烏魯木齊地鐵1號(hào)線穿越活動(dòng)地質(zhì)斷層的技術(shù)措施

張偉喜

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，西安710043)

烏魯木齊地鐵1號(hào)線穿越活動(dòng)地質(zhì)斷層的技術(shù)措施

張偉喜

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，西安710043)

分析烏魯木齊地鐵1號(hào)線穿越3條活動(dòng)地質(zhì)斷層的特征，表明斷層的變形具有不可抗拒性和巨大的破壞性。當(dāng)斷層發(fā)生突發(fā)性黏滑錯(cuò)動(dòng)后，上、下盤(pán)相對(duì)產(chǎn)生復(fù)雜的空間三維變形，結(jié)構(gòu)同時(shí)具有拉、壓、剪、扭、彎等共同受力特性，其作用對(duì)穿越的隧道產(chǎn)生巨大的影響，導(dǎo)致隧道嚴(yán)重變形、開(kāi)裂甚至破壞。據(jù)此估算1號(hào)線沿線斷層的最大位移量及百年變形量，闡述淺埋暗挖法的結(jié)構(gòu)設(shè)防方案、結(jié)構(gòu)受力計(jì)算模型、斷層處理的接頭方案，以及斷層處的結(jié)構(gòu)防水等技術(shù)措施，提出的靜態(tài)強(qiáng)制位移法是對(duì)此工程難題的初步嘗試。

烏魯木齊地鐵;地質(zhì)斷層;穿越;技術(shù)措施

1 烏魯木齊地鐵1號(hào)線概述

烏魯木齊地鐵1號(hào)線位于城市南北向主客流走廊，線路將南郊客運(yùn)站、新疆大學(xué)、大巴扎、南門等大型客流集散點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，為烏魯木齊城市軌道交通的骨干線路，與2、5號(hào)線構(gòu)成軌道交通網(wǎng)絡(luò)的骨架。

規(guī)劃軌道交通1號(hào)線南起南郊客運(yùn)站東側(cè)的三屯碑站，北至地窩堡國(guó)際機(jī)場(chǎng)，線路整體呈南北走向，全長(zhǎng)約27.6 km［1］。根據(jù)烏魯木齊城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃，1號(hào)線全線一次建成，共設(shè)車站21座。

2 斷層對(duì)1號(hào)線的影響

2.1 斷層概況

烏魯木齊位于依連哈比爾尕山、博格達(dá)山和準(zhǔn)噶爾盆地南緣的交匯處，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，烏魯木齊城區(qū)及附近發(fā)育多條活動(dòng)斷層(見(jiàn)圖1)。1號(hào)線跨越了4條地質(zhì)斷層［2］，其中，全新世活動(dòng)斷層1條，晚更新世活動(dòng)斷層3條。1號(hào)線由北向南依次為八鋼—石化隱伏斷層(f1)、九家灣斷層(fj)、碗窯溝斷層(f2)和雅瑪里克斷層(f4)。依據(jù)活動(dòng)斷裂帶的活動(dòng)特征研究報(bào)告［3］，雅瑪里克斷層為中更新世—晚更新世早期活動(dòng)斷層，活動(dòng)性較弱，在未來(lái)百年內(nèi)可不考慮斷層對(duì)地鐵的影響，其余3條均具有活動(dòng)性，需要考慮其錯(cuò)斷對(duì)地鐵工程的影響。地鐵穿越活動(dòng)斷層在國(guó)內(nèi)外地鐵工程中屬首次遇到。

圖1 烏魯木齊斷層分布Fig.1 Sketchmap of fault distribution in Urumqi

2.1.1 八鋼—石化隱伏斷層

八鋼—石化隱伏斷裂位于烏魯木齊北部的準(zhǔn)噶爾盆地南緣，為隱伏的逆斷層－斷褶構(gòu)造，主斷層為傾向S或SEE的逆斷層(見(jiàn)圖2)，逆斷層－褶皺帶的寬度達(dá)130～300 m。斷層普遍錯(cuò)斷了中更新統(tǒng)，上斷點(diǎn)錯(cuò)斷了烏魯木齊黃土的下部，但在黃土層中、上部未見(jiàn)明顯斷錯(cuò)跡象，該斷層在晚更新世早、中期有明顯活動(dòng)，屬晚更新世活動(dòng)斷層，該斷層未來(lái)百年內(nèi)最大潛在震級(jí)為6.5～6.9級(jí)，可能產(chǎn)生的最大垂直位錯(cuò)量為0.5 m［4］，各斷層的基本活動(dòng)特征如表1所示。

