（高清版）JTG 2232-2019 公路隧道抗震設(shè)計(jì)規(guī)范

3）細(xì)化了公路隧道隧址選擇內(nèi)容，補(bǔ)充了隧道圍巖條件與隧道抗震地段類別的關(guān)4）給出了各類場(chǎng)地的水平向設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度、反應(yīng)譜特征周期、地震動(dòng)峰6）明確了抗震結(jié)構(gòu)對(duì)材料選用和性能的要求：主要建筑材料、巖土材料的物理力主要參編人員：林志 1 3 3 4 6 6 8 9 12 12 12 16 17 26 26 27 29 30 32 32 33 36 36 36 39 40 42 42 43 45 47 47 50 50 51 51 52 55 58 58 59 62 63 68 68 69 71 75 78 78 78 80 81 84 84 84 84 86 86 89A.3端墻式洞門抗震計(jì)算 89 94 94 95B.3均質(zhì)地層中圓形盾構(gòu)隧道反應(yīng)位移法簡(jiǎn)化計(jì)算公式 97 100 102 106TTABCDCD ⅥⅦⅧⅨABA①)BCD ⅥⅦⅧⅨⅥⅦⅧⅨ1類1類1類1類1類1類1類1類確定抗震設(shè)防目標(biāo)確定結(jié)構(gòu)形式及其參數(shù)第1類抗震設(shè)計(jì)方法第2類抗震設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)抗震措施否確定E1和E2地震作用兩階段抗震分析與計(jì)算抗震驗(yàn)算抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容確定抗震設(shè)防目標(biāo)確定結(jié)構(gòu)形式及其參數(shù)第1類抗震設(shè)計(jì)方法第2類抗震設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)抗震措施否確定E1和E2地震作用兩階段抗震分析與計(jì)算抗震驗(yàn)算抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容開始確定設(shè)防類別3類抗震設(shè)計(jì)方法第3類抗震設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)抗震措施確定E1地震作用一階段抗震分析與計(jì)算否通過確定抗震措施結(jié)束ⅠⅡⅢⅣⅤⅥνse=d0tiνsi)ⅠⅡⅢⅣ010———— 0 ——— —faE=KfaKfakfakfakp≤faEpmax≤1.2faEdu>d0+db-2dddddddu+dw>1.5d0+2db-4.5678789Ncr=N0[0.9+0.1(dsdw)]N=N(2.4N0dwN0dwIlE=(1i)diWi>15>18>15CD特別強(qiáng)調(diào)了對(duì)埋深較淺的隧道結(jié)構(gòu)、洞門結(jié)構(gòu)處于液化土層中的處理要求。說明圖4-11.5,摩擦樁的地基容許承載力調(diào)整系數(shù)可根據(jù)地基土類別取值。采用荷載試驗(yàn)確定單樁豎向承載力時(shí)，單樁豎向承載力可提高50%,樁基的單樁水平承載力可提高25%。土工試驗(yàn)測(cè)得的土質(zhì)參數(shù)是在一定的荷載條件下得到的，不一定完全符合結(jié)構(gòu)物真實(shí)的荷載條件。例如，飽和松散的砂土地基會(huì)因?yàn)橥翆由疃?m)01NNcrhshⅡA=hshⅡAhⅡ=CiAAhⅡ——IIAhⅡ大的山區(qū)，而地形對(duì)于地震動(dòng)也存在著較大的影響。在《建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》AV=KvAv（5.3.1）Kvρ=ρ=ⅡⅢⅣja2ja 2a 2a2j 2a2j 2ABCDABCDAⅢⅣBⅢⅣS= KS(Fy,αd)≤R(f,αd,C) ——— — — γ0γ1S(γmFr,αk)≤R,αk,C①①SqeW+W+Fsaz≥KfFfFf=γbγwVFzKfFf — ——Ⅲ~Ⅳ——Ⅴ~Ⅵ Ⅲ~Ⅳ Ⅴ~ⅥⅢ~ⅣⅤ~Ⅵ維空間模型進(jìn)行抗震計(jì)算。為了防止地震波在模型邊界的反射，模型邊界宜選用能減小10.2.2盾構(gòu)隧道橫向抗震計(jì)算可采用橫向等效剛度梁模型或梁-彈簧模型，縱向抗震環(huán)向接頭對(duì)襯砌環(huán)的剛度折減，把管片環(huán)簡(jiǎn)化為等效剛度圓環(huán)梁，周圍土體可采用地層圍土體可用地層彈簧模擬；需模擬管片錯(cuò)縫拼裝及考慮縱向接頭影響時(shí)，可選取縱向2環(huán)或3環(huán)梁-彈簧模型進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，此時(shí)縱向接頭可采用剪切彈簧模擬?；癁橐桓刃偠攘?