姚飞翔

（中国地质大学（武汉） 工程学院， 武汉 430074）

0 引言

活动断层活动会引起的处于断层上方的土体破坏断裂和由于断层的错动而引起岩层破坏，这会使穿过断层的公路铁路隧道及其他建设在地下的工程设施等造成相当严重的破坏。因此，跨越活断层的公路铁路或地铁隧道必须在考虑断层发生活动并引起错动的情况下来进行设计和施工。但是本文只考虑断层的力学结构作用，不考虑地震荷载或点荷载的作用,在这种前提下，研究穿越断层带的隧道结构的变形、破坏模式和受力机理。[1]

1 断层的基本特征及对隧道影响

1.1 断层对城市建设的危害及其特征

1.1.1 成灾范围的广泛性

断层灾害的空间具有广泛性，即断层所带来的灾害不是只在小区域上，而是在一个相当大的范围内的，当然对于特别远离断层的区域是没有那么大的影响的。

1.1.2 灾害的严重性

断层的同时不仅仅断层引起的建筑物破坏，因为断层往往和地震同时发生，所以可能有伴随的地震带来的破坏。最为严重时可能引起山体崩塌错移，岩层爆裂。

1.1.3 断层灾害的不可抗拒性

断层是不为人力所能抗拒的。在断层发生区域的各种类型和结构的建（构）筑物都会在一定程度上受到断层的破坏。

1.2 断层影响下隧道可能发生的破坏形式及病害

可将断层可能引起的隧道变形破坏分为如下两种模式：[2]

1.2.1 张-挤压破坏型

在断层的竖向位移作用下，上盘下降，下盘基本稳定。由于两盘的相对位移，当断层的两盘相对垂直位移超过了隧道衬砌的极限承载能力时，衬砌便会发生破坏，从而在衬砌底部将产生压应力，而顶部产生拉应力。……