JTG 2232-2019 公路隧道抗震設(shè)計規(guī)范

2.1.6El地震作用earthquakeactionE

2. 1.7 F2 地懲作用

2.1.7E2地震作用earthquakeaction

建筑管理2.1.8基本地震動參數(shù)basicgroundmotionparameters

2.1.8基本地震動參數(shù)

重現(xiàn)期475年的地震動參數(shù)的取值

seismic measures

地震作用計算和抗力計算以外的抗震設(shè)計內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施。

2.1.10發(fā)震斷層seismogenicfault

2.1.10發(fā)震斷層seismogenicfault 曾發(fā)生或可能發(fā)生破壞性地震的斷層

晚第四紀以來有活動的斷層。

客隧道抗震設(shè)計規(guī)范（JTC22

F作用在結(jié)構(gòu)上的作用組合標準值； S,地震作用組合的效應(yīng)設(shè)計值； g 重力加速度； 地震主動土壓力系數(shù)； Kpp 地震被動土壓力系數(shù)； K.u 一土體黏聚力產(chǎn)生的主動土壓力系數(shù)： K.p 土體黏聚力產(chǎn)生的被動土壓力系數(shù)； 6 地震角； Ts 地層固有周期； (EA)% 盾構(gòu)隧道等效抗壓剛度； (EA) 盾構(gòu)隧道等效抗拉剛度； (EI)m 盾構(gòu)隧道等效抗彎剛度； K 隧道橫截面螺栓抗拉剛度。

3.1抗震設(shè)防分類和設(shè)防標準

3.1.1隧道應(yīng)根據(jù)公路等級及隧道重要性按表3.1.1進行抗震設(shè)防分類。對經(jīng)濟、 國防具有重要意義，或有利于抗震救災(zāi)確保生命線暢通的隧道，宜適當提高抗震設(shè)防 類別。

表3.1.1隧道抗震設(shè)防分類

3.1.2隧道結(jié)構(gòu)的抗震性能要求應(yīng)根據(jù)設(shè)防自標分成下列三個等級： 1性能要求1：地震后襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力低于彈性極限，處于彈性狀態(tài)；結(jié)構(gòu)無破壞， 結(jié)構(gòu)物功能保持震前狀態(tài)。 2性能要求2：地震后襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力超過彈性極限，但在屈服強度以內(nèi)，結(jié)構(gòu) 處于彈性向彈塑性過渡狀態(tài)；結(jié)構(gòu)局部輕微損傷，不需要維修或簡單加固后可繼續(xù) 用。 3性能要求3：地震后襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力超過屆服強度，未達到結(jié)構(gòu)最大承載力，結(jié) 構(gòu)處于彈塑性狀態(tài)、未失穩(wěn)；結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷破壞，但不應(yīng)出現(xiàn)局部或整體塌，通過修 復(fù)和加固可以恢復(fù)結(jié)構(gòu)物功能。

3.1.3A類、B類和C類隧道宜采用兩水準抗震設(shè)防，D類隧道宜采用一水準抗 防。各類隧道的抗震設(shè)防目標應(yīng)符合表3. 1.3的規(guī)定。

