王飞飞, 牛家永, 王学义, 包嘉邈



基于不同上覆岩层的浅埋隧道动力响应特性研究

王飞飞, 牛家永, 王学义, 包嘉邈

(中南林业科技大学土木工程与力学学院, 湖南长沙, 410004; 中南林业科技大学岩土工程研究所, 湖南长沙, 410004)

利用Midas NX有限元数值模拟软件对浅埋隧道数值模型进行非线性时程分析, 研究了在不同上覆岩层的情况下, 岩层类型和地震波激振峰值对浅埋隧道加速度动力响应的影响。结果表明: 在Ⅰ～Ⅴ类上覆岩层状况下, 衬砌上各测点的放大系数大于1; 不同上覆岩层对衬砌加速度动力响应均有放大效应; 围岩条件越好, 隧道抗震性能越强。在Ⅰ～Ⅲ类上覆岩层条件下, 地震波激振峰值对隧道动力响应的影响比在Ⅳ及Ⅴ类上覆岩层条件下要大。

隧道工程; 数值模拟; 上覆岩层; 加速度响应

浅埋隧道的上覆岩层的物理力学性质在一些非正常因素作用下易发生变化, 隧道的抗震性能同样也会受到很大的影响[1]。因此, 在不同上覆岩层作用下浅埋隧道的地震反应特性、失效机制与稳定性是亟待解决的问题。李林等[2]通过数值模拟和大型振动台模型试验对浅埋隧道在不同围岩类型条件下的地震响应特性进行了研究, 结果表明隧道围岩类型对隧道地震响应特性有明显的影响, 围岩越好, 其抗震性越好; 围岩越差, 加速度放大效应越明显。何川等[3]通过振动台模型试验及数值计算对跨断层破碎带隧道的动力响应进行了研究, 得出隧道断层带围岩有较大的加速度响应特性。……