安全验证
11—.8  地下结构抗!震,设计 !     1—  :地下结构的震害地下!结构由于受到地【层的约?。束地震时与地层共】同运动?地层:的变:形大小直接决定了地!下结构的变形根【据,日本有关资》料地下?。结构地?震时:的加速度反应谱的量!值,仅相当于地面结构的!1,/4以下埋深较大的!隧道影响更》小地铁地下结构【多采用?抗震性能较好的整体!现浇钢筋混凝—土,结构及能够适—应地层变形的装配】式圆形结构震害【明显低于地上结【构实际?发生地?震后地下结构的【破坏情况《也证明?。了,。这一点但对埋置于软!弱地层或上》软下硬地层中的【城市地铁隧道的【。抗震问题必须—高,度,重视:。尤其对以《下情况应充分研究地!震的影响 !。    《  :   1《。)断面复杂的地下结!构,; : ,   —    《 , 2)结构局部外露!时; 【  :      — 3)隧道直—接作为地面建筑或城!市,桥梁的基础时;【。    !     》4,)隧道处于性质显】著不同的地层—中时; —     【    5》)隧道下方的基岩沿!深度变化很》大时; 《    】     6)【隧道:处于可能液化或软】黏土地层《。以及处?。。于易产生位移的地】形条件时; 】       !  7?)隧道断面》急,剧变化的部位如区间!隧道与车站主体的】连接部、《通风竖井与水—。平通:道,的连接部、正线的】。分岔处及换乘节点等! , 》    《2  ?地铁结?构的抗震设计必【须根:。据地铁工程的特点和!地震发?生,后对地铁的》使用要求《针,对不同的地》形、地质条件—和,结构类型采用不【同的:设,计方法和构》造措施 】  :   3 》 确定地铁地下【结构的抗震设防目标!。水平:的考虑 》 :     —本次规范修订明确】了地:铁地下结构的设防】目标水?平考虑到《地铁工程的重要性和!地铁地下结构破【坏后的不易修复【。等因素适当提—高了不同阶段地下结!构的抗震《性能:要求尤其对于承受高!于设防?烈度一度《的地:。震时要求《主,要支撑体《系不发生严重—损坏并便于修复修】复后可?恢复:正常运?营  】   4  —抗震计算《方法 —     当前我!国地铁隧道》横断面的抗震分【析多按地震系—数法:进行:这一方法的》基本出发点是认为】地,震对地下结构—的作用?。主要:包括两部分》一是结构及其—覆盖层重《。量产生的与》地表地?震加速度《成比例的惯性力【二,是,。地震:引起:的主动?侧压力增量》。 ,。。 : ?    一般—认为地震《系数法用于下面【两种情况较》为适宜一是地—下,结构与地面建、构】筑物合?建即作为上部结构的!基础时;二是当【与围岩的重量相【比结构?自身的?重量较?大时(例如防护【等级特别高的抗爆】结构:)但是?对于:单建的以民用为主要!目的的地铁隧道由】于其包括净空在内】的单位?体积的重量一—般都比?围岩重量轻地震时几!乎与围岩一同变形】。这时作为地震对结】。构的作用随围—岩一同?产生的变形的影【响是主要的惯性力】的影响则可忽略不】计,以这一概念建立【起来的抗震》分析方法称为“反应!位,移法”或“地—震变形?法”:其特点是《以地下?结构所在位置的地层!位移作为地震对结构!。作用的输入因此【不,加区别地把地震系】数法作为地下结【构抗震分析的唯一】选择难?以反映大《多数地下结构地震】。。时,的真实工作状—况 :    】 无论是地》震系数法还是反应位!。移法都是《将随时间变化—的地震作用》用等代的《静力荷载或》静,位移代替然后再【用静力?。计算模?型求解结《构的反应对于—大型地下结构或沉管!隧道:等用动力《。分析方法与静力法】的计:算结果进行对—照,也是必要的 】   》  此?外对于?。。地铁区间隧道—等小断?面长:条形结构地震时沿隧!道纵向产生的拉【压应力和挠曲应力】可能:会成为?结构受力的控制因素!因此:还需对?隧道纵向的》抗,。震,进行分?析尤其是用盾构【。法施工的装配式管片!结构:其,纵向连接螺栓应能】承受地震产生的【全部拉力 》 《     》5  地下结构抗】震等级和构造措施】 :      !  : ,1)关于《地下结构《抗震等级 》 《 , ,     》  对于同等—规模的?同类结构而言—地下结?构,的抗震性能和地【震时受?。到的破坏总体—上优于地面建筑结构!但考虑到《地铁工程的重要【性和修?复的困?难性以及与建筑抗】震设计规范GB 5!0011的规定保】持一致等因素—本规范推荐了—各不同抗《震,设防烈度下较为安全!的结构抗《震,等级标准 !。 , ,      — 2)构《造措施 【 :     》   应区》别不同?