盾构隧道地震响应试验研究

摘要

当遭遇强震、地质条件或结构刚度突变时,盾构隧道结构可能发生严重震害,且震害主要集中在接头处。采用振动台试验、接头局部足尺试验,针对盾构隧道穿越软硬交界地层、联络横通道、纵向接头等抗震薄弱部位开展系列研究。研究发现:地震作用下软硬交界地层中盾构隧道仍具有对地层位移的追随性,但表现出与均质地层不同的"双峰值"现象,较大结构内力响应分布于地层交界面两侧2.5倍隧道直径范围;盾构隧道与联络横通道的连接刚度对隧道力学响应有显著影响,刚性连接对主隧道的影响范围约为3倍横通道宽度,柔性连接时减小至1.5~2倍横通道宽度;地震作用下盾构隧道纵向接头主要承受轴向拉力或压力,螺孔侧管片以主压应变为主,套筒侧以主拉应变为主,破坏试验表明套筒与管片组成破坏链,分别表现为滑移破坏、拉裂破坏。研究结论可为盾构隧道抗减震设计提供参考。