上海某隧道抗震风险评估.pdf

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1、上海某越江隧道抗震风险评估’苏燕周健(同济大学地下建筑与工程系，上海一200092)摘要本文采用Jc拟静力法以及累积损伤破坏机制研究地震作用下隧道及其周围土层的动力可靠性，引入风险概念，针对上海某越江隧道，介绍了隧道抗震风险评估的墓本思路，提出了隧道抗展控制风险的措施。关挂词隧道;动力可靠性;风险评估1工程概况上海某越江隧道是我国沿海跨越长江口的越江通道之一。工程横跨整个长江口水域，规模之大、涉及面之多、难度之高属世界级超级大型工程。在其建设过程中存在着大量的不确定性、不可预见的因素，不可避免地面临着各种风险，包括来自于自然的原因和人为的原因，贯穿于工程的规划、设计、施工、运营的全过程。只

2、要采取措施消除或减少相应的风险源，其中有不少风险是可以控制的，而有些则是无法避免、无法消除的，但可以根据其特点，采取相应的措施，使其降低至最低水平。2风险评估主要技术路线风险是指未来事件会产生与预期偏离甚至相反结果的可能性。风险分析是研究风险发生规律和风险控制的一门技术，它通过对项目中存在的各种风险进行识别，分析风险发生的概率，风险水平及其影响，最后提出规避风险的对策和措施;对风险实施有效的控制和妥善处理风险所致损失的后果，期望达到以最小的成本获得最大的安全保障。(1)风险源分析:针对设计方案在建造、运营期影响其施工进度、工程安全、服务功能、人员安全、环境影响、使用年限等方面的风险因素，收

3、集有关资料、分析、统计。即所谓“客观概率”分析。(2)风险辨识:识别影响的主要风险因素，即考虑决策者、专家层对风险的态度的“主观概率”分析。(3)安全标准:可接受准则的确定，据此分析哪些风险是已辨识的，哪些是可控制的，以及风险可能造成的危害或影响程度C和研究风险因素产生的概率尸。(4)对风险结果进行解释或定级R=f(P,C)式中:尸—潜在风险;C—风险后果;R—风险水平，为尸、C的函数。(5)风险处理:根据风险管理的目标和宗旨，在科学的风险分析和风险评价的基础上，当面临风险时从可以采取的监测、接受、回避、转移、抵抗、减轻和控制风险等各种行动方案中选择最优方案的过程，它是整个风险管理的核心。

4、,11上海市重点学科建设资助项目1139·中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文皂北京2003一10一25-283隧道抗展风险评估隧道抗震一般需要考虑:①地基土的抗液化;②横向抗震;③纵向抗震。本文采用Jc拟静力法分析7度地震作用下隧道横向抗震和纵向抗震失效概率及利用累积损伤模型对周围土层进行了液化概率分析，进而对隧道进行抗震风险评估，提出隧道抗震风险控制措施。3.1地震时隧道的可能破坏形式(1)地震液化引起隧道上浮;(2)变形振幅过大造成隧道破坏(3)刚度变化所造成的隧道破坏3.2Jc拟静力法求解地震作用下隧道结构失效概率本文根据夏明耀提出的隧道拟静力法[11和Rackwit

5、z与Fiessler提出的Je法[31，建立隧道的横向抗震和纵向抗震两种极限状态对应的功能函数，横向抗震稳定功能函数和纵向抗震稳定功能函数。根据两个极限方程，编写Jc拟静力法程序计算隧道的两种极限状态的动力可靠指标，得到结构横向抗震和纵向抗震隧道结构的失效概率，见表to表17度地，作用下胜道失效概率横向抗震纵向抗展失效概率P7<10-1<10-13.3地基土液化累积损伤概率结合有效动应力计算原理和累积损伤模型[a-61对隧道周围土层进行液化概率分析。为了简化计算，分别采用Rayleigh分布、Gauss分布和极值分布代替土层动剪应力响应的峰值分布计算累积损伤量，结果见表20衰27度地，作用

6、下艘道周圈土层.积摄伤概率上海地震苏南地展唐山地展均值Rsy[eigh分布0.0380.0260.0200.028Ge二分布0.0570.0670.0530.059累积损伤极值分布0.0450.0210.0560.040均值0.0470.0380.0430.0421140.苏燕，等.上海某越江隧道抗震风险评估3.4隧道抗震风险评估衰3随道抗瓜风险评估表横向杭震纵向抗展地基土液化风险发生概率<10-s<10-10.042潜在风险轻微轻微轻徽潜在风险值111风险后果低低轻微风险后果值221风险水平值221风险水平轻度风险轻度风险可接受风险权重50%30%20%综合风险水平1.8综合风险定级二级

7、:轻度风险.后果较轻.可适当采取措施结论:经综合分析后认为该越江隧道的地震风险为二级，即属于轻度风险，后果较轻，可适当采取措施。1141中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集北京2003一10一25-283.5风险控制风险控制可从两个方面着手，一是地基的抗震问题，二是隧道结构本身抗震问题。3.5.1地基液化的控制建议采取的措施主要有:(1)加固液化土层:对于局部地基液化部分可以采取地基加固措施，防治液化的发