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JTG B02-2013公路工程抗震规范.pdf6.2.2隧道的地震作用可按静力法计算。验算隧道的结构抗震强度和稳定性时, 作用应与结构重力和土的重力组合,
公路工程抗震规范【JTGB02—2013)6.2.3地基抗震容许承载力调整系数,应按本规范第4.2.2条的规定取值。6.3抗震措施6.3.1隧道洞口应采取控制路堑边坡和仰坡的开挖高度等措施防止塌震害;位于悬崖陡壁下的洞口,宜采取设置明洞等措施防止落石的危害。6.3.2洞门建筑材料不应低于表6.3.2的要求。地震动峰值加速度0.20g (0.≥0.40g单车道不低于M10浆确片石混凝土或混凝土洞门端车道混凝土混凝土道及以上昆疑土混凝土≤10不低于MI0浆橱片洞口挡土片石混凝土成混凝注:H为挡墙的高度!通in6.3.3设地震动峰值加速度10gE的地区,遂道洞口浅埋和偏压地段应采取抗并宜采用带仰拱的曲墙式衬砌设防长度应根据地形、地质条件,按下列规1设计基地晨动峰值加速度人手或等于0.10g的地区1~V级围岩的双车道隧道和设基本地震动峰值加速度大于或等于0.20g的地区同口为Ⅲ~V级围岩的双车道隧道,宜小于25m。2设计基本地震云洞口为IV~VI级围岩的单车道隧道,设防长度不宜小了15m6.3.4抗震设防地段遂道衬砌和明洞的建筑材料,不应低于表6.3.4的要求。设计基本地震动峰值加速度小于0.10g地区的单压拱形明洞外边墙、棚式明洞衡重式边墙可采用M10浆砌片石。表6.3.4隧道衬砌和明洞建筑材料工程项目围岩或结构类别材料种类V~VI钢筋混凝土隧道衬砌IV混凝土或钢筋混凝土 II混凝土24
隧道续上表工程项目围岩或结构类别材料种类IV~VI级围岩段拱圈拱圈用钢筋混凝土拱形明洞Ⅲ级及以上围岩段拱圈拱圈用混凝土或钢筋混凝土单压明洞外边墙混凝土或钢筋混凝土顶梁钢筋混凝土外支承结构混凝土或钢筋混凝土棚式明洞内侧锚杆式边墙混凝土衡重式边墙混凝土6.3.5动峰值加速度大于或等于0.20g的地区,隧道洞门端墙与衬砌环框间、端墙uol震连接措施。B6.3.6棚武明派应按本规范第5章规定,采取防止落梁的措施6.3.7压以及位于断裂破碎带等地质不良地段的隧道段段落,除设置系统锚杆外,还宜背后一定范围内儿注水泥砂浆通6.3.8道建馆范围内有发震断裂时,应考虑发震断裂错动对隧道的影响。设计基大于或等于0.20g和0.40g的地区,距离主断裂达边缘的离应分别大于300m和500m25
DB51/T 2661-2019 政府信息主动公开平台建设规范.pdf公路工程抗震规范(JTGB02—2013)
7.2强度和稳定性验算
表7.2.1挡土墙抗震强度和稳定性验算范围
注:H为挡土墙墙趾至墙顶的高度(m)。
7.2.2公路挡土墙可采用静力法验 墙体抗震强度和稳定性。设计基本地震动 峰值加速度大于或等于0.10g地区的高速公路、一级公路上的挡土墙,高度超过20m 且地基处于抗震危险地段的,应作专门研究。
E,=C.CAb.G/g
h一当土墙墙趾至第截面的高度。
式中:E—作用于挡土墙重心处的水平向总地震作用(kN)
n + 1. 0 (0 ≤h, ≤0. 6H) 3H 3 h; + 0. 3 (0. 6H < h, ≤ H) H
E,=0.30C,A.W/g E,=0.35C.A.W/g
式中:Ea 地震时作用于挡土墙背每延米长度上的主动土压力(kN/m),其作用点 为距挡土墙底0.4H处; 一土的重度(kN/m); H一挡土墙高度(m); K一非地震作用下作用于挡土墙背的主动土压力系数,可按下式计算;
一挡土墙背土的内摩擦角()。
K=cos/(1+singp)
