專利名稱：：跨活動斷層隧道抗減震構造的制作方法
技術領域：
：本發明涉及隧道構造，特別涉及一種跨活動斷層隧道的抗減震構造。
背景技術：
：隧道包圍在地層介質中，地震發生時地下結構物隨圍巖一起運動，人們一般認為地震對地下結構(明、暗挖隧道，車站)影響很小。直到1995年敗神大地震后，人們才認識到地下隧道存在地震破壞的可能性，為此，隧道在設計與施工中要采取必要的措施。20世紀以來從世界地震震害資料可知，當地震烈度達7度時，就有隧道發生輕微破壞的先例，且洞身修復極其困難，甚至中斷行車，給國民經濟造成重大的損失。DawdingC.H.等統計了71座巖石地基中隧洞工程，其中42例有不同程度的震害；1923年日本關東發生8.2級地震，震區鐵路線上82座隧道遭到破壞或變形；1952年美國克思發生7.7級地震，穿越地震斷裂帶的四座鐵路隧道全都發生了嚴重破壞(DawdingC.H.andRozenA.DamagetoRockTunnelsfromEarthquakeShaking.JournaloftheGeotechnicalEngineeringDivision,ASCEVol.104，No.GT2，1978.752191)。1983年距上海市150km以外的洋面上發生6級地震，打浦路管片隧道出現了5座可見裂縫；1995年日本發生了7.2級阪神地震，震區隧道破壞率超過10%;1999年我國臺灣省發生了7.3級地震，受調查的57座山嶺隧道中有49座都受到了不同程度的損壞。由此可見，地震作用對隧道的影響很大，隨著修建隧道的地區范圍越來越廣，需要在地震區修建很多跨活動斷層的隧道，因此在活動斷層區修建隧道時，設置隧道襯砌抗減震構造是非常有必要的。
發明內容3本發明所要解決的技術問題是提供一種跨活動斷層隧道抗減震構造，可減小活動斷層對隧道的影響，有效地提高隧道的抗減震性能。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是本發明跨活動斷層隧道抗減震構造，襯砌結構包括內襯和外襯，其特征是在巖體活動斷層部位處設置有沿隧道縱向向活動斷層兩側延伸的減震區，該減震區由填充在內襯、外襯之間的泡沫混凝土層構成。為增強抵抗主要地震荷載的能力，所述減震區的兩端外各設置有沿隧道縱向延伸的加固區，加固區由填充在內襯、外村之間的鋼筋凝土層構成。為進一步提高抗減震構造的抗壓強度和彎曲強度，所述泡沫混凝土層、鋼筋凝土層內沿其周向間隔埋設有加強鋼筋，各加強鋼筋沿隧道縱向延伸。為阻止活動斷層區荷載的縱向傳遞，所述鋼筋凝土層的外端面處，在內村上開設有周向延伸的減震縫。本發明的有益效果是，能有效地吸收地震能量、抵抗主要地震荷載，并阻止活動斷層區荷載的縱向傳遞，減小活動斷層對隧道的影響，因此具有良好的抗減震效果，從而保證跨活動斷層隧道襯砌結構的安全。本說明書包括如下五幅附圖圖1是本發明跨活動斷層隧道抗減震構造的縱斷面構造示意圖；圖2是沿圖1中B-B線橫斷面構造示意圖；圖3是沿圖1中C-C線橫斷面構造示意圖4是沿圖1中D-D線橫斷面構造示意圖，圖中alalO表示的是斷層位置監測截面的監測點；圖5是圖1中A局部的放大示意圖。圖中示出零部件、部位名稱及所對應的標記內襯10、外襯11、減震縫12、泡沫混凝土層20、加強鋼筋21、鋼筋凝土層30。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。參照圖1和圖2,本發明的if爭活動斷層隧道抗減震構造，襯砌結構包括內襯10和外襯11，外襯11通常為噴射混凝土層或鋼筋混凝土層，內襯10為鋼筋混凝土層。參照圖1和圖4，在巖體活動斷層部位處設置有沿隧道縱向向活動斷層兩側延伸的減震區，該減震區由填充在內襯10、外襯11之間的泡沫混凝土層20構成。由于泡沫混凝土層20具有相當的彈性模量，在地震發生時，減震區能有效地吸收地震能量，并允許活動斷層有一定的位移量，因此可減小活動斷層對隧道的影響，有效地-提高隧道的抗減震性能。