[发明专利]一种跨活动断层隧道减震缝结构、隧道结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种跨活动断层隧道减震缝结构、隧道结构及施工方法，其技术方案为：包括布设于减震缝内的橡胶层，橡胶层纵向位于先施工段混凝土和后施工段混凝土之间，环向位于减震缝内层钢板和减震缝外层钢板之间；减震缝内层钢板一端与先施工段内层钢板固定，另一端与后施工段内层钢板固定；减震缝外层钢板一端与先施工段外层钢板固定，另一端与后施工段外层钢板固定；先施工段内层钢板与先施工段外层钢板、后施工段内层钢板与后施工段外层钢板之间分别安装钢筋网。本发明能够减小断层错动导致应力过大或者变形过大给隧道结构造成的影响，有效提高隧道跨断层部位的韧性，保证隧道安全性和正常使用。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种跨活动断层隧道减震缝结构、隧道结构及施工方法。

背景技术

地壳运动会使地层岩体沿破裂面发生较大位移和错动，产生的断裂构造称为断层破碎带，也叫断裂带。随着我国隧道建设需求不断增大，地域不断扩展，工程地质条件也逐渐趋向复杂，由于工程建设需要，隧道线路不可避免要穿越活动断裂带。强震作用下，隧道跨断层部位经常发生岩体沿软弱结构面滑动的现象，局部应力或者变形过大可能造成结构以及防渗体系的破坏。因而，跨断层部位是隧道结构的薄弱环节，也成为抗减震设计的关键节点。

目前，比起结构加强和围岩加固的抗震措施，我国在减轻隧道震害方面主要采用减震的形式，即通过设置特殊构造降低地震时隧道结构的内力，减震有两种方式，第一种是通过改变隧道本身的性能来减震，包括减轻质量、增加强度和阻尼以及调整刚度(采用柔性或者延性结构)。第二种是在隧道与地层之间设置减震层，阻隔地层变形直接传递到隧道结构上，从而减小结构的地震反应，比如衬砌与围岩之间设置减震层或者压注减震材料等措施。由于工程实际中，活动断裂带一般宽度达到数百米，为使穿越活动断裂带的隧道具有更好的抗减震效果，除了布设减震层外，还应考虑设置减震层减震缝增加结构的适应变形的能力。

本技术领域内在隧道穿越活动断裂带的区域设置减震缝虽然可以有效减小纵向地震波传播的应力，但是同时也使得结构连续性变差，使得衬砌成为独立单元，而且由于断层破碎带岩体松散强度低，无法给予衬砌足够的约束，导致地震作用下隧道将发生较大的绝对位移，严重时将使隧道在地震后发生永久的错动变形。同时地震作用时隧道中接缝变形较大，虽然可以有效耗能减震但普遍存在防渗系统损坏问题。因而隧道减震缝结构应具有大变形容许能力以及一定的防渗性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种跨活动断层隧道减震缝结构、隧道结构及施工方法，能够减小断层错动导致应力过大或者变形过大给隧道结构造成的影响，有效提高隧道跨断层部位的韧性，保证隧道安全性和正常使用。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种跨活动断层隧道减震缝结构，包括布设于减震缝内的橡胶层，橡胶层纵向位于先施工段混凝土和后施工段混凝土之间，环向位于减震缝内层钢板和减震缝外层钢板之间；

减震缝内层钢板一端与先施工段内层钢板固定，另一端与后施工段内层钢板固定；减震缝外层钢板一端与先施工段外层钢板固定，另一端与后施工段外层钢板固定；先施工段内层钢板与先施工段外层钢板、后施工段内层钢板与后施工段外层钢板之间分别安装钢筋网。

作为进一步的实现方式，所述橡胶层与减震缝内层钢板、减震缝外层钢板通过预压力挤压接触，且减震缝内层钢板和减震缝外层钢板环向通过防水嵌缝密封胶堵塞接缝。

作为进一步的实现方式，所述先施工段内层钢板、先施工段外层钢板与先施工段混凝土之间分别设有先施工段二衬分布钢筋，先施工段内层钢板、先施工段外层钢板侧面分别连接先施工段二衬箍筋；先施工段二衬箍筋与先施工段二衬分布钢筋绑扎固定形成钢筋笼。