正斷層錯動致地鐵變形計算模型

黃 蕓， 蔡奇鵬， 郭子雄， 郭力群， 蘇世灼， 陳星欣

(1. 華僑大學土木工程學院， 福建 廈門 361021； 2. 華僑大學建筑設計院， 福建 泉州 362021)

正斷層錯動致地鐵變形計算模型

黃 蕓1， 蔡奇鵬1， 郭子雄1， 郭力群1， 蘇世灼2， 陳星欣1

(1. 華僑大學土木工程學院， 福建 廈門 361021； 2. 華僑大學建筑設計院， 福建 泉州 362021)

針對正斷層錯動引起的地鐵隧道變形破壞仍缺乏有效的理論預測模型的情況， 基于不排水條件下上覆土體的變形機理， 建立地鐵隧道變形的計算方法. 理論模型表明， 影響隧道襯砌縱向線應變的參數有隧道半徑、 土層厚度、 基巖斷層錯動量、 斷層傾角、 隧道埋置深度和形狀參數. 正斷層錯動影響下， 隧道拱頂襯砌分別在基巖下盤和基巖上盤一側出現受拉區和受壓區. 而隧道拱底襯砌則分別在基巖下盤和基巖上盤一側出現受壓區和受拉區. 隨著隧道埋深的增加， 需要進行拉裂破壞加固的范圍逐漸縮小， 并向基巖斷層附近趨于集中. 而隨著基巖斷層傾角的增加， 隧道拉裂破壞加固區域則往基巖上盤一側偏移， 但加固區域的大小范圍受斷層傾角的影響并不顯著.

正斷層錯動； 地鐵； 隧道； 計算模型

0 引言

基巖斷層錯動引起的地層永久變形， 對地面建筑物及地下結構物均造成嚴重破壞. 尤其是長距離線性構筑物， 如隧道和地下管線等[1-3]. 汶川地震造成了16條國省干線公路的隧道、 橋梁等建筑物大范圍損壞， 其中穿越斷層破碎帶的隧道受損嚴重， 甚至出現襯砌垮塌. 位于希……