一种穿越活动断裂带隧道抗震抗错断结构及施工方法

1.一种穿越活动断裂带隧道抗震抗错断结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、根据隧道受活动断裂带断层错动位移影响及强地震力作用，将穿越活动断裂带隧道划分为两个区段：活动断裂带错断强烈影响段和一般影响段；S2、针对活动断裂带错断强烈影响段采用双层离壁式衬砌，针对一般影响段衬砌采用复合式衬砌；S3、在采用双层离壁式衬砌时，对于横断面，包括如下：1）根据工程规范的隧道净空尺寸要求，确定隧道内层衬砌内轮廓尺寸；初步确定隧道内层衬砌结构参数，然后采用荷载-结构法分析荷载作用下隧道内层衬砌内力，计算安全系数，待安全系数满足要求后确定最终的内层衬砌结构参数，开始施工内层衬砌（1）；2）根据断层最大错动量dmax确定中间层宽度d，d=dmax，然后施工中间层（2）；3）根据隧道内层衬砌外轮廓尺寸及中间层宽度，确定隧道外层衬砌内轮廓尺寸，初步确定隧道外层衬砌结构参数，然后采用荷载-结构法分析荷载作用下隧道外层衬砌内力，计算安全系数，待安全系数满足要求后确定最终的外层衬砌结构参数，开始施工外层衬砌，具体包括外层初期支护（3）、外层防水层（4）和外层二次衬砌（5）；S4、在采用双层离壁式衬砌时，对于纵断面，包括如下：根据工程规范及工程经验初步确定双层离壁式结构衬砌纵向节段长度，建立考虑断层错动影响的隧道三维数值有限元计算模型求解断层错动后隧道纵断面内力，根据纵断面内力计算安全系数，待安全系数满足要求后确定最终的双层离壁式结构衬砌纵向节段长度，根据最终确定的纵向节段长度开始施工；S5、在采用复合式衬砌时，对于横断面，包括如下：根据工程规范的隧道净空尺寸要求，确定隧道内轮廓尺寸；初步确定隧道复合式衬砌结构参数，然后采用反应位移法分析强地震力作用下隧道衬砌内力，计算安全系数，待安全系数满足要求后确定最终的内层衬砌结构参数，开始施工复合式衬砌，包括初期支护（6）、减震层（7）、防水层（8）和二次衬砌（9）；S6、在采用复合式衬砌时，对于纵断面包括以下：根据工程规范及工程经验初步确定复合式衬砌纵向节段长度，建立考虑强地震动影响的隧道三维数值有限元计算模型求解强地震动下隧道纵断面内力，根据纵断面内力计算安全系数，待安全系数满足要求后确定最终的复合式衬砌纵向节段长度，根据最终确定的纵向节段长度开始施工。 2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述活动断裂带错断强烈影响段是指断裂带及从断裂带边缘向两侧受到严重震害的区段，此区段既受活动断裂带断层错动位移影响又受强地震力作用；所述一般影响段是指从活动断裂带错断强烈影响段边缘向外受到震害影响逐渐降低的区段，此区段受强地震力作用。 3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述内层衬砌（1）为钢筋混凝土结构，用于承受外衬破坏后所产生的荷载；所述中间层（2）为混凝土材料，用于吸收断层错动及地震动过程中所产生的能量。 4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于： 所述外层初期支护（3）包括喷混凝土、钢架和锚杆；所述外层防水层（4）包括土工布和防水板；所述外层二次衬砌（5）为钢筋混凝土结构。 5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述中间层的仰拱部位采用混凝土填充，拱墙部位不进行填充，所述中间层厚度通过断层最大错断量进行确定。 6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述初期支护（6）包括锚杆、喷混凝土、钢架组成；所述减震层（7）为柔性材料，用于吸收地震动过程中所产生的能量；所述防水层（8）包括土工布和防水板；所述二次衬砌（9）为钢筋混凝土结构。