本文選題：隧道 + 斷層�。� 參考：《南京工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：伴隨大規(guī)�；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)的開展,隧道等地下工程需要穿越斷層的情況已成為一種常態(tài)。由此斷層所引發(fā)的工程問題也日漸普遍,其研究也越來越引起人們的關(guān)注。針對強(qiáng)震作用下隧道工程不斷受到斷層錯(cuò)動嚴(yán)重破壞的實(shí)際,論文開展了地震作用下活化斷層之隧道工程效應(yīng)的振動臺試驗(yàn)研究。取得了富有創(chuàng)新性的研究結(jié)果：(1)驗(yàn)證了在幾何相似比為100的情況下,鐵晶砂膠結(jié)材料用于模擬圍巖性態(tài)的可行性。該材料容重高,易于模型與原型之間相似比的換算；其彈性模量和抗壓/拉強(qiáng)度較低,同時(shí)能較好地模擬出實(shí)際巖體的脆性特征。(2)斷層傾角和斷層上下盤對圍巖的工程性態(tài)有著重要的影響。試驗(yàn)?zāi)M隧道穿越300、450和600傾角的斷層,發(fā)現(xiàn)當(dāng)斷層傾角為450時(shí)圍巖對輸入波的動力反應(yīng)最大,斷層傾角為300時(shí)圍巖對輸入波的動力反應(yīng)次之,斷層傾角為600時(shí)圍巖對輸入波的動力反應(yīng)最小。通過對圍巖上下盤加速度數(shù)據(jù)和隧道表面應(yīng)變數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)同一深度處上盤圍巖加速度峰值為下盤圍巖加速度峰值的2.2～2.5倍；斷層上盤隧道受圍巖壓力比下盤大。說明下盤圍巖相對于上盤圍巖受地震震動影響較小。(3)圍巖對不同加載地震波有著不同的響應(yīng)。通過分析在Kobe波和El-Centro波作用下圍巖的加速度反應(yīng)峰值,發(fā)現(xiàn)隨著兩種地震波地震幅值的不斷增大,圍巖各點(diǎn)的加速度峰值不斷增大；在地面以下同一位置處,在El-Centro波作用下的圍巖加速度峰值為在Kobe波作用下的2.5～3.5倍。說明El-Centro波對圍巖的擾動比Kobe波大。(4)通過分析斷層上盤隧道應(yīng)變隨地震波幅值的增大而變化的趨勢,發(fā)現(xiàn)隨著地震波幅值的增大,隧道上下表面應(yīng)變不斷增大,通過分析不同剛度隧道上下表面的應(yīng)變數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)剛度較大的隧道所受應(yīng)變較小且隨著離斷層水平距離越大,斷層上盤一側(cè)隧道表面應(yīng)變呈現(xiàn)出先增后降的趨勢。
[Abstract]:With the development of large-scale infrastructure construction, it has become a normal condition that tunnels and other underground projects need to cross faults. The engineering problems caused by this fault are becoming more and more common, and its research has attracted more and more attention. In view of the fact that tunnel engineering has been seriously damaged by fault dislocation under strong earthquake, the shaking table test study of tunnel engineering effect of activated fault under earthquake action has been carried out in this paper. The results are as follows: (1) the feasibility of using the ferro-grained sand cementing material to simulate the surrounding rock behavior is verified under the condition of geometric similarity ratio of 100. The material has high bulk density and is easy to convert the similarity ratio between the model and the prototype, and its elastic modulus and compressive / tensile strength are low. At the same time, the brittleness characteristics of real rock mass can be well simulated. (2) the slope of fault and the upper and lower face of fault have important influence on the engineering behavior of surrounding rock. The test results show that the dynamic response of the surrounding rock to the input wave is the largest when the dip angle of the fault is 300450 and 300450, and the second is the dynamic response of the surrounding rock to the input wave when the dip angle of the fault is 300450. When the fault dip angle is 600, the dynamic response of surrounding rock to the input wave is minimum. Through the analysis of the acceleration data of the upper and lower wall rock and the strain data of the tunnel surface, it is found that the peak value of the acceleration of the upper wall rock at the same depth is 2.2or 2.5 times the peak value of the acceleration peak of the lower wall rock. It shows that the lower wall rock is less affected by earthquake vibration than the upper wall rock. (3) the surrounding rock has different response to different loading seismic waves. By analyzing the acceleration peak of surrounding rock under the action of Kobe wave and El-Centro wave, it is found that the acceleration peak of surrounding rock increases with the increasing of seismic amplitude of the two kinds of seismic waves, and the acceleration peak of surrounding rock at the same position below the ground. The peak acceleration of surrounding rock under the action of El-Centro wave is 3.5 times higher than that under Kobe wave. It shows that the disturbance of El-Centro wave to surrounding rock is greater than that of Kobe wave. (4) by analyzing the tendency of tunnel strain changing with the increase of seismic wave amplitude, it is found that with the increase of seismic wave amplitude, the upper and lower surface strain of tunnel increases continuously. By analyzing the strain data of the upper and lower surface of the tunnel with different stiffness, it is found that the strain of the tunnel with larger stiffness is smaller and the surface strain of the tunnel on the upper side of the fault increases first and then decreases with the increase of the horizontal distance from the fault.
【學(xué)位授予單位】：南京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U456

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本文編號：2075500