或悬崖峭壁下的洞口,在隧道洞口工程处理范围外的岩石经长期风化剥蚀后,在地震过程中极易形成坍塌、落石等次生灾害,造成洞口堵塞,洞门结构开裂、错台甚至损毁。
(2)修建年代早、技术标准(建筑材料、衬砌结构形状等)低,抗震设防标准低、部分隧道施工质量差以及隧道本身存在病害或质量缺陷等是造成“5.12汶川地震”后,衬砌出现病害或病害加剧的重要原因。
(3)隧道震害的产生与隧道附近的地质构造、地形条件密切相关。
桥梁与隧道工程的抗震设计与防灾减灾措施研究摘要: 本文主要讨论了隧道的抗震设计原则与方法、地下结构地震响应分析以及隧道防灾减灾措施与安全应急管理。
首先介绍了隧道抗震设计的原则,包括安全性、运营可恢复性和抗震容限设计。
接着探讨了地下结构地震响应分析的步骤和考虑因素,如地震动输入、结构模型和边界条件等。
最后详细阐述了隧道防灾减灾措施与安全应急管理的重要性,包括紧急预案制定、组织演练与培训、应急设备与器材配备以及公众意识与教育等方面。
关键词:桥梁抗震设计;防灾减灾;措施引言:隧道作为现代交通基础设施的重要组成部分,经常处于地震风险区域。
地震对隧道结构和使用人员的安全带来严峻挑战,因此隧道的抗震设计、地震响应分析以及防灾减灾措施与安全应急管理显得尤为重要。
本文将详细探讨这些方面的内容,为提高隧道抗震能力和地震安全性能提供指导和建议。
一、桥梁抗震设计与防灾减灾措施1.1桥梁抗震设计理念与原则(1)抗震设计理念:a. 安全第一:桥梁的抗震设计应以确保人员和结构安全为首要目标。
b. 预防性设计:采用先进的抗震设计方法,预测地震影响并减轻结构受损程度。
c. 弹性设计:桥梁应具备一定的弹性变形能力,在地震作用下能够发挥一定的位移吸收和分散能量的能力。
d. 全面性设计:考虑桥梁结构各个部分的抗震性能,包括墩柱、梁、桥面板等,以实现整体的抗震效果。
(2)抗震设计原则:a. 基于地震特性:根据所在地区的地震活动特点,合理选择设计地震动参数和地震动输入。
b. 结构连续性与纵向稳定性:通过合适的桥梁布局和纵向连接形式,确保结构的整体连续性和纵向稳定性。
c. 抗震容限设计:确定合理的设计地震烈度,确保桥梁在大震荡动作用下能够承受一定的破坏而不发生崩塌。
d. 强度设计:采用合适的材料和截面尺寸,确保桥梁具有足够的强度和刚度,以抵御地震力的作用。
(3)结构控制与减震技术:a. 基础加固:对桥台、墩柱等基础结构进行加固措施,提高地震抗力。
地震灾害对铁路系统的影响与修复地震是一种自然灾害,常常给人们的生命和财产带来重大威胁,而铁路系统作为国家重要的交通运输基础设施之一,也常常会受到地震的影响。
地震会对铁路系统造成严重破坏,导致列车运行受阻,给灾区救援和恢复工作带来困难。
本文将就地震灾害对铁路系统的影响以及修复工作进行探讨。
地震对铁路系统的影响主要表现在以下几个方面:一、线路受损。
地震会导致地表震动,造成铁路道岔错动、轨道位移、铁路线路断裂等情况,严重影响列车的正常运行。
二、桥梁和隧道受损。
地震造成的振动会对铁路桥梁和隧道结构产生影响,可能导致桥梁倒塌或者隧道坍塌,严重影响线路的通行能力。
三、车辆受损。
地震会对铁路列车车辆造成影响,可能导致列车脱轨、车体变形等情况,影响列车的正常运行。
四、通信系统受损。
地震也可能破坏铁路通信系统,导致信号设备故障、通讯中断等问题,给列车运行带来安全隐患。
面对地震造成的严重破坏,铁路系统需要进行及时有效的修复工作。
针对上述问题,修复铁路系统主要需要进行以下工作:一、对线路进行检查和修复。
铁路相关部门需要组织专业人员对受损铁路线路进行全面检查,及时修复断裂的轨道、道岔错动等问题,保障列车运行的安全。
二、对桥梁和隧道进行维护和修复。
对于受损的铁路桥梁和隧道,需要进行加固或者重建,确保线路的畅通。
三、检修列车车辆。
铁路运营部门需要对受损列车进行检修和维护,确保列车的运行安全可靠。
四、修复通信系统。
恢复通信系统的正常运行对于铁路系统的安全运行至关重要,应当尽快修复受损的通信设备,恢复通讯畅通。
通过以上的修复工作,铁路系统能够尽快恢复正常运营,保障铁路交通的畅通和安全。
