基于断裂错动引起地铁隧道的变形响应研究

• 作者: 孟振江 宋彦辉 彭建兵 郭瑞 黄强兵 黄树华
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 断裂活动 地铁隧道 数值模拟 变形响应 设防长度
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 地质工程实践
• 页码范围: 1624-1632
• 页数: 9页
• 分类号: P642
• 字数: 6077字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2017.06.027

摘要

以西安地铁隧道穿越骊山山前断裂为研究原型,分析了该断裂的活动特征,并基于近场区地震危险性分析结果,对断裂黏滑活动可能产生的地表最大垂直位错量进行了预测;运用数值模拟方法,研究了断裂错动造成地层与隧道的变形响应特征,并对分段隧道结构受损的临界位错量值进行了分析验证;计算了断裂活动的影响范围,确定了地铁隧道穿越断裂带的主要设防区域.研究结果表明,随着断裂位错量的增大,上盘地层的沉降响应表现较明显,上下盘地层的差异沉降区域集中在断裂带附近,并呈“倒三角”形状逐渐向两侧扩展;当断裂位错量大于20cm时,上下盘远离断裂带的地铁隧道差异沉降尤为严重;当上盘沉降量达到50cm时,相邻分段隧道产生拉张、位错破坏;基于隧道拱顶处地层的竖向位移变化特征,得到地铁隧道穿越该断裂带的最小纵向设防长度为上盘40m、下盘15m,经对比验证,数值模拟计算结果与现场勘察结论一致;最后提出了相应的设防建议措施.