百度文庫?百度文庫?讓每個人平等地捉升口我#地下結(jié)構(gòu)的農(nóng)害分析摘要本文通過對汶川地震中地下結(jié)構(gòu)的災(zāi)害特點進(jìn)行統(tǒng)訃描述，分析了地下結(jié)構(gòu)受災(zāi)嚴(yán)重的部分原因，總結(jié)了應(yīng)汲取的經(jīng)驗和教訓(xùn)，并提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。關(guān)鍵詞汶川地震；地下結(jié)構(gòu)；隧道；震害統(tǒng)計；抗震防災(zāi)對策Abstract BaseonthestatisticaldescriptionofdestructivefeaturesoftheundergroundstructuresinWenchuanEarthquake,thispaperanalyzesthereasonswhytheundergroundstructureshadhardlydestroyedandsummarizestheexperiencesandlessonsweshouldlearn,attheendofthispapersomemeasuresthatcanresistseismichasbeenputforward?KeywordsWenchuanEarthquake undergroundstructuretunnelearthquakestatisticsearthquakedisasterpreventioncountermeasures地下結(jié)構(gòu)一直被認(rèn)為具有良好的抗震性能。1995年阪神大地震發(fā)生之前，很少有大型地下結(jié)構(gòu)在地震中嚴(yán)重破壞的報道。然則，阪神大地震中,包括諸如地鐵車站及其區(qū)間隧道等結(jié)構(gòu)在內(nèi)的大量大型地下結(jié)構(gòu)岀現(xiàn)嚴(yán)重的破壞，引起世人震驚，使人們對地下結(jié)構(gòu)的抗震安全性產(chǎn)生了懷疑。初步研究表明，地下結(jié)構(gòu)具有不同于地面結(jié)構(gòu)的抗震性能和破壞特征，在某些情況下，同樣會發(fā)生嚴(yán)重其至強于地面結(jié)構(gòu)的破壞，而發(fā)生在國內(nèi)的地震就是身邊的實例，本文就是通過對汶川地震的地下結(jié)構(gòu)的災(zāi)害特點的統(tǒng)計描述,來分析了地下結(jié)構(gòu)災(zāi)害嚴(yán)重的原因，總結(jié)了應(yīng)汲取的經(jīng)驗和教訓(xùn)。2地下結(jié)構(gòu)總體受災(zāi)情況2008年5月12日時分，四川汶川發(fā)生級特大地震，汶川、北川等地地震烈度達(dá)12度。重災(zāi)區(qū)的范圍超過10萬平米，死亡和失蹤人數(shù)8萬余人，地震造成直接經(jīng)濟損失8451億元。這次地震造成21條高速公路、16條國道、省道干線公路的隧道、橋梁、路基、路面等結(jié)構(gòu)物不同程度受損，其中局部地區(qū)隧道受損比較嚴(yán)重，如燒火坪隧道、龍溪隧道、龍洞子隧道、紫坪鋪隧道、酒家t亞隧道、白云頂隧道、馬鞍石隧道和友誼隧道等。嚴(yán)重影響了抗震救災(zāi)的進(jìn)行和當(dāng)?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)生活。雖然本次地爲(wèi)中地鐵受災(zāi)不重，但是山于地鐵是投資非常巨大的基礎(chǔ)丄程，是城市生命線工程的重要組成部分，地鐵的破壞和功能喪失，不僅會使經(jīng)濟上蒙受嚴(yán)重?fù)p失，同時會產(chǎn)生嚴(yán)重的社會和政治影響。故而在災(zāi)后我們對隧道地鐵等地下結(jié)構(gòu)的抗減震措施的研究則顯得十分重要和迫切。3公路隧道震害概況根據(jù)四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院的調(diào)查統(tǒng)訃，汶川地震中四川災(zāi)區(qū)的56座隧道發(fā)生了不同程度的損壞，從現(xiàn)場調(diào)查的震害情況看，都汶公路高速路段和二級路段的隧道整體上基本穩(wěn)定，地震對隧道局部造成了損壞，即隧道外露洞口部分發(fā)生砸壞、堵塞、外部裝飾脫落以及個別風(fēng)機、燈具等附屬設(shè)施松動現(xiàn)象，部分施工縫有微小開裂現(xiàn)象，個別隧道洞身襯砌局部開裂而路面未見異常情況?二級路段隧道只需進(jìn)行簡單的檢查、清理、修復(fù)即可保通；三級路段的3