地震灾害虽然会给铁路系统带来一定的影响,但是在政府和相关部门的积极努力下,铁路系统能够迅速应对并进行有效修复,为地区的灾后重建和恢复提供重要支持。
地震对隧道的影响及防治措施
摘要:本文关注于地震对隧道的影响,简单介绍了当前我国地震的条件,回顾了1999年台湾9·21集集大地震对隧道影响的实例,以及5·12大地震对宝成铁路109号隧道影响的实例;分析了隧道受地震影响的原因,认为地震波水平、竖直两个方向都会对隧道产生破坏;最后列举了国内外一些对隧道震害的治理措施。
关键词:隧道震害;地震影响;防治措施
1 引言
5·12汶川大地震过后,据震中直线距离只有90公里的成都地铁成为隧道人士关注的焦点,据成都地铁施工方中铁一局第四工程有限公司灾后会议称地震对成都地铁未造成重大影响。
按以往经验,相同地震烈度下建筑物破坏程度主要受结构抗震能力影响。
在所有工程结构中,隧道结构抗震能力是最强的,历次地震中隧道结构受损程度是最低的,但是这不能代表我们就可以忽略地震对隧道的影响。
2 我国地震条件
我国地处欧亚地震带和环太平洋地震带之间,是世界上最大的一个大陆地震区,属于多地震国家,地震特点可归结为:地震活动区分布广,绝大部分地震属浅源地震,地震强度大。
本世纪以来发生的七级以上地震我国就占十分之一。
我国地震带主要分布在:东南为台湾和福建沿海一带,华北为太行山沿线和京津唐渤地区,西南为青藏高原、云南和四川西部,西北为新疆和陕甘宁部分地区,地震带几乎覆盖了全国五分之四的面积。
从1988年开始,中国大陆地区进入第五个地震活跃期。
根据前几次地震活跃期活动的特点,专家们认为本次地震活跃期将持续到下世纪初,目前已进入了强震高发期,其间可能发生多次7级左右、甚至个别更大的地震。
表11988年以来中国大陆地区地震统计
震级≥5.0≥6.0≥7.0
地震次数243 50 7
所以在未来几十年里我们面临着严峻的地震形势,对于隧道工程建设人员来说,在设计施工过程中对于地震给隧道带来的影响应引起更多的关注。
3 地震对隧道影响2个实例
3.1 2008年四川5·12汶川大地震宝成铁路109号隧道
2008年5月12日14时28分,四川省汶川县境内发生8.0级强烈地震,震源深度为19千米,属于浅源地震,地震破坏能力很强。
据美国地质调查局的报告,这次“地震是由四川盆地西北边缘东北向逆断层或冲断层运动所致。
震中与震源机制与龙门山断层或与其构造相关的断层运动结果一致。
由于地壳物质缓慢从青藏高原向东移动,遇四川盆地和中国东南部坚硬地壳而汇聚,产生构造压力,导致地震的发生。
”而从洲际的规模上看,这次地震缘于印度板块以每年5厘米的速度向北朝欧亚板块的碰撞。
地震中严重受损的宝成铁路109号隧道始建于20世纪50年代,受当时技术、经济条件限制,采用傍山沿河选线、小曲线半径,隧道外侧山坡高陡、山体薄,在各类自然灾害中山体易坍塌。
隧道山侧边坡高达40至50米。
此处岩石风化破碎,坡面及坡顶危石较多,常有落石情况危及行车安全。
从施工之初,部分隧道即开始接长明洞,陆续整治病害。
5·12汶川大地震导致宝成铁路109号隧道出口上方山体坍塌2万多立方米,摧毁出口棚洞40米,巨石堵塞隧道出口,编组40辆的21043次列车与塌体相撞,油罐车在洞内着火。
同时隧道中部山体坍塌12万余立方米,砸垮中部棚洞。
列车着火和山体坍塌导致隧道结构严重破损。
坍塌堵塞嘉陵江,形成堰塞湖。
3.2 1999年台湾9·21集集大地震台中地区46座山岳隧道
1999年9月21日凌晨1时47分,台湾发生7.3级强烈地震,震中位于日月潭西方12千米附近,亦即集集一带。
集集大地震是由车笼埔断层逆冲而引起,以车笼埔断层为界,划分为断层错动区、上盘、下盘及其他地区等三大震区,其中断层错动区所受震动强度最大,上盘次之,下盘及其他地区则较小。
集集大地震造成台湾中部地区许多山岳隧道大小不一的损害,各隧道分布如图1所示。
图1集集大地震受损山岳隧道分布示意
其中仅有一座隧道位处车笼埔断层错动区,即石岗坝引水隧道,遭受剪断错动。
位处断层东侧(上盘)的受损隧道中以公路隧道居多,共有44座,其中受损轻微者约24座,占55%,受损中等者约9座,占20%,受损严重者约11座,占25%。
