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地震频发区隧道震害严重区段施工期震害机理与稳定性研究
| 论文题名： | 地震频发区隧道震害严重区段施工期震害机理与稳定性研究 |
| 关键词： | 铁路隧道;碎裂岩;动力响应;安全性 |
| 摘要： | 随着我国西部大开发战略的稳步推进和高速铁路建设的大热潮，出现了很多在川西地震频发区修建隧道的情况。长期以来反复的地震严重的破坏了该地区地壳表层岩体的结构，降低了山体的稳定性。岩体在遭受强烈和反复的地震作用后形成了大量震后碎裂岩，这些碎裂岩体结构面发育程度高，层间结合程度差，且分布范围极广，成为制约该区铁路工程建设的关键因素。 因此在地震频发区兴建大型铁路隧道工程时，不可避免的要穿越震后碎裂岩，在隧道洞口浅埋段、断层破碎带以及洞口高陡边坡等隧道震害严重区段，震后碎裂岩和频发的地震给隧道安全施工带来了极大的安全隐患。但隧道震害严重区段在施工期支护结构的动力稳定性和安全控制措施上缺乏经验，可借鉴的实例不多，亟待研究完善。 本文以在建中的穿越龙门山活动断裂带的成兰高速铁路平安隧道和榴桐寨隧道工程为依托展开相关研究。成兰高速铁路多座隧道围岩为强震后的震后碎裂岩体，岩性为中风化及强风化的千枚岩为主，大小断层较多，围岩破碎，干枚岩遇水软化严重，围岩复杂多变，且地震频发。在隧道施工期，受到震后碎裂岩和频发地震的双重威胁。本文首先分析了震后碎裂岩的基本特性，并对该区震后碎裂岩的隧道围岩等级进行了修正，然后通过数值建模对隧道震害严重区段在地震作用下的动力响应特性进行了研究，并评价了其施工期的安全性。本文的研究方法及研究成果如下: (1)通过大量的文献及震害资料结合成兰高速铁路施工现场情况，分析总结得出了震后碎裂岩的基本特征、分布规律和工程特性，基于震后碎裂岩不同震裂程度的震裂特征划分了岩体震裂等级，并通过BQ值折减建立了震后碎裂岩围岩等级修正方案，最后在依托工程中应用。 (2)通过数值模拟，对比分析了震后碎裂岩区高陡边坡在施工期加固前后遭遇不同烈度地震作用下的动力响应规律和稳定性，并采用动力强度折减法评价了高陡边坡在施工期的安全性。 (3)通过数值模拟，对比分析了有震后碎裂岩洞口浅埋段隧道和无震后碎裂岩洞口浅埋段隧道在施工期遭遇不同烈度地震作用下的动力响应规律，评价了洞口浅埋段隧道在施工期的安全性。 (4)通过数值模拟，对比分析了震后碎裂岩区断层破碎带隧道和普通段隧道在施工期遭遇不同烈度地震作用的动力响应规律，并评价了断层破碎带隧道在施工期的安全性。 |
| 作者： | 刘辉 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘大刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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