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文檔簡介

SpecificationofSeismicDesignforHighwayEngineeringJTGB02—2013實(shí)施日期:2014年02月01日人民交通出服社中華人民共和國交通運(yùn)輸部2013年第76號(hào)89)同時(shí)廢止。2013年12月10日2013年12月11日印發(fā)根據(jù)原交通部交公路發(fā)〔2006〕190號(hào)文《關(guān)于下達(dá)2006年度公路工程標(biāo)準(zhǔn)制修6.增加了一些成功的抗震設(shè)防措施,并盡量使其與人:鮑衛(wèi)剛(地址:北京市安定門外大街丁88號(hào)江蘇大廈B座6層,郵編:100011;電話傳真郵箱:baowg@263.net),以便下次修2趙茂才關(guān)海燕苗家武康仕彬楊富成王克海王承格—1— 1 2 2 4 6 6 73.3地震作用 8 83.5抗震設(shè)計(jì) 8 94地基和基礎(chǔ) 4.1一般規(guī)定 4.2天然地基抗震承載力 4.3液化地基 4.4樁基礎(chǔ) 5橋梁 5.1一般規(guī)定 5.2設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜 5.3設(shè)計(jì)地震動(dòng)時(shí)程 5.6抗震措施 20 6.3抗震措施 7擋土墻 7.1一般規(guī)定 7.3抗震措施 公路工程抗震規(guī)范(JTGB02—2013)2—— 29——8.1一般規(guī)定 8.2抗震穩(wěn)定性驗(yàn)算 8.3抗震措施 附錄A地震土壓力計(jì)算 附件《公路工程抗震規(guī)范》(JTGB02—2013)條文說明 434地基和基礎(chǔ) 5橋梁 567擋土墻 11總則1.0.1為落實(shí)預(yù)防為主的防震減災(zāi)工作方針,減輕公路工程構(gòu)筑物的地震破壞,保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全和減少經(jīng)濟(jì)損失,依據(jù)《中華人民共和國防震減災(zāi)法》,制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于各等級(jí)公路的工程構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)。1.0.3公路工程構(gòu)筑物應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。不需要進(jìn)行專門工程場地地震安全性評(píng)價(jià)的公路工程構(gòu)筑物,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306)規(guī)定的地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行抗震設(shè)防。地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.40g地區(qū)的公路工程構(gòu)筑物的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)專門研究1.0.4獨(dú)立特大型橋梁工程及獨(dú)立特長隧道工程、地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.40g地區(qū)的高速公路和一級(jí)公路的抗震危險(xiǎn)地段,應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定,進(jìn)行工程場地地震安全性評(píng)價(jià)。1.0.5地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.20g的地區(qū),可將對(duì)抗震救災(zāi)以及在經(jīng)濟(jì)、國防上具有重要意義的公路工程構(gòu)筑物,或破壞后修復(fù)(搶修)困難的公路工程構(gòu)筑物確定為生命線工程。生命線工程,可按國家批準(zhǔn)權(quán)限,報(bào)請(qǐng)批準(zhǔn)后,適當(dāng)提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。1.0.6公路工程構(gòu)筑物的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)積極采用成熟可靠的新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝。1.0.7公路工程構(gòu)筑物的抗震設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。250年超越概率10%的地震動(dòng)峰值加速度,也即重現(xiàn)期為475年的地震動(dòng)峰值加2.1.3地震作用earthquakeaction重現(xiàn)期為2000年的地震作用。3降低的現(xiàn)象。多發(fā)生在飽和粉細(xì)砂中,常伴生噴水、冒沙以及構(gòu)筑物沉陷、傾倒等降低結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)和(或)減小輸入到上部結(jié)構(gòu)的能量的設(shè)計(jì)。一般采用在橋3.1.1橋梁抗震設(shè)防類別應(yīng)按表3.1.1確定。橋梁抗震設(shè)防類別3.1.2橋梁抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)按表3.1.2確定。橋梁抗震設(shè)防類別E1地震作用E2地震作用不受損壞或不需修復(fù)可繼續(xù)使用繼續(xù)使用不受損壞或不需修復(fù)可繼續(xù)使用供維持應(yīng)急交通使用不受損壞或不需修復(fù)可繼續(xù)使用3.1.3橋梁抗震重要性修正系數(shù)C應(yīng)按表3.1.3確定。橋梁抗震設(shè)防類別EI地震作用E2地震作用基本規(guī)定6789橋梁類別7889788996778896778892三級(jí)公路、四級(jí)公路工程構(gòu)筑物,在E1地震作用時(shí),位于抗震有利地段的,四級(jí)公路3.2.3其他公路工程構(gòu)筑物的抗震措施,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306)規(guī)定的所在地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度確定。83.2.4高速公路和一級(jí)公路上的臺(tái)階式路基和階梯式擋土墻,其下部構(gòu)筑物的抗震措施可較其對(duì)應(yīng)的地震基本烈度提高一檔采用,但對(duì)于地震基本烈度為9度的地區(qū),抗3.2.5四級(jí)公路上的一般工程,可僅采用簡易的抗震措施。3.3地震作用3.3.1公路工程構(gòu)筑物的地震作用包括水平向地震作用和豎向地震作用,應(yīng)根據(jù)場地設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度和地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期確定。3.3.2公路工程構(gòu)筑物的地震基本烈度和水平向、豎向設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度A?、A、的對(duì)應(yīng)關(guān)系,應(yīng)符合表3.3.2的規(guī)定。78903.4作用效應(yīng)組合3.4.1公路工程構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮下列作用:1永久作用,他括結(jié)構(gòu)重力(恒載)、預(yù)應(yīng)力、土壓力、水壓力。2地震作用,包括地震動(dòng)的作用和地震土壓力、水壓力等。3可變作用,橋梁結(jié)構(gòu)需考慮可能同期作用的一定量的可變作用。3.4.2季節(jié)性河流上的公路工程構(gòu)筑物,可不考慮水流影響;常年有水的河流或水庫區(qū)的公路工程構(gòu)筑物,可按常水位計(jì)算水的壓力。3.4.3作用效應(yīng)組合應(yīng)包括永久作用效應(yīng)與地震作用效應(yīng)的組合,組合方式應(yīng)包括各種效應(yīng)的最不利組合。3.5抗震設(shè)計(jì)3.5.1設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.10g地區(qū)的B類和C類橋梁,應(yīng)按E1地震作用進(jìn)行彈性抗震設(shè)計(jì)計(jì)算,按E2地震作用進(jìn)行延性抗震設(shè)計(jì)計(jì)算,并應(yīng)采取相關(guān)抗震措施。基本規(guī)定93.5.2設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.10g地區(qū)的D類橋梁,應(yīng)按E1地3.5.3A類橋梁應(yīng)在專門研究的基礎(chǔ)上,按照本規(guī)范的抗震設(shè)防規(guī)定進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。3.5.4設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.10g地區(qū)的其他公路工程構(gòu)筑物,宜按地震基本動(dòng)峰值加速度進(jìn)行彈性抗震設(shè)計(jì)計(jì)算,并宜采取相關(guān)抗震措施。3.5.5設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度小于0.10g地區(qū)的B類、C類、D類橋梁和其他公路工程構(gòu)筑物,可僅根據(jù)抗震措施要求進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)計(jì)算。3.6抗震措施3.6.1應(yīng)在工程地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上,對(duì)斷裂構(gòu)造的活動(dòng)性、邊坡穩(wěn)定性和場地的地質(zhì)條件等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),確定抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段,合理采用相應(yīng)的綜合抗震措施。