7.2.6挡土墙墙身的截面偏心距e应符合式(7.2.6)的规定。基础底面的合力偏心 矩e应符合表7.2.6的规定。
式中:p 截面核心半径(m)
武中:p 截面核心半径(m)。
公路工程抗震规范(JTGB02—2013)表7.2.6基础底面的合力偏心距e地基土e岩石,密实的碎石土,密实的砾、粗、中砂,老黏性土,J.≥300kPa的黏性土和粉土≤2.0p中密的碎石土,中密的砾、粗、中砂,150kPa≤f<300kPa的黏性土和粉土≤1.5p密、中密的细砂、粉砂,100kPa≤f.<150kPa的黏性土和粉土≤1.2p新近沉积的黏性土,软土,松散的砂,填土,f.<100kPa的黏性土和粉土≤1. 0p7.2.7挡土墙的抗震稳定性验算应按现行《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTC7.3抗震措施PreS7.3.1设计基本地震动峰值加速度大手或等于彻块)石挡土墙的高度不宜超过于或等于0.40g时,不宜超高速公路级公路不应使用干砌片石挡土7.3.2地震动峰值加速度大于或等于0.10%时,浆砌片(块石挡土墙的最低砂浆强度(JTGD61)提高一级采用,挡土墙市度不大于表7.3.2的规定。当挡土墙高度大于表7.2所斤列数值时,宜采用混凝土整体浇筑或分级式挡六文表7.3.2浆砌片(块)石挡土墙的高度限值计基本地震力峰值加速度0.20g、0.30g≥0.40g速公路、一级公路12 10公路等级路三级公路14127.3.3混凝土挡土墙的施缝和衡重式挡土墙的变截面处,应采用短钢筋加强、设置不少于占截面面积20%的头等措施提高抗剪强度7.3.4挡土墙应分段修筑,每段长度不宜超过15m;在墙的分段处、地基土及墙高变化处,应设置沉降缝。7.3.55位于液化土及软土地基上的挡土墙,应按本规范第4章有关规定进行地基处理。当采用桩基时,桩尖应伸入稳定土层。
路8路基8.1一般规定SS8.1.1择填料,确定路基高度礼断面形式,并采取必要的防护措施,保证路基安全。8.1.2用排、挡及改善软弱层带的工程性质等措施进行综合治理,减轻地震诱发的地质灾害对路基的危害。8.2算通8.2.1路基应接表8.2.1规定的范围和要求验算其抗震稳定性。表8.2.路基抗震稳定性验算的范围基本地震动峰值加速度入级公路、三级公路、高速公路二级公路四级公路0.10g (0.15g)0.20g (0.30g)≥0.40≥0.40g用岩块粉性土、有不验算H>20验算H>15验算H>20验算岩石、非机质土除外非液化水土及非不验算H>12验算H>6验算H>12验算填筑软土地基上的水库地区用渗水性土填筑不验算H,>3验算H,>2验算路堤H,>3验算地面横坡度大于1:3的路基不验算验算验算验算路堑黏性土、黄土、碎石类土一般不验算H>20验算H>15验算H>20验算注:1.H为路基高度(m),2.H.为路基浸水常水位的深度(m)。8.2.2公路路基可采用静力法进行抗震稳定性验算。设计基本地震动峰值加速度大于或等于0.20g地区的高速公路、一级公路,挖方高度超过20m,填方路堤高度超过29
公路工程抗震规范(JTGB022013
滑坡地段的路基,宜对抗震稳定性进行专
8.2.3当路是高度大于20m且位于设计基本地震动峰值加速度大于或等于0.20g地 区时,路基抗震稳定性验算应考虑垂直路线走向的水平地震作用和竖向地震作用,其余 情况只考虑垂直路线走向的水平地震作用。 8.2.4地震作用应与结构重力、土重力组合,对于水库地区浸水路基以及滨河地区 高速公路和一级公路浸水路基还应计人常水位的水压力和浮力。 8.2.5采用静力法对路基进行抗震稳定性验算时,高速公路和一级、二级公路路基 边坡高度大于20m的,路基边坡抗震稳定系数不应小于1.15,路基边坡高度小于或等 于20m的,不应小于1.1;三级、四级公路的路基边坡抗震稳定系数不应小于1.05。 8.2.6采用静力法对路基进行抗震稳定性验算时,应按下列公式计算路基边坡抗震
