走滑断层错动影响下跨活断层铰接隧洞破坏机制模型试验
文献类型：期刊论文
| 作者 | 周光新1; 盛谦1; 崔臻1; 王天强2; 马亚丽娜3; 付兴伟4 |
| 刊名 | 岩土力学
 |
| 出版日期 | 2022 |
| 卷号 | 43期号:1页码:37 |
| 关键词 | tunnel engineering strike slip fault model test failure pattern articulated design 隧洞工程 走滑断层 模型试验 破坏形式 铰接设计 |
| ISSN号 | 1000-7598 |
| 英文摘要 | 以滇中引水香炉山隧洞为背景工程,通过小尺度物理模型试验,对断层错动模拟过程中的隧洞上覆围岩破裂形态、衬砌破坏形态和裂纹发展、应变分布特征等关键响应特征开展试验分析,深入地研究了走滑断层错动影响下跨活断层铰接隧洞的破坏形式及破坏机制。在铰接隧洞抗错断设计参数作用机制方面,详细研究了衬砌节段长度、衬砌厚度、隧洞直径、隧洞轴线与断层带夹角、隧洞断面形式,衬砌材料力学特性等因素对铰接设计隧洞抗断性能的影响。研究结果表明:(1)当跨活断层隧洞不采用铰接设计时,在断层错动作用下隧洞破坏模式为剪切和弯曲组合破坏,衬砌破坏程度严重,存在剥离脱落现象。隧洞截面呈现椭圆化变形,整体坍塌趋势明显;在当前试验中,无铰接隧洞破坏范围达4Wf (Wf为断层带的宽度)。 (2)当跨活断层隧洞采用铰接设计时,在断层错动作用下隧洞整体变形呈现S形,衬砌结构破坏形式为节段间的转动和错台,衬砌节段相对完整,破坏程度较轻;当前试验中,铰接隧洞破坏范围为2.14Wf,相较于无铰接隧洞减少48%,表明铰接设计可改变活断层错断作用下隧洞的变形破坏模式,并减小隧洞结构的损伤范围。(3)铰接设计条件下,隧洞衬砌结构应变峰值主要分布在断层带内,隧洞易发生屈服破坏;与无铰接隧洞相比,铰接隧洞左右边墙纵向最大拉应变减少了56%,纵向最大压应变减少了68%,进一步表明铰接设计可以有效提高隧洞的抗错断性能。(4)在铰接隧洞抗错断设计参数作用机制方面,研究表明增加衬砌厚度、增加衬砌混凝土强度等级、减小节段长度、减小隧洞直径均可提高铰接隧洞的抗错断性能,隧洞穿越断层带的最佳角度为正交,圆形断面相较于三心圆断面可提升铰接隧洞的抗断能力。综上所述,研究成果可以为跨活断裂隧洞工程抗错断措施提供必要的理论参考和技术支持。 |
| 语种 | 英语 |
| 源URL | [http://119.78.100.198/handle/2S6PX9GI/43583]  |
| 专题 | 中科院武汉岩土力学所 |
| 作者单位 | 1.中国科学院武汉岩土力学研究所 2.西南交通大学 3.中交第二公路勘察设计研究院有限公司 4.中国长江三峡集团公司 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周光新,盛谦,崔臻,等. 走滑断层错动影响下跨活断层铰接隧洞破坏机制模型试验[J]. 岩土力学,2022,43(1):37. |
| APA | 周光新,盛谦,崔臻,王天强,马亚丽娜,&付兴伟.(2022).走滑断层错动影响下跨活断层铰接隧洞破坏机制模型试验.岩土力学,43(1),37. |
| MLA | 周光新,et al."走滑断层错动影响下跨活断层铰接隧洞破坏机制模型试验".岩土力学 43.1(2022):37. |
入库方式： OAI收割
来源：武汉岩土力学研究所
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