路線、橋位和隧址的選擇,應(yīng)充分利用抗震有利地段,宜繞道抗震危險(xiǎn)與不利地段。3.6.2路線布設(shè)應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)震斷裂帶。必須穿過時(shí),宜布設(shè)在破碎帶較窄的部位;必須平行于發(fā)震斷裂布設(shè)時(shí),宜布設(shè)在斷裂帶的下盤,并宜有對(duì)應(yīng)的修復(fù)預(yù)案和保通預(yù)案。3.6.3高速公路和一級(jí)公路宜避開地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.20g地區(qū)的發(fā)震斷裂帶。當(dāng)難以避開時(shí)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)包括震后保通預(yù)案和修復(fù)預(yù)案。3.6.4路線設(shè)計(jì)應(yīng)避免造成較多的高陡臨空面;不宜采用高擋土墻、深長路塹以及在同一山坡上連續(xù)回頭彎道等對(duì)抗震不利的方案。3.6.5在軟弱黏性土層、液化土層和嚴(yán)重不均勻地層上,不宜修建大跨徑超靜定橋梁。3.6.6隧址宜避開活動(dòng)斷裂和淺薄山嘴。不宜在地形陡峭、巖體風(fēng)化、裂縫發(fā)育的山體中修建大跨度傍山隧道。3.6.7存在巖堆、圍巖落石、泥石流等不良地質(zhì)條件的峽谷地段,宜利用谷底階地和河灘修建路堤或順河橋通過,并應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)措施,盡量減少對(duì)天然山體的開挖。路線難以避開不穩(wěn)定的懸崖峭壁地段時(shí),宜采用隧道方案。IⅡⅢ0一一4.2.2天然地基抗震承載力可按式(4.2.2)計(jì)算:faE=KfK——地基抗震容許承載力調(diào)整系數(shù),按表4.2.2采用;fa——深寬修正后的地基承載力容許值,按現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)K巖石,密實(shí)的碎石土,密實(shí)的礫、沮、中砂,fo≥300k的黏性土和粉土,堅(jiān)硬黃土稍密的細(xì)砂、粉砂,100kPn≤fox150kPa的黏淤泥,淤泥質(zhì)土,松散的砂,雜填土,新近4.2.3驗(yàn)算天然地基抗震承載力時(shí),基礎(chǔ)底面平均壓應(yīng)力應(yīng)符合下列各式要求:式中:p——基礎(chǔ)底面平均壓應(yīng)力;Pmx——基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓應(yīng)力。4.2.4液化土層及以上土層的地基承載力不應(yīng)按4.2.2條規(guī)定提偏。在計(jì)算液化土層以下地基承載力時(shí),應(yīng)計(jì)入液化土層及以上土層重力。4.3.1存在飽和砂土或粉土(不含黃土)的地基,應(yīng)進(jìn)行液化判別,確定其等級(jí)和程度。存在液化土層的地基,應(yīng)根據(jù)公路工程構(gòu)筑物的重要性和地基液化等級(jí),采取相4.3.2一般地基地面以下15m,樁基和基礎(chǔ)埋置深度大于5m的天然地基地面以下20m范圍內(nèi)有飽和砂土或飽和粉土(不含黃土),符合下列條件之一時(shí),可判定為不液1設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度為0.10g(0.15g)、0.20g(0.30g),且地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世(Q?)及其以前的地區(qū)。2設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度為0.10g(0.15g)、0.20g(0.30g)和0.40g的地區(qū),粉土中的黏粒(粒徑<0.005mm的顆粒)含量分別不小于10%、13%、16%。3上覆非液化土層厚度或地下水埋藏深度符合下列條件之一:式中:d——地下水位深度(m),按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)年平均最高水位采用,也可按近期d,——基礎(chǔ)埋置深度(m),不超過2m時(shí)應(yīng)采用2m;表4.3.2液化土特征深度d?(m)飽和土類別設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度678789數(shù)(未經(jīng)桿長修正)小于液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值N.時(shí),應(yīng)判為液化土。有成2在地面下1520m范圍內(nèi),液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值可按下式計(jì)算:N=N?(2.4-0.1dm)√3/p。 p——黏粒含量百分率(%),當(dāng)小于3或?yàn)樯巴習(xí)r,應(yīng)采用3。區(qū)劃圖上的特征周期(s)設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度注:1.特征周期根據(jù)場地位置在現(xiàn)行《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306)上查取?;笖?shù),按表4.3.4綜合劃分地基的液化等級(jí)。液化指數(shù)可按下式計(jì)算:公路工程抗震規(guī)范(JTGB02—2013)N——第i點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)的實(shí)測值,當(dāng)實(shí)測值大于臨界值時(shí)應(yīng)取臨界值的d?——第i點(diǎn)所代表的土層厚度(m),可采用與該標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)相鄰的上、W,——第i土層單位土層厚度的層位影響權(quán)函數(shù)值(m-1),若判別深度為15m,當(dāng)該層中點(diǎn)深度不大于5m時(shí)應(yīng)取10,等于15m時(shí)取0,5~15m按線性內(nèi)插法取值;若判別深度為20m,當(dāng)該層中點(diǎn)深度不大于5m時(shí)取10,等于20m時(shí)取0,5~20m時(shí)按線性內(nèi)插法取值。液化等級(jí)上高度大于5m的擋土墻;3.A、B類橋梁降,或?qū)A(chǔ)和上部結(jié)響的措施降;也可部分消除液化結(jié)構(gòu)采取減輕液化沉降影響的措施上高度小于或等于5m的擋土墻;2.三級(jí)公路上的擋土墻;3.四級(jí)公路上高度大于5m的擋土4.高速公路和一級(jí)公路路基;采取減輕液化沉降影響的措施;結(jié)構(gòu)物對(duì)液化高要求的措施降;也可部分消除液化結(jié)構(gòu)采取減輕液化沉降影響的措施1.四級(jí)公路上高度小于或等于5m的擋土墻;2.二級(jí)公路路基;宜對(duì)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)采取減輕液化沉降影響的措施,也可采取其他經(jīng)濟(jì)合理的措施粗、中砂,堅(jiān)硬黏性和密實(shí)粉土?xí)r,樁尖持力層厚度不應(yīng)小于1倍樁徑或0.5m;為其理深度的1/2,且不小于基礎(chǔ)寬度的1/5。流滑可能時(shí),在距常水位線100m以內(nèi)修建的抗震重點(diǎn)工程構(gòu)筑物,應(yīng)進(jìn)行抗滑動(dòng)驗(yàn)可取1.5,摩擦樁的地基抗震容許承載力調(diào)整系數(shù)可根據(jù)地基土類別按表4.2.2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%。4.4.2地基內(nèi)有液化土層時(shí),液化土層的承載力(包括樁側(cè)摩阻力)、土抗力(地基系數(shù))、內(nèi)摩擦角和黏聚力等應(yīng)按表4.4值應(yīng)按式(4.4.2)計(jì)算確定:03與5橋梁設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度IⅢ18306)上的特征周期和相應(yīng)的場地類別,按表5.2.3取值。表5.2.3設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜特征周期調(diào)整表區(qū)劃圖上的特征周期(s)IⅡⅢ5.2.4結(jié)構(gòu)的阻尼比ξ為0.05時(shí),阻尼調(diào)整系數(shù)Ca應(yīng)取1.0;當(dāng)結(jié)構(gòu)的阻尼比不等于0.05時(shí),阻尼調(diào)整系數(shù)Ca應(yīng)按式(5.2.4)計(jì)算:5.2.5豎向設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜應(yīng)由水平向設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜乘以豎向/水平向譜比函5.3設(shè)計(jì)地震動(dòng)時(shí)程5.3.1采用設(shè)計(jì)地震動(dòng)時(shí)程表征地震作用時(shí),設(shè)計(jì)地震動(dòng)時(shí)程可根據(jù)本規(guī)范設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜,合成與其兼容的設(shè)計(jì)地震動(dòng)時(shí)程;也可選用與設(shè)定地震震級(jí)、距離大體相近的實(shí)際地震動(dòng)加速度記錄,通過時(shí)域方法調(diào)整,獲得反應(yīng)譜與本規(guī)范設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜兼容的設(shè)計(jì)地震動(dòng)時(shí)程。5.3.2橋址已作地震安全性評(píng)價(jià)并提供了設(shè)計(jì)地震動(dòng)時(shí)程的,進(jìn)行抗震驗(yàn)算時(shí),設(shè)計(jì)地震動(dòng)時(shí)程應(yīng)取用工程場地地震安全性評(píng)價(jià)的結(jié)果。