岩石隧道受震反应之工程影响因子研究.pdfVIP

第３１卷　增刊１ 隧道建设 Ｖｏｌ．３１　Ｓｕｐ．１ 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　 ２０１１年８月 ＴｕｎｎｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ａｕｇ．　２０１１ 岩石隧道受震反应之工程影响因子研究 １ ２ ３ 陈正勋 ，王泰典 ，黄灿辉 （１．台湾世曦工程顾问公司，台北；２．台北科技大学，台北；３．台湾大学，台北） 摘要：地震发生频繁区域之岩石隧道受震破坏案例已发生多起，其相关研究课题已日渐受重视，惟土层隧道耐震设计已有规范遵 循，岩石隧道者者尚缺乏深入探讨。研究采经岩石隧道震后破坏案例及解析解等验证正确性之动态数值分析模式，探讨岩石隧道 受震工程影响因子，包括衬砌刚度、衬砌与岩盘互制、围岩加劲及围岩弱化等。由分析结果知，衬砌劲度越大，震波引致最大应力增 量正规化值愈大，即震波引致应力增量值愈大，因此隧道衬砌耐震设计不能全以提高劲度为主要方法；隧道衬砌与岩盘互制作用研 究结果显示，采用匀滑开挖、防水膜及衬砌与岩盘填补增加滑动性材料等，可减少衬砌受震引致轴向应力增量，达到减震效果；岩石 隧道混凝土衬砌外侧之再加厚衬砌与辅助工法等加劲措施，经采用等值劲度模拟分析结果显示，采用如一次支撑及辅助工法提高 围岩劲度，将增加衬砌轴向应力，但减少剪应力及挠曲应力；加大加劲范围可减少衬砌轴向应力，但将增加剪应力及挠曲应力；开挖 引致的松动区减少围岩劲度，将减少衬砌轴向应力，但增加剪应力及挠曲应力。 关键词：岩石隧道；受震；衬砌 中图分类号：Ｕ４５６．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２－７４１Ｘ（２０１１）增刊１－００１８－０６ ＳｔｕｄｙｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｍｐａｃｔＦａｃｔｏｒｓｆｏｒＲｏｃｋＴｕｎｎｅｌｓＳｕｂｊｅｃｔｅｄ ｔｏＳｅｉｓｍｉｃＥｘｃｉｔａｔｉｏｎ １ ２ ３ ＣＨＥＮＣｈｅｎｇｈｓｕｎ，ＷａｎｇＴａｉｔｉｅｎ，ＨｕａｎｇＴｓａｎｈｗｅｉ （１．ＣＥＣＩＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｕｌｔａｎｔｓ，Ｉｎｃ．，Ｔａｉｐｅｉ．；２．ＮａｔｉｏｎａｌＴａｉｐｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｐｅｉ； ３ＮａｔｉｏｎａｌＴａｉｗａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｐｅｉ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｎｙｒｏｃｋｔｕｎｎｅｌｓｗｅｒｅｄａｍａｇｅｄｄｕｅｔｏｅａｒｔｈｑｕａｋｅ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｓｕｂｊｅｃｔｓａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｒｉｅｓｔｏ ｆｉｇｕｒｅｏｕｔｉｎｆｌｕｅｎｔｉａｌｆａｃｔｏｒｓｆｏｒｒｏｃｋｔｕｎｎｅｌｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｓｅｉｓｍｉｃｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｔｈｅｌｉｎｉｎｇ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓｉｓ，ｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｍａｘｉｍｕｍｓｔｒｅｓｓｏｆｌｉｎｉｎｇｉｓ．Ｔｈａｔｉｓ，ｉｔｉｓｎｏｔｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｓｔｈｅｍａｉｎｓｅｉｓ ｍｉｃｄｅｓｉｇｎｏｆｔｕｎｎｅｌｌｉｎｉｎｇ．Ｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙａｂｏｕｔｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｕｎｎｅｌｌｉｎｉｎｇａｎｄｒｏｃｋｍａｓｓ，ｔｈｅｓｌｉｐｂｅｈａｖｉｏｒ ｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｏｃｋａｎｄｌｉｎｉｎｇｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｓｔｒｅｓｓｅｓａｎｄａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｅｉｓｍｉｃａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｓｉｍｕｌａｔｅｓｒｅ ｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｒｏｃｋｔｕｎｎｅｌｓｕｃｈａｓｓｈｏｔｃｒｅｔｅｌｉｎｉｎｇａｎｄａｕｘｉｌｉａｒｙｍｅｔｈｏｄｓｂｙｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｅｑｕｉｖ