正断层错动作用下浅埋地铁隧道受力分析方法及抗断设计研究

来源：振动与冲击杂志2025年第1期北京时间：

作者：郭文远，李世民，王志岗wangzhigang068，高涛,，陶连金，谢霖，刘建功，刘华南

单位：1.北京城建勘测设计研究院有限责任公司，北京100101；2.河北大学建筑工程学院，河北保定071002;3.北京科技大学土木与资源工程学院，北京100083

摘要：震害调查研究表明穿越活动断裂带隧道的破坏是极其严重的。本文以太原市城市轨道交通1号线一期工程区间隧道穿越交城断裂带为工程依托，通过Pasternak双参数地基模型建立力学分析模型并推导了正断层错动下地下管线纵向响应解析解，然后采用ABAQUS软件建立了三维精细化有限元模型。解析解计算结果与数值模拟计算结果吻合度较好，证明了解析解的正确性。最后，在设定的重点设防区域内采用节段衬砌+柔性接头组合形式，对比分析节段长度、接头纵向位置和柔性接头宽度对隧道结构整体减灾效果影响。结果表明：正断层错动下地下管线纵向响应的解析解计算结果可为重点设防区域的确定提供参考。采用节段衬砌+柔性接头组合形式可有效降低隧道结构的破坏程度和范围。正断层错动作用时，节段长度越短隧道结构破坏范围越小，柔性接头宽度的增加会降低隧道结构的破坏程度和范围，破坏区域集中在节段衬砌结构的端头部位。采用对缝模式设置柔性接头时可最大程度发挥接头的变形吸能作用，其减灾效果最优。研究可为穿越活动断裂带隧道工程采用节段+柔性接头组合形式的抗断设计和分析提供理论依据。<br>

关键词：地铁隧道；活动断裂带；解析解；铰接隧道；数值模拟；抗断设计