采用静力法对路基进行抗震稳定性验算时,高速公路和一级、二级公路路基 大于20m的,路基边坡抗震稳定系数不应小于1.15,路基边坡高度小于或等 ,不应小于1.1;三级、四级公路的路基边坡抗震稳定系数不应小于1.05。 采用静力法对路基进行抗震稳定性验算时,应按下列公式计算路基边坡抗震 K: 作用于冬土体条块重心处的地震作用应按下式计算,
Ehsi =C,C,An,Gi/g Ewi = C.C,AG/g
路基表8.3.9边坡高度超过10m的岩石路堑参考边坡坡度设计基本地震动峰值加速度岩石种类0.20g (0.30g)0. 40g风化岩石1:0.6 ~1:1.51:0.75 ~ 1:1.5一般岩石1:0.1 ~1:0.51 :0.2 ~1 :0. 6坚石1:0.1~直立1:0.1~直立8.3.10路基通过发震断裂S按本规范第3.6.11条判定,需要考虑发震断裂错动对路基影响时,高速公路高度和路堑边坡高3m,通文33
公路工程抗震规范(JTGB02—2013)
9.0.1设计基本地震动峰值加速度大于或等于0.20g地区的高速公路和一级、二级 公路上的涵洞,应选用外形封闭的圆管涵或箱涵。 9.0.2 软土或液化地基上的涵洞,地基基础处理应符合本规范第4.3节的有关规定 9.0.3 涵洞可按本规范第7.2节的规定进行强度和稳定性验算,其综合影响系数C, 可取0.3。 9.0.4 钢筋混凝土管涵的涵节接头两侧宜置于同一土层上。设计基本地震动峰值加 速度大于或等于0.40g的地区,宜采用钢筋混凝土套环式接头
公路工程抗震规范(JTGB02—2013)
3.1桥梁工程抗震设防标准
3.1.1考虑到公路桥梁的重要性和其在抗震救灾中的作用,本着确保重点和节约投 资的原则,根据桥梁的重要性和修复的难易程度,将桥梁抗震设防类别分为A、B、C、 D四类。
抗震设计规范》(JTJ004一89)中桥梁抗震设防性能目标要求的延续性和一致性。实 际上,是将“小震不坏、中震可修、大震不倒”的理念贯彻到具体的结构类型上,在 此基础上,进行结构的抗震设计。
3.1.3各类桥梁的抗震重要性修正系数C;是在基于《中国地震动参数区划图》(GB 18306一2001)所给出的设防水准,即该地区未来50年内在平坦稳定的一般(中硬) 场地条件下可能遭遇的具有10%超越概率,地震的重现期为475年的基础上,综合考 虑桥梁所处地区的社会经济状况、地震危险性以及桥梁工程的结构重要性等因素进行了 修正。其中,E1地震作用相当于第一级水准设防,E2地震作用相当于第二级水准 设防。 本规范的抗震设防标准基本上维持原规范的水平,关键是引人了两阶段设计的概 念。第一阶段的抗震设计,采用弹性抗震设计方法;第二阶段的抗震设计,采用延性 抗震设计方法。通过第一阶段的抗震设计,即对应E1地震作用下的抗震设计,可 达到与原规范基本相当的抗震设防水准;通过第二阶段的抗震设计,即对应E2地 震作用的抗震设计,来保证结构具有足够的延性,确保结构的延性能力大于延性 需求。 为便于实际应用,对于E1地震作用,可通过引入不同的抗震重要性修正系数来调 整设计地震动参数,采用弹性设计是恰当的,并可以取消原规范的综合影响系数。本规 范B、C、D类桥梁的抗震重要性修正系数分别取0.43(0.50)、0.34和0.23,对应的 设计地震动的重现期大约分别为75(100)年、50年和25年,与原规范基本相当; A类桥梁,抗震重要性修正系数取1,设计地震动重现期为475年。 对于E2地震作用,B、C类桥梁的抗震重要性修正系数与原规范一致,对应的抗 震重要性修正系数分别取1.7、1.3和1.0,设计地震动的重现期大约分别为2000年