5.4抗震設(shè)計(jì)5.4.1進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)建立合理的抗震驗(yàn)算模型。結(jié)構(gòu)形式簡單的橋5.4.2橋臺(tái)臺(tái)身在地震作用下產(chǎn)生的地震慣性力,在進(jìn)行抗震驗(yàn)算時(shí)可簡化為靜力5.4.3需要驗(yàn)算E2地震作用下抗震能力的鋼筋混凝土墩柱式梁橋,可將墩柱作為延性構(gòu)件設(shè)計(jì),將基礎(chǔ)、蓋梁、梁體和結(jié)點(diǎn)作為能力保護(hù)構(gòu)件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)彎矩和剪力可1墩柱的設(shè)計(jì)剪力值應(yīng)采用墩柱的極限彎矩所對(duì)應(yīng)的剪力。計(jì)算墩柱設(shè)計(jì)剪力值時(shí),應(yīng)考慮所有潛在塑性鉸位置以確定最大的設(shè)計(jì)剪力值。2蓋梁、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)彎矩值和設(shè)計(jì)剪力值應(yīng)采用墩柱的極限彎矩(考慮超強(qiáng)系5.4.4橋梁宜采用構(gòu)造簡單、性能可靠的減隔震裝置。減隔震裝置應(yīng)在其性能明確的范圍內(nèi)使用。采用減隔震裝置后,橋梁的基本周期宜大于不采用減隔震裝置時(shí)的基本周期的2倍。5.5.1橋梁工程應(yīng)按式(5.5.1)驗(yàn)算其承載能力極限狀態(tài)下地震作用偶然組合時(shí)SGik——第個(gè)永久作用效應(yīng);Yca——永久作用分項(xiàng)系數(shù),具體取值見現(xiàn)行《公路圬工橋涵設(shè)讀規(guī)范》(JTGD6D)和《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混R(·)——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù),按現(xiàn)行《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD61)和《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62)yr——結(jié)構(gòu)材料、巖土性能的分項(xiàng)系數(shù);Ya——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件幾何參數(shù)的分項(xiàng)系數(shù);5.5.2橋梁結(jié)構(gòu)在E2地震作用下,應(yīng)驗(yàn)算潛在塑性鉸區(qū)域沿順橋向和橫橋向的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力;對(duì)于簡支橋梁結(jié)構(gòu),可簡化為驗(yàn)算橋墩墩頂?shù)奈灰啤?.5.3支座的性能應(yīng)滿足地震作用下對(duì)強(qiáng)度和允許變形量的要求。5.6.1宜采用對(duì)抗震有利的橋梁形式。5.6.2上部結(jié)構(gòu)連續(xù)的橋梁,各橋墩高度宜相近。相鄰橋墩高度相差較大時(shí),宜采取采用不同的橋墩斷面構(gòu)造、下挖地面等措施調(diào)整橋墩的抗推剛度。5.6.3在剛度較大的橋墩處可設(shè)置能協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)在地震作用下變形的設(shè)施,保證結(jié)構(gòu)5.6.4應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)塑性鉸區(qū)域、結(jié)點(diǎn)區(qū)域等薄弱部位的構(gòu)造措施,保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度5.6.5相鄰上部結(jié)構(gòu)之間宜在橋臺(tái)、橋墩等處設(shè)置適當(dāng)?shù)拈g隙,滿足地震作用下的需要,并應(yīng)滿足正常使用條件下車輛運(yùn)行和結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)的要求5.6.6裝配式結(jié)構(gòu)宜采取加強(qiáng)結(jié)構(gòu)橫向連接等提高結(jié)構(gòu)整體性的構(gòu)造措施。在伸縮縫處宜采取加大支撐距離、設(shè)置限位裝置和連梁裝置等防落梁措施。5.6.7設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.10g的地區(qū),不應(yīng)采用獨(dú)柱式結(jié)構(gòu)。雙柱式或多柱武橋墩應(yīng)加強(qiáng)橫向連接,保證橋墩的延性。5.6.8簡支梁橋應(yīng)合理確是簡支梁梁端至墩、臺(tái)帽或蓋梁邊緣的距離,并采取必要5.6.9設(shè)防烈度為7度的橋梁,還應(yīng)采取下列措施:1應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)橋臺(tái)背墻,許宜在梁與梁之間和梁與橋臺(tái)背墻之間加裝橡膠墊或其2橋面不連續(xù)的簡支梁(板)橋,宜采取設(shè)置擋塊、螺栓連接和鋼夾板連接等防3連續(xù)梁和橋面連續(xù)的簡支梁(板)橋,應(yīng)采取防止橫向產(chǎn)生較大位移的措施。4軟弱黏性土層、液化上層和不穩(wěn)定的河岸處,大中橋可采取適當(dāng)增加橋長、合理布置橋孔等措施,使墩臺(tái)避開地震時(shí)可能發(fā)生滑動(dòng)的岸坡或地形突變的不穩(wěn)定地段;也可采取加大基礎(chǔ)理置深度等措施。5小橋宜采取在兩橋臺(tái)基礎(chǔ)之間設(shè)置支撐梁或采用漿砌片(塊)石滿鋪河床等措施。5.6.10設(shè)防烈度為8度的橋梁,還應(yīng)采取下列措施:2連續(xù)梁橋宜采取措施,使上部構(gòu)造所產(chǎn)生的水平地震作用能由各個(gè)墩、臺(tái)共同3連續(xù)曲梁的邊墩和上部結(jié)構(gòu)之間應(yīng)采取措施防止邊墩與梁脫4混凝土墩(臺(tái))的墩(臺(tái))帽與墩(臺(tái))身連接處、墩(臺(tái))身與基礎(chǔ)連接筋伸入墩(臺(tái))拱座內(nèi)的長度不應(yīng)小于鋼筋錨固長度。6.1一般規(guī)定6.1.1隧道宜設(shè)置于抗震有利地段。6.1.2隧道洞口不應(yīng)設(shè)在巖堆、滑坡體、泥石流溝、崩塌、圍巖落石等不良地質(zhì)及排水困難的溝谷低洼處或不穩(wěn)定的懸崖陡壁6.1.3應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、地震烈度、地形地質(zhì)情況,合理選擇隧道形式。懸臂式棚洞不宜用于設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于0.20g的地區(qū)。6.2.1隧道應(yīng)按表6.2.1的規(guī)定驗(yàn)算其抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度洞口淺埋和隧道襯砌一雙車道V~VI級(jí)圍巖雙車道Ⅲ~IV級(jí)圍巖三車道Ⅲ~IV級(jí)圍巖明洞6.2.2隧道的地震作用可按靜力法計(jì)算。驗(yàn)算隧道的結(jié)構(gòu)抗震強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí),地公路工程抗震規(guī)范(JTGB02—2013)6.2.3地基抗震容許承載力調(diào)整系數(shù),應(yīng)按本規(guī)范第4.2.2條的規(guī)定取值。6.3抗震措施6.3.1隧道洞口應(yīng)采取控制路塹邊坡和仰坡的開挖高度等措施防止坍塌震害;位于懸崖陡壁下的洞口,宜采取設(shè)置明洞等措施防止落石的危害。6.3.2洞門建筑材料不應(yīng)低于表6.3.2的要求。設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度不低于M10漿砌片石片石混凝土或混凝土片石混凝土6.3.3設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.10g的地區(qū),隧道洞口淺埋和偏壓地段應(yīng)采取抗震措施,并宜采用帶仰拱的曲墻式襯砌。設(shè)防長度應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件,按下列規(guī)定確定:1設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.10g的地區(qū)、洞花為N~VI級(jí)圍巖的雙車道隧道和設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.20g的地區(qū)、洞口為Ⅲ~VI級(jí)圍巖的雙車道隧道,設(shè)防長度不宜小于25m。2設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.20g的地區(qū)、洞口為IV~VI級(jí)圍巖的單車道隧道,設(shè)防長度不宜小于15m。6.3.4抗震設(shè)防地段隧道襯砌和明洞的建筑材料,不應(yīng)低于表6.3.4的要求。設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度小于0.10g地區(qū)的單壓拱形明洞外邊墻、棚式明洞衡重式邊墻可采用M10漿砌片石。圍巖或結(jié)構(gòu)類別隧道襯砌Ⅲ圍巖或結(jié)構(gòu)類別拱形明洞IV~VI級(jí)圍巖段拱圈Ⅲ級(jí)及以上圍巖段拱圈棚式明洞外支承結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)錨桿式邊墻6.3.5設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.20g的地區(qū),隧道洞門端墻與襯砌環(huán)框間、端墻與洞口擋土墻或翼墻間的施工接縫處,應(yīng)采取加設(shè)短鋼筋或設(shè)置榫頭等抗震連接措施。6.3.6棚式明洞應(yīng)按本規(guī)范第5章規(guī)定,采取防止落梁的措施。6.3.7淺埋、偏壓以及位于斷裂破碎帶等地質(zhì)不良地段的隧道段落,除設(shè)置系統(tǒng)錨桿外,還宜在襯砌背后一定范圍內(nèi)壓注水泥砂漿。