，等效剛度梁的拉、壓和彎曲剛度可通過縱向變形一致條件求出， 管片環(huán)1地層彈簧管片環(huán)1管片環(huán)2剪切彈簧管片環(huán)1管片環(huán)2管片環(huán)1模型化等效剛度梁模型(ηEA，ηEI） 隧道地基間彈簧環(huán)向接頭的回轉(zhuǎn)彈簧、剪切彈簧、軸向彈簧 隧道地基間彈簧 彈性鉸層間彈簧二次襯砌地層彈簧管片環(huán)(一次襯砌)環(huán)向接頭的回轉(zhuǎn)彈簧、剪切彈簧、軸向彈簧二次襯砌一次襯砌與二次襯砌相互作用的彈簧二次襯砌一次襯砌隧道地基間彈簧正常工況地震工況施工期間正常工況地震工況墊圈塑料套管A沉管結(jié)構(gòu)上進(jìn)行擬靜力的地震響應(yīng)計(jì)算。為了體現(xiàn)沉管結(jié)構(gòu)與周圍土體相互作用，建立沉管結(jié)構(gòu)承受的地震作用一般包括結(jié)構(gòu)自重引起的水平地震慣性力、回填覆蓋層引起的水平地震慣性力、地震引起的側(cè)向壓力增量，如說明圖11-1所示。11.2.5采用反應(yīng)位移法進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)，沉管結(jié)構(gòu)承受的地震作用應(yīng)主要考慮地層相對(duì)位移、結(jié)構(gòu)慣性力、周圍土層剪力，計(jì)算方法可按附錄B執(zhí)行。管節(jié)結(jié)構(gòu)彈塑性模型彈塑性模型高強(qiáng)低松弛鋼絞線彈簧模型11.3抗震驗(yàn)算123收地層對(duì)橫截面產(chǎn)生的剪切變形時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)也要采取適當(dāng)?shù)目拐饦?gòu)造措施，允許橫截面?zhèn)€別部位出現(xiàn)塑性變形，還要按塑性變形法進(jìn)行管節(jié)結(jié)構(gòu)的抗震驗(yàn)算。通常可采取設(shè)置鋼拉索、拉桿或無(wú)粘接的預(yù)應(yīng)力筋、Q沉管隧道采用砂作為充填料的基礎(chǔ)墊層時(shí)，首先對(duì)砂樣進(jìn)行物理性質(zhì)和抗液化強(qiáng)度的試驗(yàn)。當(dāng)抗液化剪切強(qiáng)度較低時(shí)，可加配一定比例的水泥熟料，使砂顆粒之間具有足夠的化學(xué)結(jié)合力，防止砂墊層液化。樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)分析表層土體的震陷或液化范圍，承載力計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮負(fù)摩擦阻力作用，通過計(jì)算確定樁基底端伸入液化深度以下穩(wěn)定土層中的長(zhǎng)度。對(duì)碎石土、礫、粗-中砂、堅(jiān)硬黏性土和密實(shí)粉土不應(yīng)小于0.5米，其他非巖石土不宜小于1.5米。粉細(xì)砂和顆粒均勻的中砂在水下處于飽和狀態(tài)時(shí)易引起液化。沉管隧道下方的原狀砂層和低塑性粉土應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)成果沿隧道軸線進(jìn)行抗液化分析。對(duì)抗液化分析不滿足設(shè)計(jì)要求的區(qū)段，應(yīng)采取換填、地基加固等措施，消除液化影響。我國(guó)已建成的珠江沉管隧道和香港東區(qū)隧道均位于VⅡ度地震區(qū)，采用天然風(fēng)化基巖作為地基，采用壓砂法施工墊層。香港西區(qū)沉管隧道采用換填砂進(jìn)行地基處理。同樣位于VⅡ度地震區(qū)的韓國(guó)釜山沉管隧道采用深層水泥攪拌樁與擠密砂樁改良原始軟弱土層、先鋪碎石墊層的處理方案。為了降低地震工況下接頭承受的剪力和結(jié)構(gòu)內(nèi)力，暗埋段建筑和洞口建筑宜采用獨(dú)立基礎(chǔ)，陸上段隧道頂部回填盡量采用輕質(zhì)材料等。11.4.3當(dāng)抗震設(shè)防措施等級(jí)為三、四級(jí)時(shí)，沉管隧道設(shè)計(jì)應(yīng)通過專項(xiàng)研究確定管節(jié)結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造和工程措施。1控制回填仰坡坡率。當(dāng)隧道抗震設(shè)防措施等級(jí)為二級(jí)時(shí)，仰坡坡率不宜大于h2E=AE=KAm=KKvFih=AhQi/gFiv=KvAhQi=2hiBi(λ1hi2+λ2hi2)tanθ0]θ0——土柱兩側(cè)摩擦角(°);λ1、λ2——1??λ2tanβtanβtanβtanβ?tanθ)?=??θ=θ+ⅦⅧⅨ地震角θ(°)Δe2i=CiCsγh2i(λ2λ)λ’)HvHviiiFih=CiCsAhiγ/gFiv=KvCiCsAhiγ/gE=E=KvCiCsAψiwmiw11HH12.0HEeaACKHPWRACKHPWRaaKcaCBθ——地震角(°),按表A.1.3取值。2cosaEep=2gH+qHcos(a?β)Kpsppsppsp地層相對(duì)位移分布HH抗震計(jì)算基準(zhǔn)面u(z)F=τZZ圓形斷面ZZZ矩形斷面B）FAX=τALdsinθFAY=τALdcosθτA=umaxsin()τs=(τu+τB)/2A=u(x)Φx隧道軸線方向A=u(x)Φx隧道軸線方向K縱向地層位移地震波傳播方向x’LL隧道縱向位移 隧道縱向位移AcosΦ隧道橫向位移x隧道橫向位移uA2LLL=12L1+L2LLG4HGVsAuTTM(θ)=1.3×3πEsIsUsin(πHc)Csin(2θ)（B.3.1-1）2RH2HRH2H6EIsIsUsin(πHc)(1+GDR3RH