公路工程抗震规范(JTGB02—2013)1000年和475年;A类桥梁的抗震重要性修正系数,主要参考了近年来国内一些特大桥的设计标准,取用1.7,其设计地震动重现期大约为2000年。3.1.4抗震措施是在总结国内外桥梁震害经验的基础上提出来的。历次大地震的震害表明,抗震措施可以起到有效减轻震害的作用,而其耗费的工程代价往往较低。因此,本规范对抗震措施提出了更高和更细致的要求,对A、B类桥梁,抗震措施均按提高一档或更高的要求设计。3.1.5立体交叉的跨我结工程一旦受到破环,不仅会影响上线交通,还会影响到下线交通。因此,路线工应接上、下两线中较高的线略的设防标准来进行抗震设计,亦即其重要性修正系数不应低于下线工程的重要性修正系数和构造借施水准。3.2其他公路工程构筑物抗震设防标准03.2.1本条规定厂其他公路工程构筑物,挡墙、隧道等的抗震设防标准。在保障人民生命财的安全和公前提下,为为更好地发挥公路交通程设施基本好的运输在抗震约作用,允许公路工程构筑物遵受强烈地也震作用时有一定程度的损坏,并根据具本情况对修一股地段的全工程构筑物修建于抗震危险地段、不利地子级公路工程勾筑物,分别提出同的允许损坏根据我公程构筑物的程地质条件较好地段的公路工程构筑物的震害较基仅有少量的塌方或小规模的沉陷,稍予清理战修补就能恢复通车。结构物以主,主要构件的承载能力不致降低,经过设修整优能继续使用。虽然在一般地段也有波坏比较严的例子,但也可以采取适当措方少量的抗震投资来减轻震害。高速公路及公路及二级公路,在政治、经济和国防上具有特别重要的意义,时抗震设防的要求也高,在遭遇到强烈地震时所允许的损坏程度要比其他等级公路低抗震危险地段在遭受强列地震作用时可能会发生大规模地表错动、滑坡、崩塌等严重震害,对公路工程构筑物产生极大的破坏作用,例如汶川地震后发生多处大型的滑坡、崩塌等次生灾害,严重地破坏了公路工程构筑物,即使采取一定的抗震措施,也是难以抗御的。软弱黏性土层和液化土层,在强烈地震时承载能力将会大幅降低,并完全失效,将会引起河岸滑移,对公路工程构筑物的危害也很严重。在上述地段修建公路时,目前还缺乏行之有效的抗震措施,或者虽然有了技术措施,但由于投资等条件的限制,也难以普遍采用。3.2.2~3.2.5本规范从我国具体情况出发,考虑到公路工程构筑物的重要性、抗震救灾作用及震后修复的难易程度,本着确保重点和节约投资的原则,作出不同的抗震设44
条文说明防要求和规定。(1)重要程度划分本规范将公路工程构筑物的重要程度划分为5个档次:第一档次为高速公路和一级公路上的抗震重点工程。这类建筑物地震破坏后会引起严重后果,经济上造成重大损失,对社会和灾后重建也有特别重要的影响。第二档次为高速公路、一级公路的一般工程和二级公路的抗震重点工程。高速公路和一级公路具有重要的政治、经济和社会意义,其使用要求、技术标准和交通量都很高,对抗震设防要求也高。二级公路上的抗震重点工程在抗震救灾时具有与一级公路同等重要的意义。第三档次为二级公路上的一般工程和三级公路上的抗震重点工程,位于中间档次二级公路是连接重要政治、经济中心或运输繁忙的城郊公路或高速公路与其他等级公路之间的联络线不论在平时还是在地震时都具有比较三级公路上的抗震重点工程在地震作用下破坏,后果比较严重。策四档次为三级公路的一般工程和四级公路的亢震重点工程。相对于第三档而言其对抗的要求低民。四级公路是沟通县,乡村真接为农业运输服务的支线公路,平夜交通量较小,一一般工程凹不进行抗震强度和稳定性验算,作为第五档。C(2)重要性修系数目前我国新额的地震区划图以概率分析方法法进行编图,给出地震基本烈度与地震动两类参类人概率定量给出设计中的地震作用,这对工程抗震设计是非常合适的。