6.3.8隧道建筑范圍內(nèi)有發(fā)震斷裂時(shí),應(yīng)考慮發(fā)晨斷裂錯(cuò)動(dòng)對(duì)隧道的影響。設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.20g和0.40g的地區(qū),當(dāng)必須修建隧道時(shí),隧道邊緣距離主斷裂邊緣的距離應(yīng)分別大于300m和500m。7.1.3高速公路和一級(jí)公路上的擋土墻距離主斷裂邊緣不宜小于100m;無法滿足設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度H>4驗(yàn)算7.2.3按靜力法驗(yàn)算時(shí),擋土墻第i截面以上墻身重心處的水平地震作用可按式C.——綜合影響系數(shù),重力式擋土墻取0.25,輕型擋土墻取0.3;ψi——水平地震作用沿墻高的分布系數(shù),按式(7.2.3-2)計(jì)算取值;式(7.2.4-2)計(jì)算:7.2.5路肩擋土墻的地震主動(dòng)土壓力可按式(7.2.5-1)、式(7.2.5-2)計(jì)算,其他式中:Ee——地震時(shí)作用于擋土墻背每延米長度上的主動(dòng)土壓力(kN/m),其作用點(diǎn)7.2.6擋土墻墻身的截面偏心距e應(yīng)符合式(7.2.6)的規(guī)定?;A(chǔ)底面的合力偏心距e應(yīng)符合表7.2.6的規(guī)定。e巖石,密實(shí)的碎石土,密實(shí)的礫、粗、中砂,老黏性土,f≥300k中密的碎石土,中密的礫、粗、中砂,150kPa≤f.<300kPa的黏性土和粉土密、中密的細(xì)砂、粉砂,100kPa≤/<150k新近沉積的黏性土,軟土,松散的砂,填土,f.<1007.2.7擋土墻的抗震穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63)進(jìn)行,其抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)K。不應(yīng)小于1.1,抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K。不應(yīng)小于1.2。7.3抗震措施7.3.1設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.20g時(shí),干砌州(塊)石擋土墻的高度不宜超過5m,大于或等于0.40g時(shí),不宜超過3m。高速公路、一級(jí)公路不應(yīng)使用干砌片石擋土墻。7.3.2設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.10g時(shí),漿砌片(塊)石擋土墻的最低砂漿強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按現(xiàn)行《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD61)的要求提高一級(jí)采用,擋土墻高度不宜大于表7.3.2的規(guī)定。當(dāng)擋土墻高度大于表7.3.2所列數(shù)值時(shí),宜采用混凝土整體澆筑或分級(jí)式擋上墻。高度(m)設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度公路等級(jí)級(jí)公路、三級(jí)公路7.3.3混凝土擋土墻的施工縫和衡重式擋土墻的變截面處,應(yīng)采用短鋼筋加強(qiáng)、設(shè)置不少于占截面面積20%的榫頭等措施提高抗剪強(qiáng)度7.3.4擋土墻應(yīng)分段修筑,每段長度不宜超過15m;在墻的分段處、地基土及墻高變化處,應(yīng)設(shè)置沉降縫。7.3.5位于液化土及軟土地基上的擋土墻,應(yīng)按本規(guī)范第4章有關(guān)規(guī)定進(jìn)行地基處理。當(dāng)采用樁基時(shí),樁尖應(yīng)伸入穩(wěn)定土層。8路基擇填料,確定路基高度和斷面形式,并采取必要的防護(hù)措施,保證路基安全。用排、擋及改善軟弱層帶的工程性質(zhì)等措施進(jìn)行綜合治理,減輕地震誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害對(duì)路基的危害。項(xiàng)O目三級(jí)公路、四級(jí)公路非浸水H>15驗(yàn)算H>20驗(yàn)算用粗粒土(極細(xì)砂、細(xì)砂除外)H>12驗(yàn)算浸水水庫地區(qū)H,>3驗(yàn)算H>20驗(yàn)算注:1.H為路基高度(m)。2.H,為路基浸水常水位的深度(m)。于或等于0.20g地區(qū)的高速公路、一級(jí)公路,挖方高度超過20m,填方路堤高度超過邊坡高度大于20m的,路基邊坡抗震穩(wěn)定系數(shù)不應(yīng)小于1.15,路基邊坡高度小于或等于20m的,不應(yīng)小于1.1;三級(jí)、四級(jí)公路的路基邊坡抗震穩(wěn)定系數(shù)不應(yīng)小于1.05。Evwi=C?C,A,G;/gA,——路基所處地區(qū)的豎向設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度,根據(jù)表3.3.2確定,2土質(zhì)路基抗震穩(wěn)定系數(shù)K。應(yīng)根據(jù)圖8.2.6,按式(8.2.6-4)確定,也可采用M,——Fh對(duì)圓心的力矩(kN·m);代表值(kN/m),作用方向取不利于穩(wěn)定的方向表8.3.2路基高度限值(m)設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度6368.3.3對(duì)于設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.20g地區(qū)的高速公路和一級(jí)、度不宜小于2m,坡腳處應(yīng)采取設(shè)置支擋構(gòu)筑物等防滑措施。8.3.4當(dāng)在自然坡度大于1:3的穩(wěn)定斜坡上填筑路堤時(shí),應(yīng)驗(yàn)算路堤整體沿基底的滑動(dòng)穩(wěn)定性,其抗滑穩(wěn)定性系數(shù)不應(yīng)小于1.1。8.3.5路基地基存在液化土層,當(dāng)滿足下列條件之一時(shí),可不采取抗震措施:2上覆非液化土層厚度d或地下水位的深度d。值大于表8.3.5規(guī)定的限制。3設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.10g(0.15g)、0.20g(0.30g)、0.40g的地區(qū),對(duì)應(yīng)地面以下5m、6m、7m深度內(nèi),液化土層的累計(jì)厚度小于2m,且高速公路和一級(jí)公路路堤高度小于5m,二級(jí)公路路堤高度小于6m。表8.3.5d。或d。的限值(m)設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度6456458.3.6高速公路和一級(jí)公路的路基地基為液化土層,不滿足本規(guī)范第8.3.5條規(guī)定時(shí),應(yīng)按本規(guī)范第4.3.5條的規(guī)定采取抗液化措施。8.3.7筑于軟土地基且高度大于6m的路堤,可根據(jù)具體情況適當(dāng)采取下列措施,1降低填土高度,置換軟土設(shè)置反壓護(hù)道。2取土坑和邊溝淺挖、遠(yuǎn)離路基。3保護(hù)路基與取土坑之間的地表植被或采取地基加固措施。8.3.8軟土地基上的高速公路和一級(jí)公路,地表設(shè)置墊層時(shí),墊層材料應(yīng)采用碎、卵石或粗砂夾碎石(卵石),不得采用細(xì)砂。8.3.9邊坡高度超過10m的巖石路塹,邊坡坡度宜參考表8.3.9的規(guī)定確定。邊坡巖體石質(zhì)破碎或有危石的巖石路塹,上覆層受震易坍塌時(shí),應(yīng)采取支擋措施;對(duì)于高速公路和一級(jí)公路,宜采用明洞或隧道方案通過。設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度1:0.1~直立1:0.1~直立8.3.10路基通過發(fā)震斷裂G按本規(guī)范第3.6.11條判定,需要考慮發(fā)震斷裂錯(cuò)動(dòng)對(duì)路基影響時(shí),高速公路、級(jí)公路和二級(jí)公路,距發(fā)震斷裂帶邊緣100m范圍內(nèi),路堤高度和路塹邊坡高度宜小于3m,三級(jí)公路和四級(jí)公路宜小于4m。與9.0.3涵洞可按本規(guī)范第7.2節(jié)的規(guī)定進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算,其綜合影響系數(shù)C可取0.3。K——系數(shù)。圖A.0.1地震土壓力計(jì)算示意圖 地震角(),可按表A.0.1取值。設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度水下與本規(guī)范用詞用語說明“不應(yīng)”或“不得”1.0.12009年5月1日起施行的《中華人民共和國防震減災(zāi)法》指出,防震減災(zāi)工作實(shí)行預(yù)防為主、防御與救助相結(jié)合的方針,對(duì)我國的防震減災(zāi)工作提出了明確的要求和相應(yīng)的具體規(guī)定。《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ004—89)頒布實(shí)施以來、對(duì)指導(dǎo)公路工程抗震設(shè)計(jì),保證工程質(zhì)量起到重要的作用。隨著我國公路建設(shè)的發(fā)展,以及近10年來國內(nèi)外多次強(qiáng)震抗震救滅經(jīng)驗(yàn)的積累,我國的工程技術(shù)人員在抗震設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法和抗震構(gòu)造措施上有了新的認(rèn)識(shí)。2008年的汶川大地震,給公路工程構(gòu)筑物造成了巨大的破壞。從外部看,一是次生地質(zhì)災(zāi)害,鋇括滑坡和崩塌、震后的泥石流等引發(fā)或造成了大量公路工程構(gòu)筑物的破壞,且隨不同地貌、不同巖性條件下次生災(zāi)害的發(fā)育程度而有很大的不同;二是對(duì)于公路工程構(gòu)筑物木身來說,基本經(jīng)受了汶川人地震的考驗(yàn),從整體上表明原規(guī)范所規(guī)定的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)基本符合我國國情,與我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平基本匹配;三是采取了一定防護(hù)或保護(hù)措施的公路工程構(gòu)筑物,如擋上墻、不同形式的邊坡防護(hù)措施(掛網(wǎng)、護(hù)面墻、骨架防護(hù)等)、杯梁擋塊等,在波川大地震中均實(shí)現(xiàn)了預(yù)計(jì)的功能性要求,對(duì)減輕地震災(zāi)害的影響以及抗震救災(zāi)都起到了應(yīng)有的作用。