座隧道基本穩(wěn)定,應(yīng)急階段若需要利用，只需進(jìn)行簡單的檢查、清理、修復(fù)即可.恢復(fù)重建階段，為保證隧道的長期、安全使用，需要進(jìn)行詳細(xì)檢測評估后再整治.4公路隧道的一般震害形式洞口破壞類型過震害資料的整理、統(tǒng)計，隧道洞口段的主要震害類型有：邊仰坡崩塌、端墻帽石被砸壞、洞口段襯砌開裂滲水錯臺、洞口段襯砌防火涂料剝落、端墻破壞、拱圈開裂、護(hù)坡開裂、洞口堵塞、明洞洞頂被落石砸壞以及明洞錯臺等等（下圖為一系列典型破壞形式）洞口翼墻邊坡滑塌隧道頂部仰坡發(fā)生滑塌

隧道洞口邊坡落石掩埋洞身破壞類型都江堰至映秀高速公路隧道和線都江堰至映秀段公路隧道洞身段的震害類型主要有：襯砌開裂錯臺.襯砌垮塌、襯砌剝落、滲水、混凝土掉塊、初支垮塌、塌方、仰拱隆起錯臺、溝槽破壞、中央排水溝上覆仰拱填充混凝土隆起以及溝槽側(cè)墻向外傾倒、蓋板脫落等等。（典型破壞請見下圖）洞身內(nèi)部發(fā)生瓦斯爆炸隧道內(nèi)滲水正向外排放隧道內(nèi)道路破壞過震害資料的整理、統(tǒng)訃，隧道段路面的主要震害類型有：路面發(fā)生下沉,路面隆起以及路面被沿施工縫拉裂、錯臺、路旁電氣管道隆起、偏移、傾斜等道路發(fā)生錯臺、拉裂5城市地鐵系統(tǒng)的損壞情況分析（僅限于成都市〉成都市微觀地質(zhì)概況成都地層中大部分是有卵石構(gòu)成的卵石土和沙土，土層松散，無膠結(jié)，自承能力差整體強度底，地下水位偏高。地鐵破壞情況總體來說，雖然這次地震為8級特大地震，但是對整個成都市區(qū)的影響非常小，而抗震能力相對比較強的地下結(jié)構(gòu)更是沒有什么損傷，只是在局部產(chǎn)生細(xì)小裂縫，只需進(jìn)行簡單的施工處理就可以正常運營。在這次地震地鐵不破壞或者說破壞很小是因為成都所處的地理環(huán)境，不代表也不能說明地鐵在將來地震中不被破壞，在1995年的阪神大地震中，地鐵車站是遭受了極其嚴(yán)重的損毀，人的生命和財產(chǎn)蒙受巨大損失，而山此帶來的影響更是巨大。所以，本文對地鐵的震害機理及抗震對策進(jìn)行了簡單的分析，以便為將來地鐵設(shè)計提供部分參考。震害機理分析地鐵工程震害機理分析地下鐵道震害形態(tài)的差異與地震強度、震源距、地震波的特性、地震力的作用方向、地質(zhì)條件、襯砌的構(gòu)造條件、隧道與圉巖的相對剛度及施丄方法、施工的難易程度等有密切關(guān)系。地震的主要或次要效應(yīng)均可使地下鐵道結(jié)構(gòu)遭受破壞。對于地下結(jié)構(gòu)，抗震能力的重要問題在于地基的地震變形和結(jié)構(gòu)對于這種變形的適應(yīng)性。所以結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計不但要求結(jié)構(gòu)在靜載和地震荷載作用下具有足夠的強度，而且要求能最大程度地吸收地震產(chǎn)生的變形。圍巖失穩(wěn)和地震慣性力作用是地鐵震害的兩種主要原因,而往往第一種原因起控制作用。用巖失穩(wěn)主要指II巖的變形、差異位移、震陷和液化。山于II巖變位，在地鐵結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生強制變形而引起破壞，該類型的破壞多數(shù)發(fā)生在巖性變化較大、斷層破碎帶、淺埋地段或隧道結(jié)構(gòu)剛度遠(yuǎn)大于地層剛度的圍巖之中。地震慣性力主要指強烈的地層運動在結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的慣性力所造成的破壞，該類型的破壞多數(shù)發(fā)生在淺埋或明挖的車站結(jié)構(gòu),在這些地方地震慣性力的作用表現(xiàn)得比較明顯。調(diào)查還表明，淺埋結(jié)構(gòu)的地震破壞比深埋結(jié)構(gòu)發(fā)生的頻度和程度都要高許多，因為在淺埋地段可能受到上述雙重類型的破壞作用。