该区划图纟给山5的基本烈度是该地区未来50般场地条件下行能遭遇的具有10%超越概率的烈度值,即地震的重现期为475年外,我国工程结构的设计已进入以可靠性理论为基础的概率极限状态设计方法阶段亦要求以作用与杭力两大部分的概率定量给出结构市性指标。鉴于以上情规范对重要程度不同的工程以概率统计为基础,针对地震区划图所给出的地震动给出不同的重要性系数。重要性修正系数的确原则上与原规范相同。其中对桥梁结构外的三级公路上的一般工程和四级公路上抗资减重点工程,其重要性修正系数由原0.6提高到0.8。该重要性修正系数的提高,程的造价提高很少,唯有对地展动峰值加速度大于或等于030g地区的工程造价会有所提高,但地震动峰值加速度大于或等于0.30g的地区,占我国总的国土面积的比例极小,且三级公路、四级公路技术标准稍低,高路堤、高挡土墙较少,因此对整个公路工程造价而言影响不大。(3)抗震措施抗震措施,是在总结国内外公路路基、挡土墙、遂道等构筑物震害经验的基础上提出来的,用较少的工程费用对上述薄弱环节予以局部加强,使整个构筑物的抗震能力得到提高。本规范规定了一系列的抗震措施,是保证结构在一定的塑性变形状态下仍不丧失稳定,使构筑物在高于设计地震动峰值加速度影响或在没有考虑到各种因素下具有一定的抗御地震的能力,并在一定范围内不致产生严重的后果。抗震构筑物的抗震措施是45
公路工程抗震规范(JITCB022013)
提高构筑物抗震能力的最有效的方法。 鉴于高速公路和一级公路在政治、经济、国防上具有特别重要的意义,有必要采取 适当的抗震措施来提高结构的安全度。对于高速公路和一级公路上的抗震重点工程,台 阶式路基和阶梯式挡土墙,其抗震措施可比工程抗震基本烈度提高一度采用。对于四级 公路的一般工程则可不考虑或采取投资少及材料不多而效果好的简易抗震措施。 构筑物部分构件遭到震害,并不意味着整个构筑物在地震作用下强度和稳定性都不 够,而是在薄弱环节上首先发生破坏,导致构筑物破坏。例如对于地震时挡土墙滑动 桥梁墩台施工缝处断裂等,在相应部位采取防止落梁的抗震措施等,就会提高这些构筑 物的抗震能力,花较少的费用,就可以取得一定的抗震效果。 对重大的、修复困难的以及软土地基、液化地基上的构筑物,在抗震设计上要慎 重。应通过抗震强度和稳定性验算,对构筑物作全面细致的分析和研究,以使公路全线 各构筑物具有比较一致的抗震能力,使重点、薄弱环节得到必要的抗震保证
3.4.2地震作用的重现期为475年,洪水重现期为25~100年不等,二者同时发生 几率相当小,因此,规定季节性河流上的公路工程构筑物,可不考虑水流影响,常年有 水的河流或水库区的构筑物,可按常水位计算水的浮力。
3.6.1在地震区进行路线设计、桥位和隧址选择时,应充分估计未来地震对公路工 程构筑物的可能影响。 汶川地震发生在青藏高原与四川盆地的结合部,山体陡峻、沟壑纵横。由于地震影 响,坡度陡峻的山区路段(映秀至汶川、映秀至耿达及茂县、汶川、北川南坝等路 段)、地表沉积层较厚的地区、河岸等地形条件和地质条件复杂的地区(都江堰等), 地震震动使表土松垮和崩裂,引起山崩、滑坡及泥石流,造成公路坡面崩塌,使公路、 桥梁、隧道等构筑物被掩埋、冲毁和损坏。 鉴于我国公路等级的不断提高和建设里程的增加,尤其是现今我国实施西部大开发 战略,位于山岭重丘区的高速公路建设突飞猛进,为了估计和考虑未来地震对公路工程 构筑物的可能影响,首先要做好以下两方面的工作: (1)向有关地震、地质部门搜集公路沿线地区的地震活动、区域性地质构造等资 料,了解清楚沿线地区的地震活动趋势及其地质构造背景,对未来地震对于区域公路工 程构筑物的可能影响有一个总体的了解。 (2)《中国地震动参数区划图》(GB18306一2001)规定的是某一地区重现期为 475年的地震动峰值加速度设计值,它反映了一个地区内各处地面受到地震影响的程度 的平均趋势,但不会直接反映对路线设计、桥位和隧址选择有重要影响的局部场地条件 的差异。因此,应当加强工程地质、水文地质和历史震害情况的现场调查和勘察工作, 从场地条件和历史震害所反映的场地影响两个方面来估计和考虑未来地震对各个具体路 段和具体工程的可能影响。 本规范对于场地影响问题,除了针对不同的场地条件采取相应的抗震措施和抗震验 算中采用不同的计算参数或方法以外,主要是通过在布设路线和选定桥位、隧址时采用 避重就轻的方法来解决的。所谓“避重就轻”的方法,有以下三点具体内容: (1)本规范把场地条件粗略地归纳为对公路工程抗震有利、不利和危险三类。在 布设路线和选择桥位、隧址时应当尽量避开地震危险的地段,充分利用对抗震有利的 地段
公路工程抗震规范(JTGB02—2013)(2)就是在同一类的地段中,由于具体场地条件的复杂性,地震对公路工程构筑物的影响也不会完全一致,其中也存在着相对较重和相对较轻的小段落,在布设路线和选择桥位、隧址时,也应当结合具体情况对这些因素作适当的比较和考虑。(3)地震对公路工程构筑物的影响,还与工程本身的抗震性能有关。路线布设桥位和隧址选择常常与方案比较紧密结合在一起,因此,布设路线和选定桥位、隧址时,还应当结合方案比较,尽量少采用对抗震不利的设计方案,多采用对抗震有利的设计方案。3.6.2在发震断裂带及其邻近的一个狭长地段内,地震烈度有明显增高趋势。为了尽量缩短通过高烈度区的路线长度,路线应尽量避免与发震断裂带平行布设,宜选择破碎带较窄的部位穿过发震断婴带。此外,根据1970年通海地震*1973年炉霍地震等发震断裂带比较明显的地震资料,发震断裂带两盘的烈度衰减规律明显不同,一般下盘衰减较快,说明下盘的相对较轻平行于发断裂带时,宜将路线布设在下盘上以减轻强烈地震对公路工程构筑物的影响程度3.6.37高速公路和级公路在技救灾中发挥重零的作用,地震而中断交通会给国家和念人民造成重大因此,路和一级公公路,路线应尽量避开地震动峰值大于或等于0.20g中区的发震以避开时,抗因设计应考虑震后修复预案,如于桥梁而言,意识地在大中增加一个小跨径桥梁,并仔细设计伸缩缝震坏也可尽快修复对也构筑物如挡土墙有意识地设计沉降缝和伸缩缝,!震环修复方便。3.6.4~3.6.5强烈地震时,如果在桥位附近发生滑坡崩塌即使其规模较小,往往也足以使桥梁遭到比较严重的破坏。分析汶川地震中桥梁结构受损情况,大多数破坏是由山体滑坡、崩璟堰塞湖等间接原因引起的。、溶洞和已经采空的矿穴,在强烈地震时也容易塌陷从而使相应地面上的公路工程构筑物遭到比较严重的破倾角较大的构造软弱面,而且又被流水切割成深切河槽时,由于基岩在河槽方向失支撑,在强烈地震时容易顺构造软弱面向河心滑动,从而使修建在这种地段的桥梁及其桥头引道遭到严重的破环。因此,在布设路线和选择桥位时,宜绕避上述地段。在工程地质条件不良的峡谷地段,强烈地震引起滑坡崩塌,从而堵塞河流,形成湖泊的例子不少。1974年昭通地震时,抗震设防烈度9度区的手扒岩山崩、8度区的海口大滑坡、7度区的蒿芝坝大滑坡等,都造成了堵河成湖。汶川地震时,震区形成堰塞湖34处,其中唐家山堰塞湖是体量最大的一处,滑坡体坝高82~124m。因此,在工程地质条件不良的峡谷地段布设路线和选择桥位时,应将工程地质勘察工作的范围扩大到上、下游的一定范围,查明有无在强烈地震时因发生滑坡、崩塌而造成堵河成湖的可能性,并估计其淹没和堵塞体溃决的影响范围,以便合理地确定路线的高程和选定桥位。48
