- 收藏
- 加入书签
地震区域公路隧道抗震加固措施探讨
摘要:随着我国经济的发展和基础设施的完善,我国的交通布局已经基本完成,尤其是公路交通,更是承担着打通全国运输渠道的重要角色,在一些偏远地区和地势复杂地区承担着重要的交通责任。同时我国也是一个自然灾害较多的国家,很多地区都处于地震带位置,面对错综复杂的地势,公路交通只好以隧道等方式来实现交通线路的连接,因此抗震能力就成为检验当地公路隧道是否合格的重要因素之一。隧道抗震能力强弱直接决定着在地震发生时隧道是否会发生损坏,因此,做好隧道的防震能力,是我国基础设施建设的总体要求,同时也是我国交通安全布局的重要体现。本文主要针对在地震区域公路隧道的防震加固措施进行研究和探讨,从而保证我国公路隧道在地震中仍然安全运转。
关键词:地震;公路隧道;抗震措施
1、我国公路隧道现状
随着经济的发展和交通技术的进步,我国公路交通线路已基本实现了村村通,尤其是一些地势复杂的偏远地区和高原地区,也实现了公路贯穿的梦想。在公路建设的过程中,为了更好地应对复杂地势,我们应用了大量的桥梁技术和隧道技术,从而实现了公路交通的整体布局。
但是很多公路交通穿过的地区处于地震带的边缘甚至是地震带的核心区域,因此当地震发生的时候会很考验公路的质量,尤其是一些隧道,如果在建设的过程中没有很好的做到防护处理和抗震处理,很容易被地震影响到出现裂缝甚至出现坍塌,这不仅造成了公路线路的中断,同时也会造成一定的经济损失,甚至严重的还会导致安全事故的发生,造成恶劣的社会影响。
因此在建设隧道的过程中就要将隧道的防震能力和抗震能力加入到工程施工的过程中,并对隧道的防震效果也要做好监督和管理,并通过专门的方式针对隧道的防震能力进行计,并做好之后的养护工作,定期的对隧道的抗震能力进行检修。
2、隧道抗震能力的计算方法
我国的隧道一般采用的是盾构隧道,盾构隧道很好的结合了地形地势的因素,并且大部分都是穿过山体,在一定程度上降低了公路翻过高山的难度,同时也节省了一定的人力物力,达到了成本控制的要求,并保证了施工的工期。但是盾构隧道的抗震能力的计算,我国一直没有统一的算法,并且每一处隧道都有着自己独特的因素,因此在计算的过程中也是难上加难。一般我国针对公路隧道采取的测量方法有:
2.1震度法
这种方法主要是通过对处于地震带中的隧道进行地震程度的模拟,然后测算出攻速隧道在地震发生时它的荷载能力。这种测算方法通过将地震的强度转化为惯性力,然后将惯性力转换为外力来测验隧道的荷载能力以及在外力的影响下隧道的变化情况以及位移情况,以此来测算出隧道的抗震能力和在地震过程中的安全性能。
2.2响应位移法
响应位移法主要是通过在地震过程中隧道周围结构的变化而对隧道造成的影响。因为地震一般都是来得快去的也快,所以在加速度方面以及导致地形发生变化的时间都是非常高和快的,而隧道同处于地质结构一个层面,因此当地震来临时,地震所产生的变形和动力因隧道深度的不同,破坏力也是不同的,我们可以通过同等级的地质结构来对隧道的抗震能力进行测算。
2.3动力反应分析法
一般隧道都是位于整个地势的底部,由于纵向结构的原因,在地震的发生时有时会因为垂直程度的不同以及结构的不同,从而产生的变形和破坏也是不同的。因此可以在根据隧道的位置建立一个相对应的运动方程,然后就可以计算出隧道不同位置承受力的不同,从而了解隧道的安全性和抗震性。
3、提高公路隧道抗震能力可采取的措施
3.1地基的选择
无论是隧道的抗震能力还是公路隧道的整体质量,都是离不开隧道地基的选择的。地基选择的好坏直接影响着隧道的质量好坏,因此在地基的选择过程中,既要结合工程的实际需求以及现场的实际因素,并进行现场专业的勘探来对地基进行选择,同时也要将地震的考虑在内,从而选择出一处符合隧道要求的,同时有着很好的抗地震能力的地基,让地基更好的为公路隧道服务。
3.2地形的勘探
