穿越土-岩变化地层盾构隧道地震响应分析

摘要

隧道穿越土-岩变化地层区段是制约结构抗震设计的关键控制环节.为了探究盾构隧道穿越刚度变化地层的抗震安全性,文章以南京某盾构隧道为工程背景,建立考虑土-岩变化地层特性的盾构隧道-地层三维有限元模型,采用动力时程分析方法,研究了盾构隧道穿越土-岩变化地层的地震响应规律.分析结果表明:相同埋深处,地层及地层内隧道的加速度、位移响应在土-岩交界段、土层段和岩层段存在显著的差异;隧道和地层在土-岩交界段对地震波的频谱放大效应表现为较硬地层的频谱特征;地震动平行于隧道轴线输入时,盾构隧道结构的内力和变形响应峰值均出现在土-岩交界段,地层刚度突变导致穿越该地层的隧道结构地震响应显著放大,抗震设计时应重点关注.