圖2 八鋼—石化斷層構(gòu)造模型Fig.2 Bagang－Shihua geological faultmodel

表1 軌道交通1號(hào)線通過(guò)活動(dòng)斷層基本特征Tab.1 the basic characteristics of the active fault in Rail Transit Line 1

2.1.2 九家灣斷層組

九家灣斷層組分布在九家灣一帶的中更新世洪積臺(tái)地上，主要由4條走向?yàn)镹E(45°～60°)，呈大至等間距平行排列的一組正斷層構(gòu)成，由北向南依次稱為fj1、fj2、fj3、fj4。每條正斷層表現(xiàn)為由傾向相對(duì)的正斷層構(gòu)成地塹構(gòu)造，主斷層面傾向NW，傾角為70°～85°。斷層在地表形成北低南高的斷層陡坎和寬數(shù)米至數(shù)十米、深1～2.5 m的斷層溝槽地貌。該斷層切錯(cuò)光釋光年齡為距今(8.4±1.2)千年堆積物，為全新世活動(dòng)斷層(見(jiàn)圖3)。該斷層未來(lái)百年內(nèi)最大潛在震級(jí)6.5級(jí)，可能產(chǎn)生的最大垂直位錯(cuò)量為0.65 m。

2.1.3 碗窯溝斷層

碗窯溝斷層屬博格達(dá)弧形推覆構(gòu)造西段內(nèi)部的反沖斷層，發(fā)育在侏羅系內(nèi)。斷裂走向?yàn)镹E，斷面傾向?yàn)镹，傾角40°～80°，以逆斷層性質(zhì)為主(見(jiàn)圖4)。

圖3 九家灣斷層組構(gòu)造模型Fig.3 Jiujiawan geological faultmodel

圖4 碗窯溝斷層構(gòu)造模型Fig.4 Wanyaogou geological faultmodel

該斷裂東部段落地貌標(biāo)志明顯，兩盤(pán)落差較大，上盤(pán)多處可見(jiàn)侏羅紀(jì)地層翹升至地表，下盤(pán)則為厚層的第四系堆積。碗窯溝斷層為晚更新世活動(dòng)斷層，在烏魯木齊主城區(qū)呈隱伏狀態(tài)。該斷層未來(lái)百年內(nèi)最大潛在震級(jí)為6.5～6.9級(jí)，可能產(chǎn)生的最大垂直位錯(cuò)量為0.5 m。

2.2 活動(dòng)斷層引起的隧道結(jié)構(gòu)破壞模式

活動(dòng)斷層錯(cuò)動(dòng)是一種斷裂構(gòu)造特征的區(qū)域性地質(zhì)災(zāi)害，是隧道結(jié)構(gòu)穿越斷層時(shí)的主要破壞因素。依據(jù)活動(dòng)斷裂帶的活動(dòng)特征研究報(bào)告，其錯(cuò)動(dòng)形式為黏滑性斷層，上、下盤(pán)黏在一起，平時(shí)幾乎不發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，從而不斷地累計(jì)能量，到達(dá)巖石的極限強(qiáng)度后，瞬間突發(fā)較大錯(cuò)動(dòng)(地震)，且以垂直錯(cuò)動(dòng)為主，水平錯(cuò)動(dòng)很小。錯(cuò)動(dòng)發(fā)生時(shí)上、下盤(pán)相對(duì)產(chǎn)生復(fù)雜的空間三維變形，其作用對(duì)穿越的隧道產(chǎn)生巨大的影響，使隧道結(jié)構(gòu)同時(shí)具有拉、壓、剪、扭、彎等共同受力特性，導(dǎo)致隧道嚴(yán)重變形、開(kāi)裂甚至破壞。毫無(wú)疑問(wèn)，如果在修建地鐵時(shí)，對(duì)經(jīng)過(guò)活動(dòng)斷層帶的地段不采取特殊的結(jié)構(gòu)措施或采取措施不當(dāng)，地鐵修建后斷層的活動(dòng)將對(duì)地鐵的安全運(yùn)營(yíng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，并且會(huì)引起其他的地鐵病害問(wèn)題。