经灾后统计得出,上盘区44座隧道受损情况以衬砌断裂居多(共35处),其次为洞口边坡坍滑(共16处)、衬砌混凝土剥落(共10处)、渗漏水(共
9处)、主体边坡坍滑(共3处)、衬砌错动(共3处)、钢筋裸露拉脱(共3处)、未衬砌段落石(共3处)、路面开裂(共2处)等几种震害。
而位于下盘地区的车笼埔断层西侧(即下盘)及其他地区受损隧道中以三义一号铁路隧道最为严重,造成轨道扭曲变形、衬砌龟裂、掉落的现象。
总的说来,隧道震害有以下几种比较常见:洞口仰坡坍塌、巨石砸坏、衬砌开裂错断坍塌、砼严重破坏剥落、仰拱隆起开裂、透水、瓦斯泄漏等。
4 隧道受地震影响原因
传统观点认为地震对隧道的影响主要来自地震波中的横向剪切波,它是传递地震能量的最大部分。
按Serff假设可以将水平面近似作为最大剪应力作用面,地震产生的破坏就是在这些水平动剪应力作用下产生的。
地震波通过使隧道壁内产生交替的压缩和拉伸应变的循环,这些应变将叠加在隧道衬砌和周围岩层的静态应变上。
衬砌中原有的应变状态一般是压缩应变,当地震波冲击产生的压缩应变施加到村砌上后,衬砌可能受压屈产生剥落。
如果加上的拉伸应变大于原有的压缩应变,那么最后的拉应变状态将导致衬砌开裂。
另一种观点认为虽然以往地铁隧道的地震反应分析中地震作用通常以水平剪切为主,但是现实情况当中竖向地震作用产生的破坏也是相当大的。
5 隧道震害治理措施
一般隧道结构病害的处理工序有:①表面清扫,特别是在内表面补强、部分改建中,为了既有衬砌和补修材料确实地附着,要特别仔细地进行表面清扫。
②凿除,适用于衬砌块有掉落的可能和衬砌表面劣化的情况,表层凿除后再补强才能使既有衬砌和补修材料确实地附着。
③断面修复,作为剥落、凿除后的处理,可用含有高分子材料(环氧树脂等)的砂浆充填、涂抹进行断面修复,在凿除处及衬砌断面缺损部分进行。
④开裂压注,是向开裂处压注注浆材料,使因开裂而降低的刚性得到某种程度恢复,衬砌背后的围岩注浆加固和回填注浆也可取得较好效果。
⑤内衬,大范围劣化达10米以上时,视劣化状态、隧道限界富裕量等,选择喷射法或现灌混凝土法衬砌,可增加补强钢拱架、钢筋网等。
⑥局部改建,清除劣化部分,用混凝土等置换来维持衬砌承载力、耐久性。
⑦采用隧道停用后改建或绕行别线改建。
地震灾害隧道抢修加固的一般方法有:①应急调查,地震后发现异常的隧道,为了掌握其损伤的内容、程度、发展等,要进行应急调查。
主要对隧道衬砌、施工缝、边沟、洞门进行观察,发现洞口边仰坡及围岩的异常和确认稳定性。
②应急恢复方法,基于应急恢复的判定结果,视受害程度进行应急恢复施工。
清除坡面崩坍和衬砌崩落的土砂、衬砌掉块,以尽早恢复交通功能。
排土时,要充分注意不要诱发新的崩坍和崩坍的进一步发展。
开裂和挤出等受害严重的,如不处理会产生剥离和崩落的危险时,应用钢支撑设置临时支撑。
③永久恢复方法,视结构损坏情况采用凿除后断面修复、开裂压注、内衬、局部改建和整体改建。
四川5·12汶川大地震后对宝成铁路109号隧道的抢修主要采取了锚杆加固、挂钢筋网、喷C20混凝土嵌补、钢架拱墙、内贴钢梁门型结构等办法。
台湾9·21集集大地震灾后桥梁及明隧道修复工程采用了碳纤维贴片补强的办法,对隧道补强策略为环氧树脂灌注柱体剪力裂缝及碳纤维贴片补强。
6 结语
由于我国特殊的地震环境,过去未能、将来也不可能完全绕过整个地震区修建隧道,虽然个别断层可以躲开,但整个地震区是绕不过的。
所以处理隧道震害方面应从隧道选线之初考虑,首先是要避开断层错动区,因为这个区域地震烈度非常大;其次是要选择合适的工法施工,实践证明按照新奥法原理修建的隧道结构具有较好抗震能力;三是提高衬砌质量,发挥锚杆支护的积极作用,采用“外层锚喷支护,内层混凝土衬砌”的夹层结构,两层结构之间设置防水密封层,也称抗震缓冲层,可以起到缓冲地震力、排滤水等作用。
参考文献
[1]朱永全. 109号隧道地震灾害与加固处理的思考[J]. 国防交通工程与技术,2008年第4期.
[2] Robert Rowe(美). 地震区的隧道工程[J]. 铁道建筑,1993年第8期.。