公路隧道抗震設(shè)計規(guī)范（JTG2232—2019）表3.1.3各類隧道的抗震設(shè)防目標設(shè)防日標抗震設(shè)防類別FI地展作用E2地震作J川AB性能要求1性能要求2性能要求1性能要求3D性能要求13.1.42各類隧道的抗震設(shè)防措施應(yīng)按表3.1.4確定。表3.1.4各類隧道的抗震設(shè)防措施等級地震基本烈度抗震設(shè)防類別VVIIX0. 05g0. 10g0. 15g0. 20g0.30g0. 40gA四級更高，專門研究二級三級B三級四級C、D一級二級三級四級3.1.5各類隧道的抗震重要性系數(shù)C.應(yīng)按表3.1.5確定。表3.1.5各類隧道的抗震重要性系數(shù)C抗震設(shè)防類別EI地震作用E2地震作用A1. 01. 7(1. 3°)B0. 431. 3 c0. 341. 0D0. 26注："沉管隧道取1.3。3.2地震作用3.2.1隧道抗震設(shè)計要考慮的地震作用應(yīng)采用所在地區(qū)基本地震動參數(shù)和抗震重要性系數(shù)C，來表征。開展了專門的工程場地地震安全性評價的隧道，其各級地震作用的地震動峰值加速度值應(yīng)不低于根據(jù)本規(guī)范第3.1.5條規(guī)定的抗震重要性系數(shù)所確定的地震動峰值加速度值。3.2.2對隧址進行專門的工程場地地震安全性評價時，除應(yīng)符合現(xiàn)行《工程場地地震安全性評價》（GB17741）規(guī)定的.T.作內(nèi)容和深度要求外，確定的地震作用還應(yīng)滿足本規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。6

3.2.3需要根據(jù)基本地震動峰值加速度確定相應(yīng)的抗震設(shè)防烈度時，應(yīng)將其換算為 類場地基本地震動峰值加速度，并按表3.2.3確定

3.3.1隧道抗震應(yīng)按下列三類方法進行設(shè)計： 11類：應(yīng)進行E1地震作用和E2地震作用下的抗震分析和抗震驗算，并應(yīng)滿足 抗震措施要求。 22類：應(yīng)進行E1地震作用下的抗震分析和抗震驗算，并應(yīng)滿足抗震措施要求。 33類：應(yīng)滿足抗震措施要求，可不進行抗震分析和抗震驗算

3.3.2根據(jù)隧道抗震設(shè)防分類及抗震設(shè)防水平，隧道抗震設(shè)計方法宜按表3.3. 用

表3.3.2隧道抗震設(shè)計方法

3.3.3抗震設(shè)計應(yīng)遵循下列工作流程

根據(jù)本規(guī)范第3.1.1條確定隧道的抗震設(shè)防類別。 2 根據(jù)本規(guī)范第3.1.3條確定隧道的抗震設(shè)防目標及其抗震性能要求。 3根據(jù)隧道的抗震設(shè)防類別、抗震性能要求和本規(guī)范第3.3.2條等，確定抗震設(shè) 計內(nèi)容和抗震設(shè)計方法，包括抗震分析與抗震驗算、抗震措施設(shè)計等。 4根據(jù)現(xiàn)行《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306）或?qū)ｉT的場地地震安全性評價 結(jié)果，確定隧道的E1地震作用和E2地震作用。 5隧道抗震設(shè)計宜按圖3.3.3所示流程進行。

公路隧道抗震設(shè)計規(guī)范（JTC2232—2019）

圖3.3.3隧道抗震設(shè)計流程

4.1.1隧道在選址時應(yīng)考慮下列宏觀震害或地震效應(yīng)： 1強烈地震動導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)物的振動破壞； 2強烈地震動造成的場地、地基失穩(wěn)或失效，包括液化、地裂、震陷、滑坡、崩塌等： 3斷層錯動，包括基巖斷裂及構(gòu)造性地裂造成的破壞； 4局部地形、地貌、地層結(jié)構(gòu)的變異引起的地震動異常造成的特殊破壞。 4.1.2隧道地質(zhì)勘察除應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范要求外，還應(yīng)從抗震角度對下列內(nèi)容進行場 也與地基勘察和評價： 1 場地土的類型、場地類別、場地抗震地段類別、地基液化判別： 2 活動性斷層和發(fā)震斷層的位置、連續(xù)性和活動性等； 3 隧址區(qū)潛在滑坡、塌陷、崩塌和采空區(qū)等巖土體的穩(wěn)定性； 4 斷層破碎帶、巖溶、軟弱圍巖等地段隧道的穩(wěn)定性； 5土層部面及土的動剪切模量和阻尼比等參數(shù)。