根據(jù)地鐵隧道的結(jié)構(gòu)特征，現(xiàn)有正、逆斷層黏滑錯(cuò)動(dòng)活動(dòng)特性以及以往工程致災(zāi)案例，結(jié)合斷層與地鐵隧道相互作用的有限元數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果、物理模型實(shí)驗(yàn)，以正斷層為例，斷層可能引起的隧道變形破壞大致為以下模式。

在正斷層作用下，將襯砌分為圖5所示3個(gè)區(qū):

①區(qū)(受拉屈服區(qū)):主要分布在距斷層面有一定距離的上盤(pán)隧道仰拱位置和下盤(pán)隧道拱頂位置。該區(qū)域在拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生大塑性變形，破壞最為嚴(yán)重。

②區(qū)(受壓屈服區(qū)):主要分布在距斷層面有一定距離的上盤(pán)隧道拱頂位置和下盤(pán)隧道仰拱位置。該區(qū)域由于受壓作用產(chǎn)生較大塑性區(qū)，破壞較為嚴(yán)重。

③區(qū)(壓剪屈服區(qū)):主要分布在X形塑性區(qū)的完全貫通區(qū)域，即斷層面附近襯砌結(jié)構(gòu)墻腳位置。該區(qū)域的隧道墻腳位置受到較大的剪切作用，剪應(yīng)力最大值即出現(xiàn)在該區(qū)域隧道墻腳位置，使其在剪應(yīng)力作用下達(dá)到屈服狀態(tài)。

在正斷層黏滑錯(cuò)動(dòng)作用下，地鐵隧道結(jié)構(gòu)縱向產(chǎn)生S狀彎曲形變，上盤(pán)仰拱及下盤(pán)拱頂靠近斷層面處均出現(xiàn)一定范圍的脫空區(qū)。隧道襯砌結(jié)構(gòu)由于縱向受彎曲變形作用，在上、下盤(pán)的仰拱、拱頂距斷層面一定距離處，分別形成一個(gè)拉、壓應(yīng)力的集中區(qū)，隧道拱腳在斷層面處形成一個(gè)壓應(yīng)力集中區(qū)，在下盤(pán)的拱腳靠近斷層面處形成剪應(yīng)力的集中區(qū)，襯砌結(jié)構(gòu)在這些應(yīng)力集中區(qū)產(chǎn)生塑性破壞。正、逆斷層具有明顯的反對(duì)稱現(xiàn)象。由此可知，隧道襯砌結(jié)構(gòu)在正斷層作用下，上盤(pán)仰拱及下盤(pán)拱頂將出現(xiàn)張拉破壞，上盤(pán)拱頂及下盤(pán)仰拱將出現(xiàn)擠壓破壞，斷層面處隧道拱腳將出現(xiàn)壓剪破壞。

圖5 襯砌塑性破壞分區(qū)Fig.5 Schematic diagram of plastic failure zone

綜上，斷層的錯(cuò)動(dòng)一旦出現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致隧道襯砌變形破壞，道床及軌道變形超出允許值，從而嚴(yán)重影響運(yùn)營(yíng)安全。

3 斷層處的隧道結(jié)構(gòu)處理措施

斷層的變形會(huì)給結(jié)構(gòu)帶來(lái)致命的危害，必須對(duì)穿過(guò)斷層處的結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)［5］。國(guó)內(nèi)地鐵目前尚無(wú)穿越活動(dòng)斷層的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但西安地鐵穿越地裂縫的工程措施對(duì)本工程具有較強(qiáng)參考價(jià)值。

西安地鐵穿越地裂縫的技術(shù)措施包括:淺埋暗挖法隧道適當(dāng)預(yù)留后期變形凈空、結(jié)構(gòu)分段設(shè)置變形縫、變形縫采用特殊防水措施以及設(shè)置可調(diào)式軌道結(jié)構(gòu)等綜合措施［6］。

