专题：隧道工程地震灾害评价

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1、专题：隧道工程地震灾害评价地震对隧道的破坏是客观存在的。20世纪以来从世界地震震害资料可以看出，当地震烈度达7度时，就有隧道发生轻微破坏的先例，且洞身修复困难，甚至中断行车，给国民经济造成重大的损失。1906年美国旧金山发生8.3级地震，严重破坏了位于断裂带上的两座隧道；1923年日本关东发生8.2级地震，震区铁路线上82座隧道遭到破坏或变形；1952年美国克斯发生7.7级地震，穿越地震断裂带的四座铁路隧道全部都发生了严重破坏；6.1隧道的震害类型及特征6.1.1国内外隧道震害实例1983年距上海市150km以外的洋面上发生6级地震，打浦路管片上的

2、出现了5座可见裂缝；1995年在日本阪神大地震中,地铁结构发生了很大破坏，车站结构破坏尤为明显。图6-1所示为神户高铁大开6.1隧道的震害类型及特征图6-1日本大开地铁车站在阪神地震中遭到破坏6.1隧道的震害类型及特征车站的震害情况，该车站用明挖法于1964年建成，中间柱（B400×D1000mm，3.5m）约30根完全破坏，顶板下沉约3m，隧道断面变成M形。隧道的中柱上端或下端混凝土剥落，钢筋弯曲。在线路方向及垂直方向上，轴向钢筋鼓出，箍筋也有许多破坏的，在侧壁的隅角部分也发生裂缝及变位但无显著破坏。在阪神大地震中，山岭隧道也遭到严重的破坏。主要

3、是侧壁的压溃裂纹及拱部剪切剥落及环向开裂。许多建于20世纪60年代的隧道，由于设计时未考虑浅埋地层变形的影响，隧道结构的变形性能不能承受这次大地震，拱顶部分发生较严重的剪切裂纹及剥落，隧道横断面方向发生混凝土片的剥落。如山阳新干线的六甲隧道，长16235m，横切六甲断层系，地震后隧道的水泥内壁有众多裂缝，裂缝长达数十米的地方有3处，隧道的检查通道在百米范围内出现裂缝。6.1隧道的震害类型及特征1999年9月21日，我国台湾省台中地区发生了里氏7.3级地震（集集地震）,那次大地震造成2375人死亡,10000多人受伤，30000多座建筑物倒塌。地震发

4、生后,通过对台中地区57座山岭隧道进行调查,发现除了8座隧道未受损坏外,其余49座都有不同程度的损坏,而且表现出不同形式的损坏,如衬砌开裂、衬砌剥落、洞门破坏、地下水涌入、钢筋鼓出及弯曲、衬砌移位、底板开裂及由于边坡破坏造成的隧道坍塌。6.1隧道的震害类型及特征公路受损概况：造成21条高速公路、16条国省干线公路、2.4万公里农村公路的路基路面、桥梁隧道等结构物不同程度受损，受损里程近2.8万公里（其中高速公路近200公里、国省干线公路3800公里、农村公路24100公里），损坏国省干线桥梁670座、45323延米，隧道24座、20417延米.图6

5、-2汶川大地震公路受损示意图6.1隧道的震害类型及特征6.1.2汶川大地震隧道震害表6-1四川灾区56座公路隧道调查和评估结果（据四川省公路设计院，2008）6.1隧道的震害类型及特征表6-2按隧道长度所占震害比例统计分类（据四川省公路设计院，2008）6.1隧道的震害类型及特征都江堰－映秀：都汶高速（紫坪铺隧道、龙洞子隧道、龙溪隧道）映秀-汶川：都汶公路卧龙连接线（烧火坪隧道）都汶公路二级路段（单坎梁子隧道、草坡隧道、桃关隧道、福堂坝隧道、彻底关隧道、毛家湾隧道、皂角湾隧道）图6-3都汶公路11座隧道示意图6.1隧道的震害类型及特征1.洞口边坡滑

6、塌与崩塌（13处）洞口边坡滑塌6.1隧道的震害类型及特征图6-4洞口边坡滑塌图6-5龙洞子隧道出口的震害6.1隧道的震害类型及特征6.1隧道的震害类型及特征图6-6龙溪隧道出口高陡边坡崩落2.洞门裂损主要发生在端墙式和柱墙式洞门结构中。6.1隧道的震害类型及特征图6-7桃关隧道圆弧形端墙开裂与松脱max:50cm洞口段坍方（5处）3.衬砌及围岩坍塌图6-8龙溪隧道K21+575-580拱部地震坍方6.1隧道的震害类型及特征图6-9龙溪隧道二衬坍落6.1隧道的震害类型及特征图6-10纵向裂缝4.衬砌开裂及错位都汶公路11座隧道中8座隧道出现了不同程度

7、的衬砌开裂6.1隧道的震害类型及特征图6-11横向张裂6.1隧道的震害类型及特征图6-12环向破裂与错台（最大可达20cm）6.1隧道的震害类型及特征图6-13斜向剪裂6.1隧道的震害类型及特征图6-14底板强烈隆起5.底板开裂及隆起6.1隧道的震害类型及特征6.1隧道的震害类型及特征图6-15底板强烈隆起图6-16初期支护鼓出、剪裂6.初期支护变形及开裂6.1隧道的震害类型及特征图6-17初期钢架溃屈6.1隧道的震害类型及特征6.1隧道的震害类型及特征地下隧道属于几何线性结构，在地震荷载的作用下，由于周围介质的存在，其动态反应会呈现出与地面建筑不

8、同的特性，主要变现为：1)地下隧道的振动变形受周围介质的约束作用明显,结构的动力反应一般不明显。2)在地震荷载作用下,当地