条文说明河谷两岸发生较小规模的滑坡、崩塌,虽然不致造成堵河成湖,但有可能改变河流的流向。汶川地震中,由于地震造成山体崩塌,崩塌物压缩河道,造成河水冲刷路基,造成公路路基路面整体水毁。如果这种现象发生在桥位上游的邻近地段或对岸修建有沿河路基,就可能由于水流的冲淘作用而影响岸坡、桥梁墩台和路基的安全。因此,当存在着这种可能性时,应采取相应的防护措施,以避免或减轻这种影响。较厚的松散的山坡堆积层,对抗震不利,尤其在雨季,由于坡面水下渗而积蓄在岩石下面,受震后容易产生沿岩面滑动的人型滑玻。例如1974年昭通地震,蒿芝坝大滑坡严重地阻塞了交通。汶川地震中,S303耿达至映秀段(约22km)、G213映秀至草坡段(约20km)路基几平全部被丹塌的山体滑玻掩理埋,S302茂县至北川段多处被滑坡引起的堰塞湖淹没。在地质和地形两个不利因素的综合作用下,震害往往加重例如1970年通海地震,蓟家河坎大型滑使寸庄滑移了大约100m,就是由于山区沟谷口是洪积扇地形,洪积底部为饱和米起顺坡向下滑的结果。B3.6.11条规定引自《建筑抗震设计规范》CB81500112001的有关规定。对构筑物范围内斤婴的工程影响行评价,是地性评价的内为睿,其可以结合场地工程地震勘平价,按本条规定定采取措施。在此处发震断裂的「程影响主要是指断裂引起的地表破雾对工程结构的!景影响对这种烧司的地表错动力还没有经济、有效的工程构造措施要靠避让来减车危险性报道称,某些具有坚固基础的建筑物曾成功地抵抗移了数英寸的地表破裂,结构物来发生破坏oun1989),指出优质配筋的筏和内部拉接接坚固的基础效果最好可供设计参考(1)实际发震断裂引起的地表破裂与地震烈度没级有一定的相关(2)在活动断层调查取得断层物质(断层泥、糜棱兴及上覆沉积物样本,可以根据已有的一些方法热释光等)测试断层最新活动年代。显然,活动断层和发震断裂,尤其是发生6作。根据我国的资料和研究成排除了全新世以前活动断裂上发生6级以上地震的可能性,对于一般的公路工程在大体上是可行的。(3)覆盖土层的变形可以“吸收”部分下伏基岩的错动量,是指土层地表的错动会小于下伏基岩顶面错动的事实。显然,这种“吸收”的程度与土层的工程性质和厚度有关。各场地土层的结构和土质条件往往会不同,有的差别很大,目前标准中不能一一规定,只能就平均情况,大体上规定一个厚度。数值60m和90m,是根据最近一次大型离心机模拟试验的结果归纳的,也得到一些数值计算结果的支持。49
4.2天然地基抗震承载力
4.2.1~4.2.2由于地震作用属于偶然的瞬时荷载,地基土在短暂的瞬时荷载作用 下,可以取较高的容许承载力。世界上大多数国家的抗震规范,在验算地基的抗震强度 时,对于抗震容许承载力的取值,大都采用在静力设计容许承载力的基础上乘以调整系 数来提高。本条在原规范基础上,参照《建筑抗震设计规范》(GB50011一2001)的 有关规定,对地基土的划分作了少量修订。
4.3.2~4.3.3《岩王工程勘察规范》(GB50021—2009)规定,地震液化的判别应 在地面以下15m范围内进行,对于桩基和基础埋置深度大于5m的天然地基,判别深度 应加深至20m。 《岩土工程勘察规范》(GB50021一2009)规定,土按颗粒级配分为:碎石土、砂 土、粉土和黏性土,因而将原规范中亚砂土改为粉土。 土层液化判定方法仍然沿用《公路工程抗震设计规范》(JTJ004一89)
4.3.4本条提供了一个简化的预估液化危害的方法,可对场地的喷水
.3.4本条提供了一个简化的预估液化危害的方法,可对场地的喷水置沙程度