同時(shí),隧道結(jié)構(gòu)在汶川地震中的整體表現(xiàn)良好,沒有出現(xiàn)顯著的震害。1.0.2本規(guī)范適用5橋梁、擋土墻、路基、隧道、涵洞等各等級(jí)公路工程構(gòu)筑物。所有的公路工程構(gòu)筑物都應(yīng)考慮抗震防災(zāi)的要求。1.0.3目前,對(duì)地處地震動(dòng)峰值加速度大于0.40g地區(qū)的震害調(diào)查工作開展得很少,缺乏相應(yīng)的強(qiáng)震觀察記錄資料;同時(shí),如何科學(xué)合理恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度大于0.40g地區(qū)的公路工程構(gòu)筑物、強(qiáng)震作用下的抗震措施的工作機(jī)理等需要進(jìn)一步地分析研究,本規(guī)范尚不具備條件對(duì)相關(guān)具體條文作出規(guī)定。1.0.5綜合汶川地震的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),生命線工程在抗震救災(zāi)中具有舉足輕重的作用。因此,對(duì)于一個(gè)區(qū)域的公路路網(wǎng),可以提前規(guī)劃或認(rèn)定其生命線工程,保證一旦發(fā)生類似地震這樣的災(zāi)害,至少有一個(gè)可以使用的公路通道。規(guī)劃時(shí),要優(yōu)先考慮建設(shè)條件相對(duì)較好、抗災(zāi)能力強(qiáng)、能夠保障對(duì)外交通并具有較強(qiáng)的應(yīng)變交通能力的通道作為生命線工程?!秶鴦?wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)防震減災(zāi)工作的意見》(國發(fā)〔2010〕18號(hào))提出:城鄉(xiāng)D四類??拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ004—89)中橋梁抗震設(shè)防性能目標(biāo)要求的延續(xù)性和一致性。實(shí)18306—2001)所給出的設(shè)防水準(zhǔn),即該地區(qū)未來50年內(nèi)在平坦穩(wěn)定的一般(中硬)場地條件下可能遭遇的具有10%超越概率,地震的重現(xiàn)期為475年的基礎(chǔ)上,綜合考修正。其中,E1地震作用相當(dāng)于第一級(jí)水準(zhǔn)設(shè)防,E2地震作用相當(dāng)于第二級(jí)水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)方法。通過第一階段的抗震設(shè)計(jì),即對(duì)應(yīng)E1地震作用下的抗震設(shè)計(jì),可達(dá)到與原規(guī)范基本相當(dāng)?shù)目拐鹪O(shè)防水準(zhǔn);通過第二階段的抗震設(shè)計(jì),即對(duì)應(yīng)E2地震作用的抗震設(shè)計(jì),來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性,確保結(jié)構(gòu)的延性能力大于延性范B、C、D類橋梁的抗震重要性修正系數(shù)分別取0.43(0.50)、0.34和0.23,對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)地震動(dòng)的重現(xiàn)期大約分別為75(100)年、50年和25年,與原規(guī)范基本相當(dāng);A類橋梁,抗震重要性修正系數(shù)取1,設(shè)計(jì)地震動(dòng)重現(xiàn)期為475年。震重要性修正系數(shù)分別取1.7、1.3和1.0,設(shè)計(jì)地震動(dòng)的重現(xiàn)期大約分別為2000年、公路工程抗震規(guī)范(JIGB02—2013)1000年和475年;A類橋梁的抗震重要性修正系數(shù),主要參考了近年來國內(nèi)一些特大3.1.4抗震措施是在總結(jié)國內(nèi)外橋梁震害經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出來的。歷次大地震的震害表明,抗震措施可以起到有效減輕震害的作用,而其耗費(fèi)的工程代價(jià)往往較低。因此,本規(guī)范對(duì)抗震措施提出了更高和更細(xì)致的要求,對(duì)A、B類橋梁,抗震措施均按提3.1.5—立體交叉的跨線結(jié)構(gòu)工程一旦受到破壞,不僅會(huì)影響上線交通,還會(huì)影響到下線交通。因此,路線工程應(yīng)按上、下兩線中較高的線路的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),亦即其重要性修正系數(shù)不應(yīng)低于下線工程的重要性修正系數(shù)和構(gòu)造措施水準(zhǔn)。3.2.1本條規(guī)定了其他公路工程構(gòu)筑物,包括路基、擋墻、隧道等的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。在保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全和公路工程設(shè)施基本完好的前提下,為更好地發(fā)揮公路交通運(yùn)輸在抗震救災(zāi)中的作用,允許各級(jí)公路工程構(gòu)筑物在遭受強(qiáng)烈地震作用時(shí)有一定程度的損壞,并根據(jù)具體情況對(duì)修建于一般地段的各級(jí)公路工程構(gòu)筑物和修建于抗震危險(xiǎn)地段、不利地段上的各級(jí)公路工程構(gòu)筑物,分別提出不同的允許損壞限度。根據(jù)我國公路工程構(gòu)筑物的震害資料,修建于工程地質(zhì)條件較好地段的公路工程構(gòu)筑物的震害較輕一路基僅有少量的塌方或小規(guī)模的沉陷,稍予清理或修補(bǔ)就能恢復(fù)通車。結(jié)構(gòu)物以開裂為主,主要構(gòu)件的承載能力不致降低,經(jīng)過一般修整就能繼續(xù)使用。雖然在一般地段也有破壞比較嚴(yán)重的例子,但也可以采取適當(dāng)措施計(jì)以少量的抗震投資高速公路、一級(jí)公路以及二級(jí)公路,在政治、經(jīng)濟(jì)和國防上具有特別重要的意義,其交通量大、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高,對(duì)抗震設(shè)防的要求也高,在遭遇到強(qiáng)烈地震時(shí)所允許的損壞抗震危險(xiǎn)地段在遭受強(qiáng)烈地震作用時(shí)可能會(huì)發(fā)生大規(guī)模地表錯(cuò)動(dòng)、滑坡、崩塌等嚴(yán)重震害,對(duì)公路工程構(gòu)筑物產(chǎn)生極大的破壞作用,例如汶川地震后發(fā)生多處大型的滑坡、崩塌等次生災(zāi)害,嚴(yán)重地破壞了公路工程構(gòu)筑物,即使采取一定的抗震措施,也是難以抗御的。軟弱黏性土層和液化土層,在強(qiáng)烈地震時(shí)承載能力將會(huì)大幅降低,并完全失效,將會(huì)引起河岸滑移,對(duì)公路工程構(gòu)筑物的危害也很嚴(yán)重。在上述地段修建公路時(shí),目前還缺乏行之有效的抗震措施,或者雖然有了技術(shù)措施,但由于投資等條件的限3.2.2~3.2.5本規(guī)范從我國具體情況出發(fā),考慮到公路工程構(gòu)筑物的重要性、抗震救災(zāi)作用及震后修復(fù)的難易程度,本著確保重點(diǎn)和節(jié)約投資的原則,作出不同的抗震設(shè)條文說明防要求和規(guī)定。(1)重要程度劃分本規(guī)范將公路工程構(gòu)筑物的重要程度劃分為5個(gè)檔次:第一檔次為高速公路和一級(jí)公路上的抗震重點(diǎn)工程。這類建筑物地震破壞后會(huì)引起嚴(yán)重后果,經(jīng)濟(jì)上造成重大損失,對(duì)社會(huì)和災(zāi)后重建也有特別重要的影響。第二檔次為高速公路、一級(jí)公路的一般工程和二級(jí)公路的抗震重點(diǎn)工程。高速公路和一級(jí)公路具有重要的政治、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義,其使用要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和交通量都很高,對(duì)抗震設(shè)防要求也高。二級(jí)公路上的抗震重點(diǎn)工程在抗震救災(zāi)時(shí)具有與一級(jí)公路同等重要的意義。第三檔次為二級(jí)公路上的一般工程和三級(jí)公路上的抗震重點(diǎn)工程,位手中間檔次。二級(jí)公路是連接重要政治、經(jīng)濟(jì)中心或運(yùn)輸繁忙的城郊公路或高速公路與其他等級(jí)公路之間的聯(lián)絡(luò)線,不論在平時(shí)還是在地震時(shí)都具有比較重要的意義。三級(jí)公路上的抗震重點(diǎn)工程,旦在地震作用下破壞,后果比較嚴(yán)重。第四檔次為三級(jí)公路的一般工程和四級(jí)公路的抗震重點(diǎn)工程。相對(duì)于第三檔而言其對(duì)抗震設(shè)防的要求低一些。四級(jí)公路是溝通縣、鄉(xiāng)、村育接為農(nóng)業(yè)運(yùn)輸服務(wù)第五檔。(2)重要性修正系數(shù)目前我國新頒布的地震區(qū)劃圖,以概率分析方法進(jìn)行編圖,給出地震基本烈度與地震動(dòng)兩類參數(shù),畫以概率定量給出設(shè)計(jì)中的地震作用,這對(duì)工程抗震設(shè)計(jì)是非常合適的。該區(qū)劃圖給出的基本烈度是該地區(qū)未來50年內(nèi)十般場地條件下可能遭遇的具有10%超越概率的烈度值,即地震的重現(xiàn)期為475年。另外,我國工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)已進(jìn)入以可靠性理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法階段,亦要求以作用與抗力兩大部分的概率定量給出結(jié)構(gòu)可靠性指標(biāo)。