的围岩条件和施工】方法根据《地下结构《地震条件下》的受力和破坏特点】有,针对性地采》取,抗震措施 】     地【下,整体现浇钢筋混凝】土框架结构的变形】和破坏有以下—特点 》     【    (1)梁】板构件具《有良好的延性能【承受较?大的超载尤其—是瞬时作用的动力】荷载; 》 ? ,     》  : (2?),立柱:基本:是一:种脆性破坏是框架】。结构中受力最薄弱的!部位和首先》遭受破?。坏的构件; 】 ?      —  (3)结构的】最终毁坏是由—于立柱丧《失承载能力而导致】顶,板被压?塌 《 ,     因【此提高地下框架结构!抗震能力的最有【效方法应是改善立】柱,的受力条件和—。受力特征尽可能用中!。墙代替立《柱;当?建筑要求必须设置立!柱,时尽量采用塑性性能!良好的钢管混—凝土柱;《当采用钢筋混凝土柱!。时可以借鉴建筑抗】震设计规范G—B 50011的思!路如限?定其轴压比并对【箍筋的配置提—出相应?的要求等 —     】对梁:板,构件的配筋》构造要求则应把重点!放在:确保其不出现剪【切,破坏和充《分发挥?构件的变形》能力上例《如对受拉区和—受压区?钢筋合理配筋率的控!制等由于结》构纵向?侧墙的整体刚—度较大抗《震能力较《强故原则《上中间纵向框架的】。节点构造可不按抗震!要求设计 ! ,    《与地面建、构筑物】合,建的明挖《地下:。结构的抗《震等级与《上部结构相同 】     】采用装配式结构时】应加强接《缝的连接《。措,施以增强其整体性和!连续性 》 ?     在不同结!构的连接《部位宜?采用柔性接》头 【    《。。在,装配式衬砌的环向】和,。纵,向,接头处设弹性—密封垫以适应地震】中地层施加的一【定变形 】。     除上述要!。求外地铁《地下结构的抗震构造!措施:可参照建筑》抗,震设计规范GB【 50011的有】关规:定执行 《 :   》  :6  可液化地【。层及软黏《土震陷地层的判【别与处理 ! ,       【 1)砂《土,液化判别土层液化】的方法很多如—我国:的建筑抗震设计规】范GB 50—011和日本—的港口设计规范【基于标准贯》入试验?和颗粒?粒径累加的方法、我!国岩土工程勘—察规:范GB 《50021》推,。荐的用静力》触探判别的方—法,以及国外依据土【层的剪切波速或【剪应力比较的—判别方法等目—前国内地铁的勘【察部门对《液,化土:层,的判别多采用单【一方法这是不妥【当的:地铁一旦破》坏则后果严重加之工!程规模特别》巨大液?化处理费用高昂所以!对其周边土层的【液化判别必》须,。谨慎从事应采—。用多种方法相互印证!并结合室内》动三轴试验和—地区工程经》验进行专门》的分析而对于所采】用措施的可》靠性也宜通过室内试!验加以确认》 , : ? ,       设计!时应根据不》。同,情况分析《液化土层对》结构受力《和稳定可能》产生的影响并—采取相应对策作【。为一条?基本原则不应将未】经处:理的:可液化?。土层作为《地,铁,车站天然地基—的持力层 — , ,        ! 具体对策应—根据地?震烈度和地》基土的液化程度结】合,。液化土?层与车站结》构的相对《位置关?系和结?构的施工方法—等通过?技术经济比较—后确定一《般可:分为两大类》 ?     【      —  :(1)防止支—承隧道的地基—土液化?的措施 —   》      —。  :    《  :①基底土《换填应挖除全部的液!化土:层; 】 ,        】       【②采用注《浆、旋喷或深—层搅拌等方法—对基底土进行加【固处理深《度应达到可液化土层!的下界 】      —      —     对基底】土换填或加固—宽度的控制范围应根!据,地基土?的处理?深度来确定》例如我国构筑物【抗震设计规范GB !50191规定【从基:础,外缘伸出的地—基处理宽《度不:应小:。。于基础底面以下处】理深度的1/3【且,不小于2m 【 ?   ?       【   (2)在地】层,液化后仍使隧道保持!稳定的措《施 :   【    《。        】  ①在隧道底部】设置摩擦《桩桩插?入非:液化土层的深度通过!计,算确定?; 《       !    《      —②将围护结》构嵌入非液化土层】 , 《    《   ?  2)软黏土的】。震陷软土地基在地】震或其他反》。复荷载?作用下可能》会因其?强度降低和》基,底土的侧向流—动产:生显著的沉降即【。所谓“震陷”鉴【于,工程的重要性和【使用要求的特—殊性在软土地层中】修建地铁时必须结合!具体的场地条件【对,震陷问题进行专【门分析? :