穿越活动断层隧道抗减震措施及适应性研究

依托格巧高速某穿越活动断层公路隧道，建立了考虑隧道-围岩-断层相互作用的三维地震响应计算模型，研究了设置减震层、减震缝、柔性接头等单一措施和组合措施下的隧道结构地震响应规律，探讨抗减震措施的减震效果及适用性。结果表明：横向地震作用下，3种单一减震措施均能有效降低衬砌结构的地震损伤，但不同措施的减震效果有所差异。采取减震层时，减小了整个结构地震响应，降低了结构在断层区域的应力集中程度。采取减震缝、柔性接头时，明显减小了损伤分布范围，起到了隔断衬砌损伤蔓延的作用，但局部损伤值降低不明显。组合措施下，结构的拉、压损伤分布特征与单一措施下的相似，但进一步限制了地震动及断层错动对隧道结构损伤的影响范围。地震动强度和地震波入射方向对结构地震损伤有重要影响。随着地震动强度的增大，衬砌损伤范围迅速增大，损伤严重程度急剧增加。地震波入射方向对结构地震损伤的影响由小到大依次为：竖向、横向、斜向和纵向地震动。组合减震措施对竖向地震动的适用性好，而对纵向地震动的适用性差，采取的抗减震措施需要考虑地震动入射方向。所得结论可为高烈度区穿越活动断层隧道抗减震提供参考。