鑒于以上情況,本規(guī)范對(duì)重要程度不同的工程以概率統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ),針對(duì)地震區(qū)劃圖所給出的地震動(dòng)參數(shù),給出不同的重要性系數(shù)。重要性修正系數(shù)的確定,原則上與原規(guī)范相同。其中,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)外的三級(jí)公路上的一般工程和四級(jí)公路上抗震重點(diǎn)工程,其重要性修正系數(shù)由原0.6提高到0.8。該重要性修正系數(shù)的提高,對(duì)地震動(dòng)峰值加速度小于或等于0.20g地區(qū)的路基、擋土墻等工程的造價(jià)提高很少,唯有對(duì)地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.30g地區(qū)的工程造價(jià)會(huì)有所提高,但地震動(dòng)峰值加速度大于或等于0.30g的地區(qū),占我國總的國土面積的比例極小,且三級(jí)公路、四級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)稍低,高路堤、高擋土墻較少,因此對(duì)整個(gè)公路工程造價(jià)而言影響不大。(3)抗震措施抗震措施,是在總結(jié)國內(nèi)外公路路基、擋土墻、隧道等構(gòu)筑物震害經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出來的,用較少的工程費(fèi)用對(duì)上述薄弱環(huán)節(jié)予以局部加強(qiáng),使整個(gè)構(gòu)筑物的抗震能力得到提高。本規(guī)范規(guī)定了一系列的抗震措施,是保證結(jié)構(gòu)在一定的塑性變形狀態(tài)下仍不喪失穩(wěn)定,使構(gòu)筑物在高于設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度影響或在沒有考慮到各種因素下具有一定的抗御地震的能力,并在一定范圍內(nèi)不致產(chǎn)生嚴(yán)重的后果??拐饦?gòu)筑物的抗震措施是地震的宏觀現(xiàn)象表明,在高烈度區(qū)豎向地震的影響是十分明近年來,國內(nèi)外已測得A,達(dá)到和超過A,的記錄,最突出的例子是1976年前蘇聯(lián)格茲里地震記錄和1979年美國ImperiarValley地震記錄,A?=0.6~0.8g,A,分別為是否計(jì)豎向地震力美國1980年公路橋規(guī)范前蘇聯(lián)1981年規(guī)范(CHullⅡ-7-81)計(jì)日本1980年公路橋規(guī)范除支座外其他不計(jì)日本1980年鐵路規(guī)范計(jì)中國鐵路抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ111—87)計(jì)中國建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011—2001)計(jì)3.4.2地震作用的重現(xiàn)期為475年,洪水重現(xiàn)期為25~100年不等,二者同時(shí)發(fā)生響,坡度陡峻的山區(qū)路段(映秀至汶川、映秀至耿達(dá)及茂縣、汶川、北川南壩等路段)、地表沉積層較厚的地區(qū)、河岸等地形條件和地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)(都江堰等),(1)向有關(guān)地震、地質(zhì)部門搜集公路沿線地區(qū)的地震活動(dòng)、區(qū)域性地質(zhì)構(gòu)造等資(2)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306—2001)規(guī)定的是某一地區(qū)重現(xiàn)期為(1)本規(guī)范把場地條件粗略地歸納為對(duì)公路工程抗震有利、不利和危險(xiǎn)三類。在(2)就是在同一類的地段中,由于具體場地條件的復(fù)雜性,地震對(duì)公路工程構(gòu)筑物的影響也不會(huì)完全一致,其中也存在著相對(duì)較重和相對(duì)較輕的小段落,在布設(shè)路線和(3)地震對(duì)公路工程構(gòu)筑物的影響,還與工程本身的抗震性能有關(guān)。路線布設(shè)、橋位和隧址選擇常常與方案比較緊密結(jié)合在一起,因此,布設(shè)路線和選定橋位、隧址時(shí),還應(yīng)當(dāng)結(jié)合方案比較,盡量少采用對(duì)抗震不利的設(shè)計(jì)方案,多采用對(duì)抗震有利的設(shè)計(jì)方案。3.6.2—在發(fā)震斷裂帶及其鄰近的一個(gè)狹長地段內(nèi),地震烈度有明顯增高趨勢。為了盡量縮短通過高烈度區(qū)的路線長度,路線應(yīng)盡量避免與發(fā)震斷裂帶平行布設(shè),宜選擇破碎帶較窄的部位穿過發(fā)震斷裂帶。此外,根據(jù)1970年通海地震、1973年?duì)t霍地震等發(fā)震斷裂帶比較明顯的地震資料,發(fā)震斷裂帶兩盤的烈度衰減規(guī)律明顯不同,一般下盤衰減較快,說明下盤的影響相對(duì)較輕。因此,當(dāng)路線必須平行于發(fā)震斷裂帶時(shí),宜將路線布設(shè)在下盤上,以盡量減輕強(qiáng)烈地震對(duì)公路工程構(gòu)筑物的影響程度。3.6.3高速公路和一級(jí)公路在抗震救災(zāi)中發(fā)揮著重要的作用,一旦由于地震而中斷交通會(huì)給國家和震區(qū)人民造成重大損失,因此,對(duì)高速公路和一級(jí)公路,路線應(yīng)盡量避開地震動(dòng)峰值大于或等于0.20g地區(qū)的發(fā)震斷裂帶。當(dāng)難以避開時(shí),抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮震后修復(fù)預(yù)案,如二對(duì)于橋梁而言,有意識(shí)地在大跨徑橋梁中增加一個(gè)小跨徑橋梁,并仔細(xì)設(shè)計(jì)伸縮縫,震壞也可盡快修復(fù);對(duì)于其他構(gòu)筑物如擋土墻有意識(shí)地設(shè)計(jì)沉降縫3.6.4~3.6.5強(qiáng)烈地震時(shí),如果在橋位附近發(fā)生滑坡、崩塌,即使其規(guī)模較小,往往也足以使橋梁遭到比較嚴(yán)重的破壞。分析汶川地震中橋梁結(jié)構(gòu)受損情況,大多數(shù)破壞是由山體滑坡、崩塌、泥石流、堰塞湖等間接原因引起的。暗河、溶洞和已經(jīng)采空的礦穴,在強(qiáng)烈地震時(shí)也容易塌陷,從而使相應(yīng)地面上的公路工程構(gòu)筑物遭到比較嚴(yán)重的破壞。當(dāng)河床的基巖具有傾向河槽,傾角較大的構(gòu)造軟弱面,而且又被流水切割成深切河槽時(shí),由于基巖在河槽方向失去支撐,在強(qiáng)烈地震時(shí)容易順構(gòu)造軟弱面向河心滑動(dòng),從而使修建在這種地段的橋梁及其橋頭引道遭到嚴(yán)重的破壞。因此,在布設(shè)路線和選擇橋位時(shí),宜繞避上述地段。在工程地質(zhì)條件不良的峽谷地段,強(qiáng)烈地震引起滑坡崩塌,從而堵塞河流,形成湖泊的例子不少。1974年昭通地震時(shí),抗震設(shè)防烈度9度區(qū)的手扒巖山崩、8度區(qū)的??诖蠡?、7度區(qū)的蒿芝壩大滑坡等,都造成了堵河成湖。汶川地震時(shí),震區(qū)形成堰塞湖34處,其中唐家山堰塞湖是體量最大的一處,滑坡體壩高82~124m。因此,在工程地質(zhì)條件不良的峽谷地段布設(shè)路線和選擇橋位時(shí),應(yīng)將工程地質(zhì)勘察工作的范圍擴(kuò)大到上、下游的一定范圍,查明有無在強(qiáng)烈地震時(shí)因發(fā)生滑坡、崩塌而造成堵河成湖的可能性,并估計(jì)其淹沒和堵塞體潰決的影響范圍,以便合理地確定路線的高程和選定橋位。條文說明河谷兩岸發(fā)生較小規(guī)模的滑坡、崩塌,雖然不致造成堵河成湖,但有可能改變河流的流向。汶川地震中,由于地震造成山體崩塌,崩塌物壓縮河道,造成河水沖刷路基,造成公路路基路面整體水毀。如果這種現(xiàn)象發(fā)生在橋位上游的鄰近地段或?qū)Π缎藿ㄓ醒睾勇坊涂赡苡捎谒鞯臎_淘作用而影響岸坡較厚的松散的山坡堆積層,對(duì)抗震不利,尤其在雨季,由于坡面水下滲而積蓄在巖石下面,受震后容易產(chǎn)生沿巖面滑動(dòng)的大型滑坡。例如1974年昭通地震,蒿芝壩大滑坡嚴(yán)重地阻塞了交通。汶川地震中,S303耿達(dá)至映秀段(約22km)、G213映秀至草坡段(約20km)路基幾乎全部被坍塌的由體滑坡掩埋,S302茂縣至北川段多處被滑坡引在地質(zhì)和地形兩個(gè)不利因素的綜合作用下,震害往往加重。例如1970年通海地震,薊家河坎大型滑坡,使村莊滑移了大約100m,就是由于山區(qū)溝谷口是洪積扇地形,洪積底部為飽和粉、砂和黏土,受震后,飽和的粉、細(xì)砂層液化,引起順坡向下滑的3.6.11本條規(guī)定引自《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2001)的有關(guān)規(guī)定。對(duì)構(gòu)筑物范圍內(nèi)發(fā)震斷裂的工程影響進(jìn)行評(píng)價(jià),是地震安全性評(píng)價(jià)的內(nèi)容,其可以結(jié)合場地工程地震勘察的評(píng)價(jià),按本條規(guī)定采取措施。在此處,發(fā)震斷裂的工程影響主要是指斷裂引起的地表破裂對(duì)工程結(jié)構(gòu)的影響,對(duì)這種瞬間產(chǎn)生的地表錯(cuò)動(dòng)還沒有經(jīng)濟(jì)、有效的工程構(gòu)造措施,主要靠避讓來減輕危險(xiǎn)性。國外有報(bào)道稱,某些具有堅(jiān)固基礎(chǔ)的建筑物曾成功地抵抗住或轉(zhuǎn)移了數(shù)英寸的地表破裂,結(jié)構(gòu)物未發(fā)生破壞(Youd,1989),指出優(yōu)質(zhì)配筋的筏式基礎(chǔ)和內(nèi)部拉接堅(jiān)固的基礎(chǔ)效果最好,可供設(shè)計(jì)者參考。(1)實(shí)際發(fā)震斷裂引起的地表破裂與地震烈度沒有直接的關(guān)系,而是與地震的震級(jí)有一定的相關(guān)性。(2)在活動(dòng)斷層調(diào)查中取得斷層物質(zhì)(斷層泥、糜棱巖)及上覆沉積物樣本,可以根據(jù)已有的一些方法("C、熱釋光等)測試斷層最新活動(dòng)年代。