本文關(guān)鍵詞：地震頻發(fā)區(qū)隧道震害嚴(yán)重區(qū)段施工期震害機理與穩(wěn)定性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進和高速鐵路建設(shè)的大熱潮,出現(xiàn)了很多在川西地震頻發(fā)區(qū)修建隧道的情況。長期以來反復(fù)的地震嚴(yán)重的破壞了該地區(qū)地殼表層巖體的結(jié)構(gòu),降低了山體的穩(wěn)定性。巖體在遭受強烈和反復(fù)的地震作用后形成了大量震后碎裂巖,這些碎裂巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度高,層間結(jié)合程度差,且分布范圍極廣,成為制約該區(qū)鐵路工程建設(shè)的關(guān)鍵因素。因此在地震頻發(fā)區(qū)興建大型鐵路隧道工程時,不可避免的要穿越震后碎裂巖,在隧道洞口淺埋段、斷層破碎帶以及洞口高陡邊坡等隧道震害嚴(yán)重區(qū)段,震后碎裂巖和頻發(fā)的地震給隧道安全施工帶來了極大的安全隱患。但隧道震害嚴(yán)重區(qū)段在施工期支護結(jié)構(gòu)的動力穩(wěn)定性和安全控制措施上缺乏經(jīng)驗,可借鑒的實例不多,亟待研究完善。本文以在建中的穿越龍門山活動斷裂帶的成蘭高速鐵路平安隧道和榴桐寨隧道工程為依托展開相關(guān)研究。成蘭高速鐵路多座隧道圍巖為強震后的震后碎裂巖體,巖性為中風(fēng)化及強風(fēng)化的千枚巖為主,大小斷層較多,圍巖破碎,千枚巖遇水軟化嚴(yán)重,圍巖復(fù)雜多變,且地震頻發(fā)。在隧道施工期,受到震后碎裂巖和頻發(fā)地震的雙重威脅。本文首先分析了震后碎裂巖的基本特性,并對該區(qū)震后碎裂巖的隧道圍巖等級進行了修正,然后通過數(shù)值建模對隧道震害嚴(yán)重區(qū)段在地震作用下的動力響應(yīng)特性進行了研究,并評價了其施工期的安全性。本文的研究方法及研究成果如下：(1)通過大量的文獻及震害資料結(jié)合成蘭高速鐵路施工現(xiàn)場情況,分析總結(jié)得出了震后碎裂巖的基本特征、分布規(guī)律和工程特性,基于震后碎裂巖不同震裂程度的震裂特征劃分了巖體震裂等級,并通過BQ值折減建立了震后碎裂巖圍巖等級修正方案,最后在依托工程中應(yīng)用。(2)通過數(shù)值模擬,對比分析了震后碎裂巖區(qū)高陡邊坡在施工期加固前后遭遇不同烈度地震作用下的動力響應(yīng)規(guī)律和穩(wěn)定性,并采用動力強度折減法評價了高陡邊坡在施工期的安全性。(3)通過數(shù)值模擬,對比分析了有震后碎裂巖洞口淺埋段隧道和無震后碎裂巖洞口淺埋段隧道在施工期遭遇不同烈度地震作用下的動力響應(yīng)規(guī)律,評價了洞口淺埋段隧道在施工期的安全性。(4)通過數(shù)值模擬,對比分析了震后碎裂巖區(qū)斷層破碎帶隧道和普通段隧道在施工期遭遇不同烈度地震作用的動力響應(yīng)規(guī)律,并評價了斷層破碎帶隧道在施工期的安全性。
【關(guān)鍵詞】：地震頻發(fā)區(qū) 震后碎裂巖 高陡邊坡 洞口淺埋段 斷層破碎帶 高速鐵路隧道
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U452.28
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 震后碎裂巖的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 高陡邊坡的抗震研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 洞口淺埋段隧道的抗震研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.4 斷層破碎帶隧道的抗震研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線18-20
• 1.3.1 研究內(nèi)容18-19
• 1.3.2 技術(shù)路線19-20
• 第二章 震后碎裂巖區(qū)隧道圍巖等級修正研究和現(xiàn)場地震波監(jiān)測20-37
• 2.1 引言20
• 2.2 震后碎裂巖的基本特征和工程特性20-22
• 2.2.1 震后碎裂巖的基本特征20-21
• 2.2.2 震后碎裂巖的分布特征21-22
• 2.2.3 震后碎裂巖的工程特性22
• 2.3 震后碎裂巖區(qū)隧道圍巖等級修正研究22-28
• 2.3.1 震后碎裂巖圍巖分級修正方法22-23
• 2.3.2 震后碎裂巖等級劃分和圍巖等級修正23-27
• 2.3.3 修正分級方法在隧道圍巖分級中的應(yīng)用27-28
• 2.4 施工期現(xiàn)場地震波監(jiān)測與實驗28-35
• 2.4.1 現(xiàn)場地震監(jiān)測的意義28
• 2.4.2 現(xiàn)場監(jiān)測內(nèi)容和測點布置28-29
• 2.4.3 現(xiàn)場監(jiān)測儀器的選型與安裝29-32
• 2.4.4 現(xiàn)場監(jiān)測實驗32-35
• 2.4.5 現(xiàn)場地震監(jiān)測結(jié)果35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第三章 地震頻發(fā)區(qū)高陡邊坡施工期的動力穩(wěn)定性研究37-55
• 3.1 引言37
• 3.2 高陡邊坡動力條件下的破壞判斷標(biāo)準(zhǔn)37-39
• 3.2.1 強度折減法原理37-38
• 3.2.2 邊坡動力條件下的破壞判斷標(biāo)準(zhǔn)38-39
• 3.3 高陡邊坡加固前動力條件下的穩(wěn)定性和安全性評價39-48
• 3.3.1 研究工況39-41
• 3.3.2 計算結(jié)果分析41-48
• 3.4 高陡邊坡加固后動力條件下的穩(wěn)定性和安全性評價48-52
• 3.4.1 研究工況48-50
• 3.4.2 計算結(jié)果分析50-52
• 3.5 高陡邊坡加固效果分析52-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第四章 地震頻發(fā)區(qū)洞口淺埋段隧道施工期動力響應(yīng)分析55-68
• 4.1 引言55
• 4.2 初期支護作用下洞口淺埋段隧道動力響應(yīng)規(guī)律55-62
• 4.2.1 研究工況55-57
• 4.2.2 計算結(jié)果分析57-62
• 4.3 初支及二襯共同作用下洞口淺埋段隧道動力響應(yīng)規(guī)律62-66
• 4.3.1 研究工況62
• 4.3.2 計算結(jié)果分析62-66
• 4.4 本章小結(jié)66-68
• 第五章 地震頻發(fā)區(qū)斷層破碎帶隧道施工期動力響應(yīng)分析68-84
• 5.1 引言68
• 5.2 初期支護作用下斷層破碎帶隧道動力響應(yīng)規(guī)律68-78
• 5.2.1 研究工況68-70
• 5.2.2 計算結(jié)果分析70-78
• 5.3 初支及二襯共同作用下斷層破碎帶隧道動力響應(yīng)規(guī)律78-82
• 5.3.1 研究工況78-79
• 5.3.2 計算結(jié)果分析79-82
• 5.4 本章小結(jié)82-84
• 結(jié)論及展望84-86
• 結(jié)論84-85
• 展望85-86
• 致謝86-87
• 參考文獻87-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目92

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本文編號：481061