表4.2.1隧道圍巖抗需地段類別

2.2在隧道勘察時應(yīng)從宏觀地質(zhì)與微觀地質(zhì)山發(fā)，對隧道邊仰坡、洞口及淺埋段 也段的場地，按抗震有利、一般、不利、危險地段進行劃分，場地的地段類別應(yīng)按

公路隧道抗震設(shè)計規(guī)范（JTC2232—2019

表4.2.2進行劃分。

表4.2.2場地的地段類別劃分

4.2.3隧址宜繞避抗震不利地段和危險地段；難以繞避時，應(yīng)以最短距離穿越 利地段和危險地段。

不利地段和危險地段。

1對于A類隧道，應(yīng)通過現(xiàn)場實測確定工程場地土層剪切波速。 2對于B、C、D類隧道，當無實測剪切波速時，可根據(jù)巖土名稱和性狀，結(jié)合當 地經(jīng)驗，按表4.2.4估計各巖土層的剪切波速。

表4.2.4巖士的類型劃分和前切波速范圍

4.2.5鉆爆、盾構(gòu)隧道的洞口及淺埋段，以及明挖隧道、沉管隧道的場地覆蓋層厚 度應(yīng)按下列規(guī)定確定： 1一般情況下，應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s.A其下臥各層巖土的剪切波速 均不小于500m/s的土層頂面的距離確定。 2當?shù)孛?m以下存在剪切波速大于其上部各土層剪切波速2.5倍的土層，且該層及其 下臥層各層巖土的剪切波速均不小于400m/s時，可按地面至該土層頂面的距離確定。

剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周圍土層。 4土層中的火山巖硬夾層，應(yīng)視為剛體，其厚度應(yīng)從覆蓋土層中扣除。

4.2.6土層平均剪切波速應(yīng)按下式計算

式中：一土層平均剪切波速（m/s）； d一一計算深度（m），取覆蓋層厚度和20m二者的較小值； 一剪切波在地面至計算深度之間的傳播時間（s）； d：一一計算深度范圍內(nèi)第i土層的厚度（m）； Ui—計算深度范圍內(nèi)第i土層的剪切波速（m/s）; n一一計算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)。 4.2.7隧道洞口、淺埋段隧道、明挖隧道、盾構(gòu)隧道及沉管隧道的場地類別，應(yīng)根 據(jù)巖石的剪切波速或土層平均剪切波速和場地覆蓋層厚度劃分為四類，并應(yīng)符合 表4.2.7的規(guī)定。當有可靠的剪切波速和覆蓋層厚度且其值處于表4.2.7所列場地類別

2.7隧道洞口、淺埋段隧道、明挖隧道、盾構(gòu)隧道及沉管隧道的場地類別，應(yīng)根 石的剪切波速或土層平均剪切波速和場地覆蓋層厚度劃分為四類，并應(yīng)符合 .2.7的規(guī)定。當有可靠的剪切波速和覆蓋層厚度且其值處于表4.2.7所列場地類另 個界線附近時，應(yīng)按插值方法確定地震作用計算所用的特征周期。

表4.2.7隧道隧址場地類別劃分

注：表中數(shù)據(jù)為場地覆蓋層厚度（m）。

4.2.8隧道工程場地范圍內(nèi)有發(fā)震斷層時，應(yīng)對斷層錯動的工程影響進行評價，并 應(yīng)符合下列要求： 1當符合下列條件之一時，可不考慮斷層錯動對隧道的影響： 1）抗震設(shè)防地震動分檔小于0.20g的地區(qū)； 2）非全新世斷層； 3）對于盾構(gòu)隧道、沉管隧道和明挖隧道，抗震設(shè)防地震動分檔為0.20g（0.30g 和0.40g的地區(qū)，全新世基巖隱伏斷層的土層覆蓋厚度分別大于60m和90m。 2當不能滿足上述條件時，宜采取下列措施：