顯然,活動(dòng)斷層和發(fā)震斷裂,尤其是發(fā)生6級(jí)以土地震的斷裂,并不完全一樣,從中鑒別需要專門的工作。根據(jù)我國的資料和研究成果,排除了全新世以前活動(dòng)斷裂上發(fā)生6級(jí)以上地震的可(3)覆蓋土層的變形可以“吸收”部分下伏基巖的錯(cuò)動(dòng)量,是指土層地表的錯(cuò)動(dòng)會(huì)小于下伏基巖頂面錯(cuò)動(dòng)的事實(shí)。顯然,這種“吸收”的程度與土層的工程性質(zhì)和厚度有關(guān)。各場地土層的結(jié)構(gòu)和土質(zhì)條件往往會(huì)不同,有的差別很大,目前標(biāo)準(zhǔn)中不能一一規(guī)定,只能就平均情況,大體上規(guī)定一個(gè)厚度。數(shù)值60m和90m,是根據(jù)最近一次大型離心機(jī)模擬試驗(yàn)的結(jié)果歸納的,也得到一些數(shù)值計(jì)算結(jié)果的支持。數(shù)來提高。本條在原規(guī)范基礎(chǔ)上,參照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5001應(yīng)加深至20m。液化等級(jí)液化指數(shù)(15m)邊有零星的噴水冒沙點(diǎn)中等都有,多屬中級(jí)危害性大,不均勻沉陷可能大于200mm,條文說明(1)公路路基(2)擋土墻(3)隧道(1)液化側(cè)向擴(kuò)展地段的寬度數(shù)據(jù)來自海城地震、唐山地震及日本阪神地震對(duì)液向位移均很大;在50~150m范圍內(nèi),水平地面位移仍較顯著;大于150m以后水平位(2)側(cè)向流動(dòng)土體對(duì)結(jié)構(gòu)的側(cè)向推力,根據(jù)阪神地震后對(duì)受害結(jié)構(gòu)的反算結(jié)果公路工程抗震規(guī)范(JTGB02—2013)(1)如橋位在發(fā)震斷裂附近,豎向地震作用可能較大,或結(jié)構(gòu)對(duì)豎向地震作用很5.4.31971年美國圣弗爾南多(SanFernando)地震爆發(fā)以后,各國都認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)的延性能力對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的重要意義;在1994年美國北嶺(Northridge)地震和1995年日本神戶(Kobe)地震爆發(fā)后,強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)總體延性能力已成為一種共識(shí)。為保證結(jié)構(gòu)的延性,同時(shí)最大限度地避免地震破壞的隨機(jī)性,新西蘭學(xué)者Park等在條文說明20世紀(jì)70年代中期提出了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論中的一個(gè)重要原則——能力保護(hù)設(shè)計(jì)原則(PhilosophyofCapacityDesign),并最早在新西蘭混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范(NZS3101,1982)中得到應(yīng)用。以后這個(gè)原則先后被美國、歐洲和日本等的橋梁抗震規(guī)范所能力保護(hù)設(shè)計(jì)原則的基本思想在于:通過設(shè)計(jì),使結(jié)構(gòu)體系中的延性構(gòu)件和能力保護(hù)構(gòu)件形成強(qiáng)度等級(jí)差異,確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件不發(fā)生脆性的破壞模式?;谀芰ΡWo(hù)設(shè)計(jì)原(1)選擇合理的結(jié)構(gòu)布局。(2)選擇地震中預(yù)期出現(xiàn)的彎曲塑性鉸的合理位置,保證結(jié)構(gòu)能形成一個(gè)適當(dāng)?shù)乃苄院哪軝C(jī)制;通過強(qiáng)度和延性設(shè)計(jì),確保潛在塑性鉸區(qū)域截面的延性能力。(3)確立適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度等級(jí),確保預(yù)期出現(xiàn)彎曲塑性鉸的構(gòu)件不發(fā)生脆性破壞模式(如剪切破壞、黏結(jié)破壞等),并確保脆性構(gòu)件和不宜用于耗能的構(gòu)件(能力保護(hù)構(gòu)件)處于彈性反應(yīng)范圍具體到梁橋,按能力保護(hù)設(shè)計(jì)原則,應(yīng)考慮以下幾方面:(1)塑性餃的位置一般選擇出現(xiàn)在墩柱上,墩柱作為延性構(gòu)件設(shè)計(jì),可以發(fā)生彈(2)墩柱的設(shè)計(jì)剪力值按能力設(shè)計(jì)方法計(jì)算,應(yīng)采用墩柱的極限彎矩(考慮超強(qiáng)系數(shù))所對(duì)應(yīng)的剪力。在計(jì)算設(shè)計(jì)剪力值時(shí)應(yīng)考慮所有潛在塑性鉸位置,以確定最大(3)蓋梁二結(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)按能力保護(hù)構(gòu)件設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)彎矩、設(shè)計(jì)剪力和設(shè)計(jì)軸力應(yīng)為與墩柱的極限彎矩(考慮超強(qiáng)系數(shù))所對(duì)應(yīng)的彎矩、剪力和軸力;在計(jì)算蓋梁、結(jié)點(diǎn)和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)彎矩、設(shè)計(jì)剪力和設(shè)計(jì)軸力值時(shí),應(yīng)考慮所有潛在塑性鉸位置,以確定最大的設(shè)計(jì)彎矩、剪力和軸力5.4.4在橋梁抗震設(shè)計(jì)中,引入減隔震技術(shù)的目的就是利用減隔震裝置在滿足正常使用功能要求的前提下,延長結(jié)構(gòu)周期、消耗地震能量、降低結(jié)構(gòu)響應(yīng)。因此,對(duì)于橋梁的隔震設(shè)計(jì),最重要的因素就是設(shè)計(jì)合理、可靠的減隔震裝置并使其在結(jié)構(gòu)抗震中充分發(fā)揮作用,即橋梁結(jié)構(gòu)的大部分耗能、塑性變形集中于這些裝置,允許這些裝置在大地震作用下發(fā)生大的塑性變形和存在一定的殘余位移,而結(jié)構(gòu)其他構(gòu)件的響應(yīng)基本為彈性或有限塑性。但是,減隔震裝置并不是在任何情況下均適用。對(duì)于基礎(chǔ)土層不穩(wěn)定、易于發(fā)生液化的場地,下部結(jié)構(gòu)剛度小、橋梁結(jié)構(gòu)本身的基本振動(dòng)周期比較長,位于場地特征周期比較長、延長周期可能引起地基與橋梁結(jié)構(gòu)共振以及支座中出現(xiàn)較大負(fù)反力減隔震裝置是通過延長結(jié)構(gòu)的基本周期,避開地震能量集中的范圍,從而降低結(jié)構(gòu)的地震力。但延長結(jié)構(gòu)周期的同時(shí),必然使得結(jié)構(gòu)比較柔,從而可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下發(fā)生有害振動(dòng),因此要求結(jié)構(gòu)具有一定的剛度和屈服強(qiáng)度,保證在正常使用荷載下(如風(fēng)、制動(dòng)力等)結(jié)構(gòu)不發(fā)生有害屈服和振動(dòng)。耗能宜主要集中于這些裝置,而其他構(gòu)件(如橋墩等)的抗震為輔。為了使大部分變形集中于減隔震裝置,應(yīng)使減隔震裝置的水平剛度遠(yuǎn)低于橋墩、橋臺(tái)、基礎(chǔ)等的剛度。因此本規(guī)范規(guī)定采用隔震設(shè)計(jì)的橋梁,其隔震周期宜為非隔震周期的2倍效地減輕橋梁的震害。但抗震措施的使用不能與定量的分析結(jié)果相矛盾。簡單地說,(2)提供抗剪能力對(duì)連續(xù)梁和橋面連續(xù)的簡支梁(板)橋,要采取防止橫向落梁的措施。汶川地震6隧道6.1一般規(guī)定 6.1.1~6.1.2在地震區(qū)選擇隧道位置,尤其是洞口位置,對(duì)行車安全、維修養(yǎng)護(hù)工作都十分重要,避開對(duì)抗震不利的地形、地質(zhì)地段,并采取必要的抗震措施,以減少對(duì)隧道建筑物的破壞。由于地震的破壞性自地表深入地下而迅速減弱。故一般對(duì)深埋隧道影響較小,對(duì)淺理隧道、偏壓隧道、明洞及洞門等的影響較大。尤其是在巖堆、滑坡體、泥石流溝、崩塌、圍巖落石等不良地質(zhì)及排水困難的溝谷低洼處或不穩(wěn)定的懸崖陡壁下等地質(zhì)不良地段,在強(qiáng)烈的地震影響下,會(huì)導(dǎo)致山體變形。因此,隧道位置的選擇不僅受地質(zhì)條件的影響而且還要受地形條件的影響。隧道根據(jù)地形條件又可分為河谷線隧道和越嶺線隧道。河谷線隧道往往沿河傍山而行,如隧道位置太靠外,造成隧道傍山淺埋、洞頂覆土過薄,極易造成由體變形,引起偏壓,危及隧道安全,若隧道位置太靠里,則隧道加長,造成浪費(fèi)。因此,河谷隧道的位置,要根據(jù)地形、地質(zhì)及隧道外側(cè)的覆蓋土層厚度,合理選擇。越嶺隧道按其高程位置不同,可分為高位置隧道(即山頂隧道)和低位置隧道(即山麓隧道)兩神。當(dāng)隧道位置較低時(shí),隧道長度大,工期亦較長,但展線短,線路爬坡高度小,運(yùn)營條件好,也有利于抗震。當(dāng)隧道位置較高時(shí),路線爬坡高度大,運(yùn)營條件差,雖然隧道長度縮短,但給洞口建筑帶來許多困難,往往后患不少,對(duì)抗震不利。隧道洞口建筑要考慮以下兒點(diǎn):(1)洞口盡可能設(shè)在山體穩(wěn)定、地質(zhì)較好之處,不設(shè)在不穩(wěn)定的懸崖陡壁之下或地質(zhì)不良地段。當(dāng)不能避開時(shí),采取有效措施,確保洞口安全。(2)洞口遇有不穩(wěn)定的地層(如松散的堆積層、風(fēng)化嚴(yán)重的破碎巖石層等),或洞口位于可能產(chǎn)生落石掉塊之陡崖下時(shí),為保證運(yùn)營安全,可考慮提前進(jìn)洞或接長明洞來確保洞口的穩(wěn)定性。6.2強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算6.2.1公路隧道抗震驗(yàn)算,主要是根據(jù)宏觀震害調(diào)查和隧道工程類別,參照公路等級(jí)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)區(qū)別確定。