孙 文,梁庆国,刘青霞,孙纬宇

(1.兰州交通大学土木工程学院,甘肃 兰州 730070;2.甘肃省建设投资(控股)集团有限公司,甘肃 兰州 730050)

0 引言

我国西部黄土地区在公路与铁路建设中,桥隧占比较高,并且许多隧道在高烈度设防区。地震波由下往上的传播中在坡面与洞口处发生反射与折射[1],造成洞口段的动力响应增强,因此隧道洞口段是隧道抗震薄弱段[2-5],是众多学者对隧道动力响应与抗震性能关注的主要部位[6-9]。隧道洞口段概括而言应该包括两个部分:洞口周边的仰坡土体与沿隧道进深方向一定长度的衬砌结构。对洞口周边的仰坡土体而言,由于衬砌的存在改变了原有应力场的分布和土体间的变形接触关系,土与衬砌结构间形成了“土-结”相互作用体系,因此其动力易损性随之受到影响。汶川地震大量的实际震例表明,仰坡的失稳造成洞口段的掩埋和洞门的坍塌是洞口段地震失稳的主要震害之一[10-11],因此研究仰坡的动力响应规律、失稳破坏特点与易损区范围对于隧道洞口段的抗震设防和加固有重要意义。

坡面动力易损区的范围、隧道抗震设防长度与边坡高度[12]、角度[13]及隧道的入洞高程[14]有关:隧道在穿越沟谷地区时,涉及隧道入洞高程不同的问题。入洞高程的变化主要是涉及到隧道埋深的变化以及洞口引起的动力放大位置的改变,因此隧道边坡的高程放大效应以及隧道的抗震设防长度的变化需要结合隧道的进洞高程进行具体的讨论。……