根據(jù)1號(hào)線區(qū)間斷層科研成果，西安地鐵穿越地裂縫的措施，在本工程中具有一定的借鑒價(jià)值。但需要指出的是，西安地裂縫與斷層活動(dòng)是兩種不完全相同的地質(zhì)災(zāi)害，西安地裂縫是一個(gè)緩慢的蠕變發(fā)展過(guò)程，地裂縫帶基本具有統(tǒng)一的三維空間運(yùn)動(dòng)變形特征，即南傾南降的垂直位移、水平引張和水平扭動(dòng)，以垂直位移量為最大，南北拉張量次之，水平錯(cuò)動(dòng)量則很小。地裂縫垂直活動(dòng)速率以5～30 mm/a者居多，最大值超過(guò)50 mm/a。而斷層活動(dòng)與地裂縫活動(dòng)不同，地層可能產(chǎn)生以豎向錯(cuò)動(dòng)為主的突發(fā)變形，因而對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載也與地裂縫完全不同，需要另行確定。通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算、數(shù)值模擬分析及物理模型實(shí)驗(yàn)的研究成果，可以得出以下結(jié)論。

1)西安地鐵采取的地裂縫的預(yù)留變形凈空、結(jié)構(gòu)分段設(shè)縫、變形縫特殊防水以及采用可調(diào)式軌道結(jié)構(gòu)等措施在本工程中可以借鑒。

2)根據(jù)斷層錯(cuò)動(dòng)量大小，在斷層前后預(yù)留足夠的線路調(diào)坡段長(zhǎng)度，以防止斷層處發(fā)生形變之后形成新的變坡點(diǎn)，為運(yùn)營(yíng)期間的災(zāi)后修復(fù)預(yù)留土建條件。

3)通過(guò)對(duì)斷層活動(dòng)特征的研究，明確隧道結(jié)構(gòu)的受力模型，進(jìn)而進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。

綜上，針對(duì)斷層的活動(dòng)性，工程處理的主導(dǎo)思想是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要適應(yīng)斷層的變形。除結(jié)構(gòu)受力外的其他措施可以參考地裂縫措施，還要保證運(yùn)營(yíng)安全。

結(jié)合1號(hào)線工程實(shí)際情況及工程籌劃，穿過(guò)斷層處的區(qū)間結(jié)構(gòu)均采用淺埋暗挖法。

3.1 淺埋暗挖法結(jié)構(gòu)及縱向設(shè)防方案

淺埋暗挖法馬蹄形隧道截面需擴(kuò)大，隧道斷面高度根據(jù)地鐵建筑限界和預(yù)計(jì)斷層錯(cuò)動(dòng)量共同確定。1號(hào)線根據(jù)專家審查意見(jiàn)采用500、650mm兩種凈空預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)。隧道結(jié)構(gòu)均分段設(shè)置變形縫，保證變形縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)自由變形。根據(jù)研究結(jié)論:在靠近斷層處變形縫設(shè)置6 m左右(主控區(qū)長(zhǎng)度)，遠(yuǎn)離斷層處變形縫設(shè)置9 m左右(影響區(qū)長(zhǎng)度);如圖6、7所示。碗窯溝斷層設(shè)防段共111 m(主控區(qū)長(zhǎng)度30 m，影響區(qū)長(zhǎng)度81 m)、九家灣斷層設(shè)防段共102 m(主控區(qū)長(zhǎng)度38 m，影響區(qū)長(zhǎng)度64 m)、八鋼石化斷層設(shè)防段共104 m(主控區(qū)長(zhǎng)度34 m，影響區(qū)長(zhǎng)度70 m)。

圖6 斷層處理段隧道結(jié)構(gòu)縱向設(shè)防Fig.6 Schematic diagram of longitudinal protection of tunnel structure at fault