條文說明本條規(guī)定主要借鑒鐵路隧道震害資料和公路隧道的設(shè)計(jì)特點(diǎn),并考慮抗震設(shè)防烈度7度地震時(shí)對(duì)隧道影響不大,而重點(diǎn)放在大于7度地震區(qū)的隧道驗(yàn)算。如:在1970年元月云南通海地區(qū)發(fā)生了7.8級(jí)地震后,在抗震設(shè)防烈度7度地震區(qū)調(diào)查了19座鐵路隧道。這些隧道建于1927年前后,埋深7~15.5m,有的通過坡積層和洪積層,有的通過較堅(jiān)硬完整的石灰?guī)r,多數(shù)隧道內(nèi)無滲水,只有個(gè)別隧道漏水較嚴(yán)重。其中,蒙寶線10號(hào)隧道為一座長28m的對(duì)稱式明洞,洞身用石料砌筑,洞頂覆土厚度不等,最厚處約3調(diào)查資料表明,地震對(duì)地下結(jié)構(gòu)的破壞,隨隧道埋深的增加而減輕。深埋隧道襯砌,其震害主要發(fā)生在洞白、線埋和偏壓地段。又如-1933年日本東京大地震,震級(jí)為8.3級(jí),震中烈度10度,震中區(qū)遭受破壞的24座隧道中,有14座只是洞口遭受破壞。云南1970年通海大地震,震級(jí)為7.8級(jí),震中烈度為10度,位于震中的大興溝和樹興溝過水隧道,洞身無損害,而洞口發(fā)生了坍塌。上述情況說明,對(duì)單車道公路隧道的抗震驗(yàn)算,重點(diǎn)放在地震烈度較高、地質(zhì)條件較差的洞口、淺埋和偏壓地段,按規(guī)范表6.2.1規(guī)定的范圍進(jìn)行抗震驗(yàn)算。對(duì)于7度地震區(qū)的雙車道隧道,圍巖為IV、V級(jí)者,考慮到隧道跨徑大、凈空高的特點(diǎn),為安全計(jì),需要進(jìn)行抗震驗(yàn)算。隧道洞門墻洞口擋土墻與路堤擋土墻,都屬于結(jié)構(gòu)支擋建筑物,與一般非地震區(qū)受力狀態(tài)和計(jì)算方法基本一致。6.2.2對(duì)隧道地震作用力的計(jì)算,目前根據(jù)隧道特點(diǎn)大體上可分為動(dòng)力法和靜力法兩種。靜力法計(jì)算簡便,易于掌握對(duì)比,公路隧道的抗震計(jì)算結(jié)果與一般宏觀震害調(diào)查壓力計(jì)算理論,尚待進(jìn)一步探索。因此,在抗震計(jì)算中,采用精確的計(jì)算方法,實(shí)際意6.2.3隧道地基的抗震容許承載力,按本規(guī)范第4.2.2條式(4.2.2)進(jìn)行驗(yàn)算,并乘以地基抗震容許承載力調(diào)整系數(shù)(查規(guī)范表4.2.2)。規(guī)范表4.2.2內(nèi)的系數(shù)是根據(jù)各類土的密實(shí)程度,并考慮到由于地震荷載引起的附加荷載與經(jīng)常承受的荷載相比,地震荷載占的比例較大,且往往超過了容許承載力安全儲(chǔ)備,而使基礎(chǔ)產(chǎn)生附加沉降和不均勻沉降;同時(shí),由于附加荷載過大,致使基礎(chǔ)發(fā)生剪切失穩(wěn)破壞。因此,考慮到地震荷載屬于特殊荷載,作用時(shí)間短暫,地基的容許承載力可予以提高。6.3抗震措施6.3.1地震區(qū)的隧道洞口、路塹邊坡和仰坡的開挖高度,在巖層整體性較差、土質(zhì)不良地段,由于長期風(fēng)化剝蝕作用,在地震過程中極易產(chǎn)生坍塌落石,堵塞洞口,危及行車安全。故要求嚴(yán)格控制洞口開挖高度,并在地形不利的洞口地段設(shè)置明洞或采取其公路工程抗震規(guī)范(JTGB02—2013)1:1.25)的變化情況,并結(jié)合隧道斷面寬度及圍巖級(jí)別等計(jì)算其抗震設(shè)防段的長度。6.3.6棚式明洞的簡支頂梁與側(cè)墻(或縱梁)的聯(lián)結(jié)處,是結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),在地懸臂式棚洞抗震性能較差,在7度地震區(qū)可以采用,而在8度、9度地震區(qū)不采6.3.7根據(jù)以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),隧道壓漿能加固地層,并使襯砌與圍巖密貼,改善相壓隧道,以及通過斷層破碎帶、流沙等不良地質(zhì)地段的隧道,要求壓入水泥砂漿6.3.8隧道邊緣至主斷裂帶邊緣的距離分別規(guī)定為300m和500m,主要的依據(jù)是國避開數(shù)百米時(shí),美國加利福尼亞州的相關(guān)規(guī)定(加利福尼亞州管理規(guī)范Title14,見區(qū),且該地區(qū)并不復(fù)雜時(shí),避讓距離可規(guī)定為16m(50ft);在復(fù)雜的斷層帶宜要求較作用的是土體與拉筋間的摩擦力(摩擦系數(shù)),一旦由于外界因素使土體與拉筋間的摩擦力(摩擦系數(shù))發(fā)生改變,填土、拉筋、面板三者的平衡體將變?yōu)椴黄胶怏w,加筋土體與拉筋由靜力狀態(tài)變?yōu)閯?dòng)力(振動(dòng))狀態(tài)工土體與拉筋間的摩擦力(摩擦系數(shù))條文說明7.2.3本條規(guī)定的水平地震作用沿墻高的分布系數(shù)ψ;是此次規(guī)范修編的一個(gè)專題研究結(jié)果。原規(guī)范中分布系數(shù)ψ;是基于國內(nèi)外擋土墻和土壩的震害經(jīng)驗(yàn)和少量試驗(yàn)確定的。試驗(yàn)依據(jù)主要是1980年四川省建筑科學(xué)研究所完成的模擬地震作用試驗(yàn),結(jié)構(gòu)為重力式擋土墻,墻高6m,結(jié)果見表7-1。墻頂與臺(tái)面比墻頂與臺(tái)面比墻頂與臺(tái)面比墻頂與臺(tái)面比臺(tái)面臺(tái)面臺(tái)面鑒于當(dāng)時(shí)擋王墻動(dòng)力特性試驗(yàn)研究甚少,又缺乏強(qiáng)震觀測資料,認(rèn)高度12m為界分布系數(shù)從墻趾至墻頂線性增加,自1.0增至2.0。從表7-1中的數(shù)值可見,實(shí)際上6m高的擋土墻已經(jīng)有1.4~1.9倍的放大了此次修編中,為了解各種高度擋土墻的水平地震作用沿墻高的分布系數(shù),決定設(shè)一個(gè)專題,通過數(shù)值模擬揭示和驗(yàn)證。采用波動(dòng)有限元結(jié)合多次透射人正邊界條件了6個(gè)不同高度7、9、12、15、20、25m)擋上墻一填土—地基體系在18條地震波(分別對(duì)應(yīng)地震烈度6、7、8、9度)輸入下的地震皮應(yīng),用等效線性化方法描述土體的非線性。計(jì)算結(jié)果顯示,擋土墻地震反應(yīng)加速度峰值沿高度分布比較復(fù)雜,歸納出總的變化趨勢是:從擋土墻底部開始,加速度峰值并不馬上隨高度的增加而增大,直至高度達(dá)到擋土墻總高度的1/2~2/3處才開始比較迅速地增加,至預(yù)部達(dá)到最大值,為底部的1.2~2.0倍。圖7-1a)顯示了6個(gè)擋土墻加速度反應(yīng)峰值沿墻高分布系數(shù)曲線的平均值(虛線)和最大值。在詳細(xì)分析擋土墻水平地震作用沿墻高分布系數(shù)曲線的兩個(gè)關(guān)鍵特征,迅速放大開始的相對(duì)高度和墻頂?shù)姆糯笙禂?shù)(放大系數(shù)的最大值)的數(shù)值范圍、平均值和最大值的基礎(chǔ)上,根據(jù)計(jì)算得到的108條沿墻高分布曲線,進(jìn)一步從風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)的角度選定了水平地震作用沿墻高分布系數(shù)的方案。從圖7-1a)中可以看出,所選定的沿墻高分布系數(shù)(三角形符號(hào)連成的曲線)剛好在平均值的最大值和最大值的平均值之間。風(fēng)險(xiǎn)分析表明,據(jù)此擬定的水平地震作用沿墻高分布系數(shù)表達(dá)式具有90%不超過的安全保障。圖7-1b)展示了本條規(guī)定的水平地震作用沿墻高分布系數(shù)(右側(cè)第二條折線)與原規(guī)范中分布系數(shù)(右側(cè)第一條直線)的比較。從中可以清楚地看出,本次修編使系公路工程抗震規(guī)范(JTGBO2—2013)b)加速度的放大系數(shù)圖7-1擋土墻加速度反應(yīng)峰值沿墻高分布系數(shù)曲線的平均值(虛線)和最大值7.2.4本條主要考慮局部地形條件影響,從國內(nèi)幾次大地震的宏觀調(diào)查資料來看7.2.5原規(guī)范中,地震土壓力的計(jì)算是依據(jù)1924年日本學(xué)者物部—岡部的計(jì)算式M-0公式推導(dǎo)相同的思路將擋土墻和擋土墻背面填土體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(在推導(dǎo)地震被動(dòng)土壓力時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn))一個(gè)角度(規(guī)范中稱為地震角)整理、推導(dǎo)了黏性填土地震主現(xiàn)在簡化后的公式在形式上與現(xiàn)行水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(簡稱水運(yùn)規(guī)范)采用性和可行性,結(jié)合4個(gè)擋土墻的具體例子,分別與現(xiàn)行公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(M-0表7-2地震土壓力計(jì)算比較結(jié)果黏性土地震主動(dòng)土壓力黏性土地震被動(dòng)土壓力附錄A1234(1)地震土壓力作用點(diǎn)的位置①地震主動(dòng)土壓力(圖7-2a)]βhhhhh圖7-2土壓力分布圖a)主動(dòng)土壓力分布圖;b)被動(dòng)土壓力分布圖地震角(0。條文說明d.計(jì)算系數(shù)式中:Epm——作用在墻背上第n層土的總被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);epm——作用在墻背上第n層土頂面處的單位面積上的被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值em——作用在墻背上第n層土底面處的單位面積上的被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值e.擋土墻所受總地震被動(dòng)土壓力及其作用點(diǎn)擋土墻所受總的地震被動(dòng)土壓力為各層總被動(dòng)土壓力之矢量和,各層總被動(dòng)土壓力作用點(diǎn)可近似地認(rèn)為在相應(yīng)層上壓力分布圖的

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