山区高速公路抗震、防震工程技术措施探析

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1、山区高速公路抗震、防震工程技术措施探析　　摘要：近年来，随着高速公路建设的快速发展，平原地区高速公路建设日趋完善，高速公路建设逐渐更多的深入山区，本文，笔者在分析汶川地震对公路破坏形式的基础上，结合三淅高速灵卢段工程实际情况，对山区高速公路抗震、防震工程技术措施作一简要阐述。关键词：山区高速公路；抗震；防震；工程技术中图分类号：U44文献标识码：A1概述山区高速公路沿线地质构造一般极为复杂，经常表现为多构造类型，多期次构造的相互叠加，形成大规模的褶皱和韧性断裂带、脆性断裂带。经常存在晚近期活动断

2、裂或早期断裂，对工程都会造成不同程度的影响。对近晚期活动性断裂，要提高其抗震设计的标准，并在工程地质详勘工作中，确定断裂通过线路的准确位置，才能有效提高山区高速公路的抗震、防震功能。6三淅高速公路灵宝至卢氏段是河南省高速公路网规划中编号S59的南北纵线三门峡至淅川高速公路的重要组成部分。项目北接山西省运宝高速芮城黄河大桥，南连湖北省郧县至十堰高速公路，是交通部《促进中部地区崛起公路水路交通发展规划纲要》中侯马至十堰高速公路的重要组成部分，是豫西南纵线运输动脉和重要的资源开发通道。项目路线总长约为

3、80.881km，按四车道高速公路标准设计，设计速度80km/小时，路基宽度24.5m。主线特大桥1941.2m/1座，大桥16580.25m/56座，中桥873.5m/12座；隧道15275m/20座；分离式立交348.48m/4座。项目区域历史上地震较为频繁，但多为小强度地震。根据国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本项目地震动峰值加速度由北向南先后为0.15g、0.10g、0.05g，对应地震基本烈度分别为7、7、6度。7度和6度分界线基本上位于卢氏县杜关镇（K6

4、0+600）附近，分界点以北为7度区，以南为6度区。2汶川大地震对公路抗震问题的启示62008年5月12日，四川省汶川发生里氏8.0级强烈地震，这是建国以来我国发生的波及面最广、损失最大的一次地震。公路作为生命线工程在这次地震中遭受了非常严重的破坏，据不完全统计受损公路总里程达到53294km。公路受损主要有以下两种情况：一是由地震本身引起的，主要有路面错动，路基路面脱离，路面开裂等；另一种情况是由于地震造成的山体滑坡和滚石破坏公路，阻碍交通。汶川地震中，据对重灾区、极重灾区的统计，469座公路

5、桥梁中，42座桥梁出现严重破坏或完全倒塌，其余以挡块剪坏、主梁移位等破坏为主；51座隧道中，1座破坏严重，其余以洞口被掩埋、衬砌开裂掉块破坏为主；受损路基、边坡占比14.58%，其余以边坡崩塌、路基被掩埋破坏为主。汶川地震对公路单体结构物的抗震启示如下：桥梁结构：整体性和结构刚度分配均匀的桥梁震害小，如曲线桥比直线桥、斜交桥比正交桥破坏严重；抗震构造措施有助于提高结构抗震能力；隧道结构：对隧道放缓仰坡采用柔性防护；加强隧道在入口、转弯等刚度突变部位的构造措施；设置抗震变形缝。路基、边坡和支挡结构

6、：对风化碎裂带较深的边坡采用长锚杆框架梁比短锚杆的挂网喷砼更为合适。鉴于汶川地震的经验教训，本项目依据不同结构物形式采取了不同的抗震技术措施。3三淅高速灵卢段具体抗震、防震工程技术措施3.1隧道抗震技术措施三淅高速公路灵卢段地处山岭重丘区，沿线共设20座隧道，穿越不同地质条件，做好隧道抗震有着重要的意义。（1）对洞口段及一般软弱岩地段抗震技术措施如下：超前长管棚、超前小导管加固注浆和超前锚杆。洞口段：Ⅴ～Ⅳ级围岩时，采用洞口超前长管棚（根据具体地质情况可以采用16m、28m和40m长管棚），为Ⅲ

7、～Ⅳ级围岩时，可考虑采用洞口超前小导管，加强隧道洞口在地震作用下的稳定性。6一般软弱围岩地段：Ⅴ级围岩地段采用超前小导管进行预支护；Ⅳ级围岩地段采用超前锚杆进行预支护。（2）格栅钢架由于结构在强震作用下产生屈服进入弹塑性变形阶段，结构的刚度、自振周期和阻尼比都会发生变化，结构的破坏并不取决于瞬时的地震作用力，变形能力和耗能能力不足才是结构在强震作用下倒塌的主要原因。因此，在满足承载力情况下，四级围岩采用格栅钢架形式来增强地震作用下的变形及耗能能力。（3）在隧道施工过程中在衬砌形式变化处或者连续过

8、长的Ⅳ、Ⅴ围岩中按照每100m间距设置一道沉降缝，以减少地震引起的不均匀沉降对隧道的破坏。3.2桥梁工程抗震技术措施山区高速公路的桥梁，在地震发生后就是生命线的咽喉，该项目具有大中桥68座、特大桥1座，桥梁众多，因此，做好桥梁的抗震、防震工作具有重要的意义。本项目桥梁工程采用的抗震、防震技术措施如下：（1）小于30m的墩柱改独柱墩结构为双柱式桥墩，并根据墩高需要增加墩系梁，改善下部结构的受力性能，增强桥梁结构整体稳定性。（2）当桥墩大于30m采用薄壁墩，对特别重要桥梁，如白水峪大桥采用双肢等截面