3.2 隧道整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

針對(duì)跨越活動(dòng)斷層地鐵隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，采用強(qiáng)制—響應(yīng)位移法，它是將活動(dòng)斷層錯(cuò)動(dòng)、地震動(dòng)等外界荷載對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)綜合作用簡(jiǎn)化為靜力計(jì)算分析。地震發(fā)生時(shí)，斷層錯(cuò)動(dòng)引起的地層位移脅迫隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生S變形，初期支護(hù)與周圍地層保持變形一致。基巖錯(cuò)動(dòng)時(shí)斷層破碎帶在不同深度上反應(yīng)位移不同，隧道結(jié)構(gòu)處地層強(qiáng)制位移直接作用于初期支護(hù)，且通過(guò)防水板徑向傳遞到二次襯砌結(jié)構(gòu)上，在慣性力的疊加作用下與襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合計(jì)算，由此得到隧道結(jié)構(gòu)在斷層錯(cuò)動(dòng)作用下的結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)。計(jì)算模型見(jiàn)圖8，計(jì)算流程如下:

第一步:求解活斷層地震響應(yīng)(斷層錯(cuò)動(dòng)、地震動(dòng))下的位移場(chǎng)，計(jì)算初期支護(hù)處的位移場(chǎng)。

第二步:建立包含初期支護(hù)與二次襯砌相互作用彈簧的襯砌結(jié)構(gòu)模型，對(duì)彈簧末端輸入初期支護(hù)位移場(chǎng)，計(jì)算二次襯砌的力學(xué)響應(yīng)。

圖7 斷層處理段結(jié)構(gòu)橫斷面Fig.7 Cross section of fault structure

圖8 計(jì)算模型Fig.8 Schematic diagram of calculation model

3.3 斷層處軌道處理方案

采用可調(diào)高框架式軌道結(jié)構(gòu)，由分開(kāi)式扣件、預(yù)應(yīng)力混凝土框架式軌道板、板下可調(diào)支座、側(cè)向限位膠墊、鋼筋混凝土擋臺(tái)及混凝土基礎(chǔ)等組成。該結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn):

1)框架軌道板為輕型預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝和澆筑混凝土道床，其施工技術(shù)較成熟。

2)軌道板及部件全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，初步估算該結(jié)構(gòu)造價(jià)僅為普通短枕式整體軌道的1.5倍。

3)框架軌道板中部空間大，板下初期設(shè)置高分子材料剛性支座，當(dāng)發(fā)生變形需要調(diào)整時(shí)，維修人員采用充填式墊板可方便實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)整。

4)在框架軌道板中擋處設(shè)置擋臺(tái)板，既可適應(yīng)斷層的垂直變形又可適應(yīng)水平變形。3.4斷層處的接頭方案

用淺埋暗挖法處理斷層時(shí)，采用特殊變形縫，在地層錯(cuò)動(dòng)情況下該結(jié)構(gòu)需要具有一定的剛度，如圖9所示。該變形縫的構(gòu)造設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足斷層處錯(cuò)動(dòng)后兩側(cè)結(jié)構(gòu)之間變形縫在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。另外，在特殊變形縫處還應(yīng)采取特殊的防水措施，保證結(jié)構(gòu)在斷層變形后的防水要求。

圖9 特殊變形縫構(gòu)造及防水結(jié)構(gòu)Fig.9 Deformation joint structure and waterproof sketch map

3.5 斷層處的結(jié)構(gòu)防水方案

按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求，地鐵區(qū)間隧道需要設(shè)置全包防水，防水等級(jí)為二級(jí)［7］。

斷層處的防水分為結(jié)構(gòu)整體防水和變形縫處的防水，斷層處理段的結(jié)構(gòu)整體防水采取和一般區(qū)間隧道相同的防水措施，不同之處是變形縫處的防水采取多種綜合措施。首先，在變形縫處設(shè)置可適應(yīng)大變形及耐久性要求的特殊止水帶;其次，在變形縫處加強(qiáng)結(jié)構(gòu)迎水側(cè)設(shè)置1道Ω型止水帶、1道W形止水帶;再次，在變形縫處加強(qiáng)結(jié)構(gòu)背水側(cè)亦設(shè)置1道W形止水帶;另外，在加強(qiáng)帶內(nèi)設(shè)置可多次注漿的注漿管，當(dāng)發(fā)生滲漏水病害時(shí)，從多次注漿管中進(jìn)行注漿止水。