抗震設(shè)計規(guī)范（JTG2232—2

1）隧道軸向不宜近距離平行主斷裂； 2）當隧道不得已穿越活動斷層帶時，可布設(shè)在斷裂帶較窄的部位，且應(yīng)對斷裂帶 的錯動速率及錯動量等進行專題論證，并在隧道設(shè)計中采取應(yīng)對措施； 3）隧道平行于活動斷裂布置時，宜布設(shè)在斷裂帶的下盤內(nèi)。

4.3.1天然地基基礎(chǔ)抗震驗算時，地基抗震承載力應(yīng)按式（4.3.1)計算：

式中：J調(diào)整后的地基承載力； 9.——地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)，應(yīng)按表4.3.1取值； J一—修正后的地基承載力特征值，應(yīng)按現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 (JTG 3363)取值。

表4.3.1地基抗需承載力調(diào)整系數(shù)

2驗算天然地基地震作用下的豎向承載力時，按地震作用組合計算的基礎(chǔ)底面 力和基礎(chǔ)邊緣最大壓力應(yīng)符合下列各式要求：

4.4地基液化和軟土地基

4.4.1抗震設(shè)防地震動分檔0.05g的地區(qū)內(nèi)對液化沉陷敏感的隧道結(jié)構(gòu)，宜按抗震 設(shè)防地震動分檔為0.10g的要求進行場地地震液化判別和處理；抗震設(shè)防地震動分檔為 0.10g及以上的地區(qū)，A類結(jié)構(gòu)物應(yīng)進行專門的場地液化勘察和處理，B、C類隧道結(jié) 構(gòu)可按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求進行場地地震液化判別

4.2存在飽和松砂和飽和粉土的地基，除抗震設(shè)防地震動分檔為0.05g的地區(qū)外， 行液化判別。礫粒含量較高的飽和砂土、粉土，飽和粉細砂與粉質(zhì)互層土、混砂 其液化可能性宜作專門研究

表4.4.3液化土特征深度d.（m）

4.4.4需進一步進行液化判別時，應(yīng)采用標準貫入試驗進行地面下15m深度范圍內(nèi) 土的液化判別：采用樁基或基礎(chǔ)埋深大于5m的基礎(chǔ)時，還應(yīng)進行地面下15~20m深度 范圍內(nèi)土的液化判別。當飽和土標準貫入錘擊數(shù)（未經(jīng)桿長修正）小于液化判別標準貫 入錘擊數(shù)臨界值N時，應(yīng)判為液化土。有成熟經(jīng)驗時，也可采用其他判別方法。液化 判別標準貫人錘擊數(shù)臨界值的計算，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1在地面下15m深度范圍內(nèi)，液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值可按下式計算：

公路隧道抗震設(shè)計規(guī)范（JTG2232—2019

送道抗震設(shè)計規(guī)范（JTC2232

2在地面下15~20m深度范圍內(nèi)，液化判別標準貫人錘擊數(shù)臨界值可按 計算：

表4.4.4液化判別標準貫入錘擊數(shù)基準值N，

5對存在可液化土層的地基，應(yīng)探明各可液化土層的深度和厚度，按 .5)計算每個鉆孔的液化指數(shù)，并按表4.4.5綜合劃分地基的液化等級。

表4.4.5地基液化等級與液化指數(shù)I的對應(yīng)關(guān)

