The utility model discloses a shield tunnel structure crossing a horizontal dislocation active fault, comprising a main structure of the tunnel (7) and a flexible energy dissipation structure arranged around the main structure of the tunnel (7). The flexible energy dissipation structure is arranged in a void interval (6) where the active fault (1) is located, including an isolation trough (5) vertically arranged on both sides of the main structure (7) of the tunnel and a horizontal arrangement on both sides of the main structure of the tunnel (7). The main structure of the tunnel (7) is a loose layer (9) at the top and bottom, and the top of the isolation groove (5) is connected with the ground or water bottom (8). The top of the loose layer (9) is a primitive bedrock stratum (10) or a soil layer (11), and the bottom is a primitive bedrock stratum (10). The shield tunnel structure of the utility model guarantees the structural safety of the shield tunnel when crossing horizontal dislocation active faults without excessively increasing the clearance of the shield tunnel, has high economy and improves the technical level of tunnel construction.
【技术实现步骤摘要】
一种穿越水平位错活动断层的盾构隧道结构
本技术属于土木工程
,更具体地,涉及一种穿越水平位错活动断层的盾构隧道结构。
技术介绍
活动断层是指目前正在活动着的断层,或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。在隧道穿越断层区域,特别是穿越活动断层区域,由于断层蠕变或突发性地震会导致该区域产生一定的位错量,引起隧道横向剪切破坏。国内外已有多例隧道穿越活动断层案例,穿越的活动断层既有突发错动型也有蠕滑型,位错量30~50cm不等,但都采用矿山法通过。对于活动断层位错的设计思路有“超挖”式,如图1和图2、“铰接”式,如图3和图4、“隔离消能”式,如图5和图6共三大类形式。工程应用中,采用其中一种或两种组合甚至三种全用的方式,而“超挖”和“铰接”应用相对较多。穿越活动断层矿山法设计中,“超挖”设计的超挖量一般等于活动断层位错量;“铰接”设计一般通过设置多道抗震缝(缝间距4~6m)来使隧道逐节错动达到设计错动量;“隔离消能”设计一般在初期支护与二次衬砌之间充填多孔材料(如泡沫混凝土)来防止二次衬砌破坏,填充层厚度应大于断层位错量。常规矿山法若采用“超挖”设计,整个盾构段需全部采用扩大断面,技术经济性上均不合理,而盾构隧道管片宽一般为1~2m,本身就是良好的“铰接”结构。但位于基岩地层的活动断层破碎带宽度一般较窄(20m左右居多),盾构隧道穿越水平位错的活动断层时,在不过分加大隧道净空以保证经济性的前提下,如何防止隧道被“剪断”并保证接缝防水有效仍然是摆在工程设计人员面前的一大难题。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本技术提供一种穿越水平位错活动断 ...
【技术保护点】
1.一种穿越水平位错活动断层的盾构隧道结构,其特征在于,该盾构隧道结构包括隧道主体结构(7)和布置于所述隧道主体结构(7)周围的柔性消能结构;其中,所述隧道主体结构(7)穿过基岩地层的活动断层(1),且所述活动断层(1)将基岩地层分为活动断层上盘(2)与活动断层下盘(3),所述活动断层上盘(2)位于所述活动断层(1)上方,所述活动断层下盘(3)位于所述活动断层(1)下方,所述活动断层上盘(2)与所述活动断层下盘(3)相对于所述活动断层(1)在水平方向发生位错时产生活动断层位错量(4);所述柔性消能结构设置于所述活动断层(1)所处的脱空区间(6)内,所述柔性消能结构包括竖直设置于所述隧道主体结构(7)两侧的隔离槽(5)和水平设置于所述隧道主体结构(7)顶部及底部的松动层(9),所述松动层(9)的顶端上部为原始基岩地层(10)或土层(11),底端下部为原始基岩地层(10),所述隔离槽(5)顶端与地面或水底面(8)相接。
【技术特征摘要】
1.一种穿越水平位错活动断层的盾构隧道结构,其特征在于,该盾构隧道结构包括隧道主体结构(7)和布置于所述隧道主体结构(7)周围的柔性消能结构;其中,所述隧道主体结构(7)穿过基岩地层的活动断层(1),且所述活动断层(1)将基岩地层分为活动断层上盘(2)与活动断层下盘(3),所述活动断层上盘(2)位于所述活动断层(1)上方,所述活动断层下盘(3)位于所述活动断层(1)下方,所述活动断层上盘(2)与所述活动断层下盘(3)相对于所述活动断层(1)在水平方向发生位错时产生活动断层位错量(4);所述柔性消能结构设置于所述活动断层(1)所处的脱空区间(6)内,所述柔性消能结构包括竖直设置于所述隧道主体结构(7)两侧的隔离槽(5)和水平设置于所述隧道主体结构(7)顶部及底部的松动层(9),所述松动层(9)的顶端上部为原始基岩地层(10)或土层(11),底端下部为原始基岩地层(10),所述隔离槽(5)顶端与地面或水底面(8)相接。2.根据权利要求1所述的一种穿越水平位错活动断层的盾构隧道结构,其特征在于,所述隔离槽(5)的厚度不少于三倍所述活动断层位错量(4)。3.根据权利要求1所述的一种穿越水平位错活动断层的盾构隧道结构,其特征在于,所...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖明清,孙文昊,陈立保,游龙飞,
申请(专利权)人:中铁第四勘察设计院集团有限公司,
类型:新型
国别省市:湖北,42
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