风化花岗岩裂隙对盾构隧道衬砌地震易损性曲线的影响

摘要

以穿越风化花岗岩地层的广州市轨道交通五号线盾构区间隧道为工程背景，建立裂隙-双隧道非线性时程分析模型，采用增量动力时程分析方法，探究裂隙角度、长度及注浆填充组合工况下的隧道衬砌易损性曲线的变化规律。采用弯矩比作为衬砌损伤指标，采用地表峰值加速度和地表峰值速度作为地震强度指标，得到隧道衬砌的易损性曲线，阐明裂隙对隧道衬砌的抗震性能影响。结果表明：衬砌损伤概率会随裂隙在震动方向上投影长度增大而提高；衬砌损伤概率与裂隙长度呈正相关关系；对裂隙进行C25砂浆填充之后，隧道衬砌的地震损伤概率降低，表明工程实践中对裂隙进行填充的操作既可以提高围岩静稳定性，也可以提高隧道衬砌抗震性能。节理裂隙对围岩的局部劣化作用导致隧道衬砌地震损伤概率增加，效果与隧道场地剪切波速降低后相近。

关键词

盾构隧道 / 地震响应 / 地震易损性 / 裂隙 / 风化花岗岩