[发明专利]隧道减隔震结构的设计方法

说明书

本公开涉及地下工程技术领域，提供了一种隧道减隔震结构的设计方法，通过对围岩进行勘测，能够由计算确定隧道各区域的抗震性能指标值；通过在设置于围岩和初支之间的第一隔震层，设置于初支和二衬之间的第二隔震层，以避免地震波对隧道内部支护结构直接作用，减小支护结构的振动响应；设置于浅层围岩区的第一注浆层和设置于深层围岩区的第二注浆层中选择一种或多种加强方式对隧道进行减隔震强化，够提高围岩自身抗震能力，从而提高支护结构的抗震能力。通过上述的隧道减隔震结构的设计方法，即能够根据抗震性能指标值对隧道减隔震结构进行精确配置；又能够避免对隧道断面进行扩挖，提升隧道结构的稳定性和整体性，有利于提升隧道的防水性能。

技术领域

本公开涉及地下工程技术领域，尤其涉及一种隧道减隔震结构的设计方法。

背景技术

随着交通基建快速发展，隧道作为穿山越岭的最主要方式，不可避免地要穿越各类断层或断裂带。以往隧道震害调查表明穿越断裂带区段是隧道抗震设计的相对薄弱部位，目前国内外隧道设计规范中均以避让处理为主，无法避让时采取相应的手段以减轻对隧道结构的破坏。例如采用在断裂带较窄处以大角度穿越的原则；例如采用隧道扩挖设计手段，增大断面轮廓，方便震后维修；也可采用隧道节段设计，各节段间可相对错动变形，从而使震害集中在变形缝连接部位或结构的局部区域，降低结构整体破坏可能性。

随着交通设施网络快速发展，隧道穿越断裂带的场景越来越多，通过断面扩挖手段进行减隔震，会导致工程造价的大幅提高，此外，扩挖工程使隧道跨度增大，不利于隧道结构稳定，增加建造难度和施工安全隐患；而节段进行减隔震的设计会削弱隧道整体性，不利于隧道结构的防水。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种隧道减隔震结构的设计方法。

本公开提供了一种隧道减隔震结构的设计方法，包括：

对围岩进行勘测，确定隧道需加强的区域，通过计算确定各区域的抗震性能指标值；

在设置于围岩和初支之间的第一隔震层，设置于初支和二衬之间的第二隔震层，设置于浅层围岩区的第一注浆层和设置于深层围岩区的第二注浆层中至少选择一种对隧道进行加强，以达到预设的抗震性能指标。

可选地，所述第一隔震层包括第一拱墙部隔震层和第一仰拱部隔震层，设置第一隔震层时，至少选择所述第一拱墙部隔震层和所述第一仰拱部隔震层中的一种对围岩和初支之间的隧道结构进行加强。

可选地，所述第一拱墙部隔震层和所述第一仰拱部隔震层为厚度方向可压缩的衬垫。

可选地，所述第一仰拱部隔震层为沥青混凝土或土石材质的垫层。

可选地，所述第二隔震层包括第二拱墙部隔震层和第二仰拱部隔震层，设置第二隔震层时，至少选择所述第二拱墙部隔震层和所述第二仰拱部隔震层中的一种对初支和二衬之间的隧道结构进行加强。

可选地，所述第二拱墙部隔震层和所述第二仰拱部隔震层为厚度方向可压缩的卷材或衬垫。

可选地，所述第一注浆层包括第一拱墙部注浆层和第一仰拱部注浆层，设置第一注浆层时，至少对浅层围岩区的拱墙部进行注浆设置第一拱墙部注浆层，根据抗震性能指标值判定是否设置第一仰拱部注浆层。

可选地，所述第二注浆层包括第二拱墙部注浆层和第二仰拱部注浆层，设置第二注浆层时，至少对深层围岩区的拱墙部进行注浆设置第二拱墙部注浆层，根据抗震性能指值标判定是否设置第二仰拱部注浆层。

可选地，设置第一注浆层和第二注浆层前，在围岩内布设注浆管模块。

可选地，所述浅层围岩区为隧道的断面界限内3m至5m深处，所述深层围岩区为隧道的断面界限内8m至12m深处。