在上述技術方案的基礎上，為增強抵抗主要地震荷載的能力，參照圖l和圖3,可在所述減震區的兩端外各設置沿隧道縱向延伸的加固區，加固區由填充在內村10、外襯11之間的鋼筋凝土層30構成。為進一步提高抗減震構造的抗壓強度和彎曲強度，參照圖1、圖3和圖4，所述泡沫混凝土層20、鋼筋凝土層30內沿其周向間隔埋設有加強鋼筋22,各加強鋼筋22沿隧道縱向延伸。為阻止活動斷層區荷載的縱向傳遞，參照圖1和圖5,所述加固區的鋼筋凝土層30的外端面處，在內襯10上開設有周向延伸的減震縫12。通常，所述減震區的長度為5~8m,加固區的長度為35m。除減震區和加固區外的隧道其他部分釆用二次襯砌。所述泡沫混凝土層20、鋼筋凝土層30的厚度為0.25~0.5m。泡沫混凝土的參數取彈性模量0.31.2GPa、干密度4001600kg/m3、抗壓強度0.510.0MPa、彎曲強度0.10.7MPa。加強鋼筋22選用直徑32mm。減震縫12的寬度為lcm3cm。兩種工況下襯砌結構內彎矩對比實驗情況如下(1)襯砌結構未采取減震措施隧道襯砌結構為l層二襯，即由內襯10和外襯11構成，二襯厚度為45cm。(2)襯砌結構采取減震措施除了正常的二襯以外，在斷層面兩側設置長度為6m的加固區，加固區采用厚度為25cm鋼筋凝土層30。在兩個加固區30之間設置長度為6m減震區，減震區采用厚度為25cm泡沫混凝土層20。同時，在加固區、減震區中配置c])32的加強鋼筋21。斷層位置監測截面在采取減震措施前后襯砌結構內彎矩對比情況如下表表l設置減震區前后村砌結構內彎矩對比(單位長度襯砌截面上的彎矩)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>以上所述只是用圖解說明本發明跨活動斷層隧道抗減震構造的一些原理，并非是要將本發明局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發明所申請的專利范圍。權利要求1.跨活動斷層隧道抗減震構造，襯砌結構包括內襯(10)和外襯(11)，其特征是在巖體活動斷層部位處設置有沿隧道縱向向活動斷層兩側延伸的減震區，該減震區由填充在內襯(10)、外襯(11)之間的泡沫混凝土層(20)構成。2.如權利要求1所述的跨活動斷層隧道抗減震構造，其特征是所述減震區的兩端外各設置有沿隧道縱向延伸的加固區，加固區由填充在內襯(10)、夕卜襯(11)之間的鋼筋凝土層(30)構成。3.如權利要求2所述的跨活動斷層隧道抗減震構造，其特征是所述泡沫混凝土層(20)、鋼筋凝土層(30)內沿其周向間隔埋設有加強鋼筋(22),各加強鋼筋(22)沿隧道縱向延伸延伸。4.如權利要求2或3所述的跨活動斷層隧道抗減震構造，其特征是所述鋼筋凝土層(30)的外端面處，在內襯(10)上開設有周向延伸的減震縫(12)。5.如權利要求4所述的跨活動斷層隧道抗減震構造，其特征是所述減震區的長度為58m，加固區的長度為35m;所述泡沫混凝土層(20)、鋼筋凝土層(30)的厚度為0.25~0.5m。全文摘要本發明公開了一種跨活動斷層隧道抗減震構造，旨在減小活動斷層對隧道的影響，有效地提高隧道的抗減震性能。隧道的襯砌結構包括內襯(10)和外襯(11)，在巖體活動斷層部位處設置有沿隧道縱向向活動斷層兩側延伸的減震區，該減震區由填充在內襯(10)、外襯(11)之間的泡沫混凝土層(20)構成。本發明的有益效果是，能有效地吸收地震能量、抵抗主要地震荷載，并阻止活動斷層區荷載的縱向傳遞，減小活動斷層對隧道的影響，因此具有良好的抗減震效果，從而保證跨活動斷層隧道襯砌結構的安全。文檔編號E21D11/00GK101550831SQ20091005887公開日2009年10月7日申請日期2009年4月9日優先權日2009年4月9日發明者付業凡,全曉娟,劉佩斯,周佳媚,麗李,李海清,林國進,毅梁,王英學,田尚志,申玉生,佳蒲,藏萬軍,賀旭洲,韓華軒,波高申請人:西南交通大學