6經(jīng)驗與教訓(xùn)地下結(jié)構(gòu)破壞特征由上述所列數(shù)據(jù)及相應(yīng)的破壞描述可以得到地下結(jié)構(gòu)的破壞有以下主要特征：地下結(jié)構(gòu)的震害多發(fā)生在地層條件有較大變化的區(qū)域，如地層山硬質(zhì)到軟質(zhì)的過渡地帶或山挖土到回填土的過渡地帶。在這些區(qū)域內(nèi)，山于地質(zhì)條件或地形的變化，地層振動及位響應(yīng)也有較大不同，因而在其中產(chǎn)生大的應(yīng)變，使地下結(jié)構(gòu)遭受破壞;相反，若某一地區(qū)地層較為均勻，即使地震的烈度較大,其中的地下結(jié)構(gòu)也往往會較為安全。這一點不同于地面結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)斷面形狀和剛度發(fā)生明顯變化的部位也容易發(fā)生破壞。墨西哥地震中發(fā)生的盾構(gòu)法隧道與豎井連接部的環(huán)間螺栓被剪斷,即是山于結(jié)構(gòu)斷面的急劇變化而使不同斷面處產(chǎn)生了不同的響應(yīng)的結(jié)果。因此，地下結(jié)構(gòu)與豎井、樓房等的結(jié)合部，地下結(jié)構(gòu)斷面發(fā)生突變處，地下與地面結(jié)構(gòu)的交界處如隧洞的進(jìn)岀口部位，隧洞的轉(zhuǎn)彎部位及兩洞相交部位，均為抗震的薄弱環(huán)節(jié)。地下結(jié)構(gòu)與斷層、軟弱帶相交的部位等在地震時均易造成破壞。地下結(jié)構(gòu)上部土層厚度越厚,則破壞越輕。調(diào)查還發(fā)現(xiàn),隨著隧道埋深的增加受地震影響在減少。淺埋、偏壓地段病害段落集中，深埋地段病害段落分散。隧道抗震的一般對策根據(jù)對汶川地震隧道震害的調(diào)查與分析，對山嶺隧道抗震，做好以下工作：首先應(yīng)做好隧址的選擇和調(diào)查工作?除了區(qū)域性地震烈度外，還要考慮局部地形、地貌及地質(zhì)條件對隧道震害的影響，以便為釆取抗震措施提供依據(jù).強調(diào)“剛?cè)峒鏉钡目拐鹪O(shè)計理念，正確處理隧道與H巖的剛度匹配關(guān)系.加強隧道洞口段的抗震構(gòu)造措施，提高洞口結(jié)構(gòu)的延性.在地層條件變化處設(shè)置柔性接頭，以適應(yīng)地層的變形.確保施工質(zhì)量，例如，同為砂、泥巖地層，但友誼隧道的震害要嚴(yán)重得多,這和友誼隧道糟糕的施工質(zhì)量應(yīng)該是有聯(lián)系的。在邊仰坡上方清理明顯的危石,并掛設(shè)主動、被動防護(hù)網(wǎng)。在端墻與襯砌之間設(shè)置抗震連接鋼筋。洞門應(yīng)采用輕型結(jié)構(gòu)，以減小地震作用.城市地鐵系統(tǒng)抗減震的應(yīng)對方法對城市地鐵系統(tǒng)抗震，相應(yīng)地應(yīng)該做好以下工作：地鐵選線時要考慮將之置于均勻、穩(wěn)定地層中，遠(yuǎn)離斷層、風(fēng)化帶及液化區(qū),避免過分靠近山坡坡面和不穩(wěn)定地段。在相同條件下，盡量選取埋深較大的線路，遠(yuǎn)離風(fēng)化巖層區(qū)。線路無法避開斷裂帶時，應(yīng)選擇在斷裂帶較窄處，并以簡單路基工程大夾角方向通過。對于經(jīng)勘察發(fā)現(xiàn)易發(fā)生液化或震陷的軟土地基,在建造地鐵之前需要進(jìn)行地基加固處理。洞口位置的選擇，結(jié)構(gòu)的布置等方面應(yīng)盡量選擇有利地形并釆取工程措施以保證邊坡穩(wěn)定性。盡量避免采用明洞形式修筑地鐵。參考文獻(xiàn)［1］ 路仕洋.寶成鐵路寶雞一廣元段隧道震害的調(diào)查與分析［J］.國防交通工程與技術(shù)，200&(6):59-61［2］ 于翔.地下建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)充分考慮抗震問題 1995年阪神地震破壞的啟示［J］?工程抗震,2002,(4):17-20.［3］ 陳貴紅李海清鐘勇李泳伸國213線都江堰至泣川段隧道震害調(diào)查與分