4.4.6在進行地震液化判別時，應(yīng)考慮由于隧道的存在而引起的地層有效應(yīng)力降低 的影響。

4.4.7當可液化土層比較平坦且均勻時，宜按表4.4.7的要求選用地基抗液化措施。 不宜將未經(jīng)處理的可液化土層作為天然地基持力層

表4.4.7地基抗液化措施要求

4.8消除地基液化沉陷的措施應(yīng)符合下死

4.4.8消除地基液化沉陷的措施應(yīng)符合下列規(guī)定： 1隧道結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)，其底面應(yīng)埋入液化深度以下的穩(wěn)定土層中，其深度不應(yīng)小 于0.5m，并應(yīng)注意其地震時的抗上浮問題。 2采用振沖、振動加密、擠密碎石樁、強夯等加密法加固地基時，應(yīng)處理至液化 深度下界。 3用非液化土替換全部液化土層。 4當隧道結(jié)構(gòu)處于液化土層中并采用加密法或換土法處理時，其處理寬度不宜小 于液化土層厚度。當液化土層的厚度小于隧道底面寬度時，應(yīng)處理隧道底面寬度范圍內(nèi) 的全部液化土層：當明挖隧道基坑兩側(cè)有排樁、連續(xù)墻等支護結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)寬度小于液 化土層厚度時，可只處理排樁以內(nèi)部分的全部液化土層，但排樁應(yīng)穿越液化土層 5當隧道結(jié)構(gòu)處于液化土層中并采用注漿方法加固時，注漿厚度不宜小于液化土 層厚度。 6將永久性圍護結(jié)構(gòu)嵌人非液化土層

1 選擇合適的基礎(chǔ)埋置深度； 2 調(diào)整基礎(chǔ)底面積，減少基礎(chǔ)偏心； 加強基礎(chǔ)的整體性和剛度； 4 減輕荷載，增強結(jié)構(gòu)的整體剛度和均勻?qū)ΨQ性，避免采用對不均勻沉降敏感白

公路隧道抗震設(shè)計規(guī)范（JTG2232—2019

故河道以及鄰近河岸 能的地段內(nèi) ，否則應(yīng)進行抗滑動驗算，并采取防土體滑動措施或結(jié)構(gòu)抗裂措施。

不宜修建隧道，否則應(yīng)進行抗滑動驗算，并采取防土體滑動措施或結(jié)構(gòu)抗裂措施。 4.4.11判定為發(fā)生液化的土層，應(yīng)根據(jù)液化程度對下列各士質(zhì)參數(shù)進行修正：地基 的變形模量、地基的基床系數(shù)、地基承載力和樁周邊土的承載力參數(shù)。 4.4.12判定為發(fā)生液化的土層的土質(zhì)參數(shù)宜采用該土層在不發(fā)生液化時的各土質(zhì)參 數(shù)乘以該土層液化影響折減系數(shù)C，進行修正。土層液化影響折減系數(shù)可按表4.4.12取 值。折減系數(shù)為0的土層應(yīng)不計土層的抗力作用

表4.4.12土層液化影響折減系數(shù)C

4.4.13當采用標準貫入錘擊數(shù)表征土的液化抗力時，表4.4.12中的液化抵抗 安式（4.4.13）計算：

式中：N.場地土標準貫人錘擊數(shù)實測值；

[4. 4. 13]

5.1.1各類隧道結(jié)構(gòu)的地震作用，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1應(yīng)考慮沿結(jié)構(gòu)橫斷面方向的水平地震作用。 2抗震設(shè)防地震動分檔為0.20g及以上地區(qū)的隧道和單洞四車道及以上的大跨度 遂道，及豎直向作用引起的地震效應(yīng)很顯著時，應(yīng)同時考慮沿橫斷面方向的水平向和豎 直向的地震作用。 3盾構(gòu)隧道、沉管隧道和明挖隧道應(yīng)同時考慮沿橫斷面方向和沿結(jié)構(gòu)縱向的水平 地震作用。

5.1.2隧道結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計地震動參數(shù)確定應(yīng)符合下列規(guī)定： 1A類隧道和位于抗震設(shè)防地震動分檔0.40g地區(qū)的特長隧道，應(yīng)根據(jù)專門的工 程場地地震安全性評價確定參數(shù)。 2開展了專門的工程場地地震安全性評價的隧道，應(yīng)根據(jù)安全性評價結(jié)果確定 參數(shù)。 3對其他隧道，地震動參數(shù)可在現(xiàn)行《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306）基礎(chǔ) 上采用本規(guī)范相關(guān)規(guī)定確定。 5.1.3隧址區(qū)及外延10km范圍內(nèi)存在發(fā)震斷層時，宜進行.T.程場地地震安全性評 價；隧址區(qū)及外延5km范圍內(nèi)存在可能發(fā)生震級不小于6.5級的發(fā)震斷層時，應(yīng)進行

