[發明專利]跨活動斷層隧道抗減震構造

無效

• 申請號: 200910058875.6
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101550831A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 王英學;高波;申玉生;周佳媚;全曉娟;梁毅;藏萬軍;田尚志;李海清;林國進;賀旭洲;付業凡;劉佩斯;蒲佳;韓華軒;李麗
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/04
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所
• 代理人: 王建國

技術領域

本發明涉及隧道構造，特別涉及一種跨活動斷層隧道的抗減震構造。

背景技術

隧道包圍在地層介質中，地震發生時地下結構物隨圍巖一起運動，人們一般認為地震對地下結構(明、暗挖隧道，車站)影響很小。直到1995年阪神大地震后，人們才認識到地下隧道存在地震破壞的可能性，為此，隧道在設計與施工中要采取必要的措施。

20世紀以來從世界地震震害資料可知，當地震烈度達7度時，就有隧道發生輕微破壞的先例，且洞身修復極其困難，甚至中斷行車，給國民經濟造成重大的損失。Dawding?C.H.等統計了71座巖石地基中隧洞工程，其中42例有不同程度的震害；1923年日本關東發生8.2級地震，震區鐵路線上82座隧道遭到破壞或變形；1952年美國克思發生7.7級地震，穿越地震斷裂帶的四座鐵路隧道全都發生了嚴重破壞(Dawding?C.H.and?Rozen?A.Damage?to?Rock?Tunnels?from?Earthquake?Shaking.Journal?of?the?Geotechnical?Engineering?Division，ASCE?Vol.104，No.GT2，1978.752191)。1983年距上海市150km以外的洋面上發生6級地震，打浦路管片隧道出現了5座可見裂縫；1995年日本發生了7.2級阪神地震，震區隧道破壞率超過10％；1999年我國臺灣省發生了7.3級地震，受調查的57座山嶺隧道中有49座都受到了不同程度的損壞。

由此可見，地震作用對隧道的影響很大，隨著修建隧道的地區范圍越來越廣，需要在地震區修建很多跨活動斷層的隧道，因此在活動斷層區修建隧道時，設置隧道襯砌抗減震構造是非常有必要的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種跨活動斷層隧道抗減震構造，可減小活動斷層對隧道的影響，有效地提高隧道的抗減震性能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明跨活動斷層隧道抗減震構造，襯砌結構包括內襯和外襯，其特征是：在巖體活動斷層部位處設置有沿隧道縱向向活動斷層兩側延伸的減震區，該減震區由填充在內襯、外襯之間的泡沫混凝土層構成；所述減震區的兩端外各設置有沿隧道縱向延伸的加固區，加固區由填充在內襯、外襯之間的鋼筋凝土層構成。

為進一步提高抗減震構造的抗壓強度和彎曲強度，所述泡沫混凝土層、鋼筋凝土層內沿其周向間隔埋設有加強鋼筋，各加強鋼筋沿隧道縱向延伸。

為阻止活動斷層區荷載的縱向傳遞，所述鋼筋凝土層的外端面處，在內襯上開設有周向延伸的減震縫。

本發明的有益效果是，能有效地吸收地震能量、抵抗主要地震荷載，并阻止活動斷層區荷載的縱向傳遞，減小活動斷層對隧道的影響，因此具有良好的抗減震效果，從而保證跨活動斷層隧道襯砌結構的安全。

附圖說明

本說明書包括如下五幅附圖：

圖1是本發明跨活動斷層隧道抗減震構造的縱斷面構造示意圖；

圖2是沿圖1中B-B線橫斷面構造示意圖；

圖3是沿圖1中C-C線橫斷面構造示意圖；

圖4是沿圖1中D-D線橫斷面構造示意圖，圖中a1～a10表示的是斷層位置監測截面的監測點；

圖5是圖1中A局部的放大示意圖。

圖中示出零部件、部位名稱及所對應的標記：內襯10、外襯11、減震縫12、泡沫混凝土層20、加強鋼筋21、鋼筋凝土層30。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

參照圖1和圖2，本發明的跨活動斷層隧道抗減震構造，襯砌結構包括內襯10和外襯11，外襯11通常為噴射混凝土層或鋼筋混凝土層，內襯10為鋼筋混凝土層。參照圖1和圖4，在巖體活動斷層部位處設置有沿隧道縱向向活動斷層兩側延伸的減震區，該減震區由填充在內襯10、外襯11之間的泡沫混凝土層20構成。由于泡沫混凝土層20具有相當的彈性模量，在地震發生時，減震區能有效地吸收地震能量，并允許活動斷層有一定的位移量，因此可減小活動斷層對隧道的影響，有效地提高隧道的抗減震性能。為增強抵抗主要地震荷載的能力，參照圖1和圖3，可在所述減震區的兩端外各設置沿隧道縱向延伸的加固區，加固區由填充在內襯10、外襯11之間的鋼筋凝土層30構成。

為進一步提高抗減震構造的抗壓強度和彎曲強度，參照圖1、圖3和圖4，所述泡沫混凝土層20、鋼筋凝土層30內沿其周向間隔埋設有加強鋼筋22，各加強鋼筋22沿隧道縱向延伸。為阻止活動斷層區荷載的縱向傳遞，參照圖1和圖5，所述加固區的鋼筋凝土層30的外端面處，在內襯10上開設有周向延伸的減震縫12。