4 結(jié)語(yǔ)

烏魯木齊地鐵工程建設(shè)中遇到斷層處理的世界難題，有其特殊性和復(fù)雜性。為了保證地鐵工程的安全，在烏魯木齊地鐵的建設(shè)申報(bào)和設(shè)計(jì)過(guò)程中開(kāi)展了大量針對(duì)性的研究工作。

需要說(shuō)明的是，這一工程難題如何科學(xué)地解決，國(guó)際上尚未取得共識(shí)，通常按照“允許破壞，但不發(fā)生倒塌，并可較快地進(jìn)行永久性修復(fù)和加固”的原則開(kāi)展相關(guān)工作［8］。文中提出的靜態(tài)強(qiáng)制位移法等技術(shù)措施是對(duì)此工程難題的初步嘗試，是否為最佳解決方案，尚需進(jìn)一步加大投入、長(zhǎng)期觀測(cè)，可通過(guò)建立活動(dòng)斷層動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，即時(shí)預(yù)報(bào)等方式開(kāi)展深入研究，以便把斷層難題解決得更好。

［1］中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.烏魯木齊軌道交通一號(hào)線初步設(shè)計(jì)平、縱斷面設(shè)計(jì)圖［A］.烏魯木齊，2013.

［2］中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京城建勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司.烏魯木齊軌道交通一號(hào)線詳勘報(bào)告［R］.烏魯木齊，2013.

［3］新疆防御自然災(zāi)害研究所.烏魯木齊軌道交通一號(hào)線活動(dòng)斷裂帶的幾何學(xué)特征與運(yùn)動(dòng)學(xué)特征研究報(bào)告［R］.烏魯木齊，2014.

［4］宋和平，沈軍，向志勇，等.烏魯木齊城市活斷層探測(cè)與地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)［M］.北京:地震出版社，2009.

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［5］鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范:TB 10003—2016［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2016.

Code for railway tunnel design:TB 10003—2016［S］.Beijing:China Railway Publishing House，2016.

［6］樊紅衛(wèi).西安地鐵2號(hào)線穿越地裂縫的技術(shù)措施［J］.都市快軌交通，2008，21(4):19- 22.

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［7］地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范:GB 50157—2013［S］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014.

Code for design ofmetro:GB 50157—2013［S］.Beijing: China Architecture＆Building Press，2014.

［8］小泉淳.盾構(gòu)隧道的抗震研究及算例［M］.張穩(wěn)軍，袁大軍，譯.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

KOIZUM IChun.Study on seism ic behavior of shield tunnel and example［M］.ZHANGWenjun，YUAN Dajun，translation.Beijing:China Architecture＆Building Press，2009.

(編輯:郝京紅)

TechnicalMeasures of Crossing Active Geological Fault Adopted for Line 1 of UrumqiMetro

ZHANG Weixi
(China Railway First Survey and Design Institute Group Co.，Ltd.，Xi’an 710043)

Analysis of the characteristics of Line 1 of UrumqiMetro passing through 3 active geological faults indicates that the fault deformation is irresistible and destructive.When the fault occursw ith sudden stick slip dislocation，the change of the upper and lower fault plate triggers complex three dimensional deformation of the structure，both tensile and compressive，shear and torsion，bending and other common characteristics of stress，which have great influence on the crossing tunnel，leading to serious deformation，cracking and even failure.Themaximum displacement along Line 1 faults and one hundred years of deformation are estimated，the structure design scheme of the shallow tunneling method，and the calculation model for the structure force，the joint scheme of fault handling and the corresponding waterproofmeasures are elaborated.The static forced displacementmethod presented is a prelim inary attempt to the engineering problem.

Urumqimetro;geological fault;crossing;technicalmeasures

U231.3

A

1672- 6073(2017)02- 0058- 05

10.3969/j.issn.1672 6073.2017.02.012

2016- 04 27

2017 01 06

張偉春，男，高級(jí)工程師，一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師，長(zhǎng)期從事軌道交通勘察設(shè)計(jì)研究工作，123614775@qq.com