陶连金,张乃嘉,安 韶

(北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京 100124)

引言

我国处于欧亚地震带与环太平洋带之间，纵横交错多条活动断裂带。近年来，随着川藏铁路的修建及城市地铁兴起，长距离交通、输水、城市综合管廊等生命线系统在国内正在进行大规模建设。由于隧道路线往往取决于其功能需求，避让原则常常无法实现。例如，北京地铁12号线穿越南口—孙河断裂、黄庄—高丽营断裂；乌鲁木齐地铁1号线穿越九家湾断层组[1]；香炉山引水隧道穿越龙蟠—乔后、丽江—剑川及鹤庆—洱源等全新世活动断裂[2]。汶川地震震害经验表明：穿越活动断裂带隧道在地震动与断层错动作用下破坏非常严重，且断层错动是引起结构破坏的主要因素[3-4]。因此，研究断层错动作用下隧道结构的影响因素及破坏机理对隧道结构设计具有重要意义。

目前，穿越活动断裂带隧道结构研究方法主要包括模型试验法及数值模拟法。ZHAO等[5]提出采用纤维素性混凝土作为跨断层节段式隧道柔性接头的材料，并通过模型试验和数值模拟验证了纤维素性混凝土的适用性；刘学增等[6]以棋盘山隧道为背景，开展1∶50相似模型试验，并指出逆断层错动在断层迹线附近地层形成剪切带，隧道最终破坏形式主要为剪切破坏；王道远等[7]开展了1∶30抗错断模型试验，对逆断层黏滑错动下隧道衬砌结构应变、受力进行对比分析，结果表明，断层黏滑错动具有显著区域性特征，活动盘侧最大接触压力错动前后变化显著；……