在公路隧道建设的过程中避免不了穿过各种各样的地形,同时不同区域地质结构的不同,它的抗震能力也是不同的。因此在施工前夕要做好地形的勘探工作,确定隧道所要穿过的地形地质的抗震能力以及是否容易发生变形、位移情况的出现,一方面是可以选择抗震能力较好的地形,另一方面也可以针对地震发生提前做出解决措施和预防措施以及紧急方案。
3.3隧道转角以及出口的设计
在穿过较长的地势过程中,公路隧道一般较长,并且还会涉及到转弯等因素,如果转弯的弯度较小,当地震产生破坏的时候很容易造成隧道整体的变形以及坍塌。因此在隧道设计的过程中,当出现转弯情况出现的时候可以适当的增加转弯的宽度,以应对紧急情况的出现。同时隧道的进出口也是非常重要的,如果进出口发生损坏或者坍塌,那么里面的车辆就不能及时的退出,从而造成不必要事故的发生。
3.4施工方法的选择
在对公路隧道施工的过程中,施工方法也是非常重要的。因为隧道是对地质结构的改变,稍有不慎就会造成连锁反应,不仅不能够保证施工的安全,同时也会影响隧道的质量。因此如果条件允许可以尽量选择暗挖法的方式来进行施工,暗挖法可以对地理结构产生的影响最小,以此来保证地理结构的稳定以及隧道的安全。
3.5减少土体的不连续性
在进行公路隧道施工的过程中,要尽量减少土体的不连续性。不连续性土体的抗震能力是非常弱的,在地震发生时很容易发生松动从而导致隧道的抗震能力不能够得到保证。当隧道出现不连续性土体的时候,要对此进行一定程度的土壤回填工作,从而保证土体的坚硬程度。
3.6多采用抗震缝
在对一些较长的隧道或者特殊情况的隧道,可以设计一些抗震缝,从而增加隧道整体的柔软程度,从而保证隧道的区间抗震能力和区间长度目标的实现。
3.7做好隧道工程的监管工作
在隧道施工的过程中,也要做好隧道质量的管理工作和监督工作,确保隧道工程的施工是严格按照施工图纸和施工方案进行的,并且在各个施工节点均落实到位。监督工作主要是针对日常施工情况进行监督以及完成后的质量进行监督,从而确保隧道的质量符合抗震和实际运转的需要。
4、盾构隧道抗震加固措施
4.1隧道位置的选择
针对隧道位置的选择,要尽量选择那些山坡稳定、地质条件较好的地区进行开挖,从而避免隧道穿过不稳定区域。
4.2隧道洞口的选择
前文说道隧道的洞口要保证其质量,其次洞口的选择也要结合当地的地势以及地理情况,尽量选择地势较为开阔的地区,并且不容易受到山体滑坡、泥石流等自然灾害的影响,避免因为自然因素导致隧道洞口发生掩埋或者堵塞。
4.3先进技术的应用
隧道的深度并不全是较深的,有一些隧道经过的地势相对较浅并且是浅埋,这就需要专业的施工技术来进行加固工作。目前我国采用的加固方法一般是运用钢筋混凝土浇筑的方法,因为混凝土有着较高的强度,因此对于隧道的加固有着显著的作用。
5、总结
公路以及公路隧道是我国交通布局重要的交通运输方式,因此保证地震带地区公路隧道的抗震能力是非常重要的,因此在建设隧道的过程中,要采用好隧道的抗震措施和加固工作,从而保证隧道的抗震能力。
参考文献
[1]马武. 地震区域公路隧道抗震加固措施分析研究[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2015.
[2]钟文涛. 高地震区域公路隧道抗震加固设计研究[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2012.
[3]王峥峥, 王正松, 高波. 高烈度地震区连拱隧道洞口段抗震措施研究[J]. 中国公路学报, 2011, 24(6):6.
[4]崔光耀, 伍修刚, 王明年,等. 汶川地震区跨断层带公路隧道震害形成机理分析[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2018, 29(2):7.
[5]张稳. 山区公路桥梁抗震设计与抗震加固措施研究[J]. 工程技术研究, 2020, 5(4):2.
京公网安备 11011302003690号