5.1.3隧址區(qū)及外延10km范圍內(nèi)存在發(fā)震斷層時，宜進行T.程場地地震安全性評

.1.3隧址區(qū)及外延10km范圍內(nèi)存在發(fā)震斷層時，宜進行.T.程場地地震安全性 隧址區(qū)及外延5km范圍內(nèi)存在可能發(fā)生震級不小于6.5級的發(fā)震斷層時，應(yīng)進行 程場地地震安全性評價。

5.2.1采用靜力法進行抗震計算時，地表水平向設(shè)計地震動峰值加速度A，應(yīng)根據(jù)下 式確定：

式中：C一地 場地地震動峰值加速度調(diào)整系數(shù)，按表5.2.1所給值分段線性插值確定； 當采用的地震動參數(shù)適用隧址場地時，C，=1.0； C:一抗震重要性系數(shù)，按本規(guī)范表3.1.5取值； A一一Ⅱ類場地地表水平向基本地震動峰值加速度（g），按現(xiàn)行《中國地震動參 數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306）取值

表5.2.1場地地震動峰值加速度調(diào)整系數(shù)C.

Umax = F,Umax I Umxl = Frthn A

式中：F. 場地地震動峰值位移調(diào)整系數(shù)，應(yīng)按表5.2.2所給值分段線性插值確定； UmuxU Ⅱ類場地地表水平向設(shè)計地震動峰值位移（m）； Fuh 經(jīng)驗系數(shù)，峰值位移單位為m、峰值加速度單位為m/s時，F(xiàn)uh取值為 1/15單位為 s。

表5.2.2場地地震動峰值位移調(diào)整系數(shù)F

5.2.3采用廣義反應(yīng)位移法或時程分析法進行抗震計算時，輸入的水平向加速度 應(yīng)采用計算模型底邊界處的水平加速度時程

5.3.1場地地表豎向設(shè)計地震動峰值加速度A，應(yīng)根據(jù)水平向設(shè)計地震動峰值加速度 Ah，按式（5.3.1）確定。在活動斷裂附近，豎向峰值加速度宜采用水平向峰值加速 度值，

F：K、一一豎向地震動峰值加速度與水平向峰值加速度比值節(jié)能標準規(guī)范范本，按表5.3.1分段線性指 值確定。

表5.3.1豎向地震動峰值加速度與水平向峰值加速度比值K

.4.1已作工程場地地震安全性評價的隧址，采用時程分析法進行結(jié)構(gòu)動力分析時 十地震動時程應(yīng)根據(jù)專門的工程場地地震安全性評價結(jié)果確定

5.4.2未作地震安全性評價的隧址，采用廣義反應(yīng)位移法和時程分析法進行結(jié)構(gòu)動 力分析時，輸入的設(shè)計地震動加速度時程可根據(jù)地震動加速度反應(yīng)譜合成，也可利用地 震和場地環(huán)境相近的實際地震動加速度記錄經(jīng)適當調(diào)整后確定。用于輸入的地震動加速 度時程的峰值加速度、峰值位移及加速度反應(yīng)譜曲線與本規(guī)范規(guī)定的設(shè)計地震動峰值加 速度、峰值位移以及本節(jié)中確定的地震動加速度反應(yīng)譜曲線的誤差應(yīng)小于5%。 1用于合成設(shè)計加速度時程的反應(yīng)譜（阻尼比為0.05）S（圖5.4.2）由下式確定：

Smux（5.5T+0.45) T<0. 1s S=JSmux 0.1s≤T≤T Smx(T/T)" T>T

公路隧道抗震設(shè)計規(guī)范（JTC2232—2019）

車庫設(shè)計規(guī)范和圖紙水平加速度反應(yīng)譜最大值S.由下式確定：

圖5.4.2水平加速度反應(yīng)譜