条文说明20世纪70年代中期提出了结构抗震设计理论中的一个重要原则一能力保护设计原则(PhilosophyofCapacityDesign),并最早在新西兰混凝土没计规范(NZS3101,1982)中得到应用。以后这个原则先后被美国、欧洲和日本等的桥梁抗震规范所采用。能力保护设计原则的基本思想在于:通过设计,使结构体系中的延性构件和能力保护构件形成强度等级差异,确保结构构件不发生脆性的破坏模式。基于能力保护设计原则的结构抗震设计过程,一般都具有以下特征(1)选择合理的结构布局。(2)选择地震中预期出现的弯曲塑性铰的合理位置,保证结构能形成一个适当的塑性耗能机制;通过强度和延性设计,确保潜在塑性饺区域截面的延性能力。(3)确立适当的虽度等级,确保预期出现弯曲塑性铰的构件不发生脆性破坏模式(如剪切破坏、黏结破坏等),并确保脆性构件和不宜用于耗能的构(能力保护构件)处于弹性反应具体到梁桥。按能力保护设计原则,应考息以几方面:(1)塑性位置一般选择出现在墩柱上域柱作为延性构件设计,可以发生弹塑性变形耗敬地也震能量。(2)墩杜的设计剪力值按力设计方法计应采用墩柱的极限弯矩(考虑超强力。以确定最大的设计剪力ni(3)点及基础按能力保护构件设计设计弯矩、设计剪大力和设计轴力应为与墩柱的机弯矩考虑意超强系数)所对应的弯矩、剪力和轴力在计算盖梁、结点和基础自设江矩、设计剪力和设计轴力值立考虑所有潜在塑性铰位置,以确定最大的设计剪力和轴力5.4.4在桥梁抗震设+中,引入减隔震技术的目的就是利用减隔震装置在满足正常使用功能要求的前提下结构周期、消耗地震能量、降低结构响应。因此,对于桥分发挥作用,即桥梁结构的人部分耗能、塑性变形集中于这些装置,允许这些装置在大地震作用下发生大的塑性变形和存在一定的残余位移,而结构其他构件的响应基本为弹性或有限塑性。但是,减隔震装置并不是在任何情况下均适用。对于基础土层不稳定、易于发生液化的场地,下部结构刚度小、桥梁结构本身的基本振动周期比较长,位于场地特征周期比较长、延长周期可能引起地基与桥梁结构共振以及支座中出现较大负反力等情况,一般不采用减隔震装置。现有研究表明,在场地条件比较稳定的情况下,适合使用减隔震装置。减隔震装置是通过延长结构的基本周期,避开地震能量集中的范围,从而降低结构的地震力。但延长结构周期的同时,必然使得结构比较柔,从而可能导致结构在正常使用荷载作用下发生有害振动,因此要求结构具有一定的刚度和屈服强度,保证在正常使53
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用荷载下(如风、制动力等)结构不发生有害屈服和振动。 同时,应用减隔震装置的结构的变形会增加一些。为了确保结构在地震作用下的预 期性能,在相邻上部结构之间设置足够的间隙,对伸缩装置、相邻梁间限位装置、防落 梁装置等进行合理的设计,并对施工质量予以明确规定。 采用减隔震装置的桥梁,在地震作用下宜以减隔震装置抗震为主,非弹性变形和 耗能宜主要集中于这些装置,而其他构件(如桥墩等)的抗震为辅。为了使大部分 变形集中于减隔震装置,应使减隔震装置的水平刚度远低于桥墩、桥台、基础等 的刚度。因此本规范规定采用隔震设计的桥梁,其隔震周期宜为非隔震周期的2倍 以上。
5.6.1~5.6.11由于工程场地可能遭受的地震的不确定性,以及人们对桥梁结构地 震破坏机理的认识尚不完备,因此桥梁抗震实际上还不能完全依靠定量的计算方法。 些从震害经验中总结出来或经过基本力学概念启示得到的一些抗震措施被证明可以有 效地减轻桥梁的震害。但抗震措施的使用不能与定量的分析结果相矛盾。简单地说, 定量的设计计算是桥梁抗震的最基本部分,抗震措施的使用不能导致上述设计结果的 失效。 横向钢筋在桥敦柱中的功能主要有以下三个方面: (1)用于约束塑性铰区域内混凝土,提高混凝土的抗压强度和延性; (2)提供抗剪能力; (3)防止纵向钢筋压曲。在处理横向钢筋的细部构造时需要特别注意。 汶川地震中的百花大桥由于其桥墩底部塑性铰区域内所配箍筋偏少,远不能保证足 够的约束能力,使得桥敦塑性铰区域抗剪能力不足,加剧了桥梁结构的破坏。 梁式桥中最为严重的破坏就是落梁。落梁破坏势必会造成严重的交通中断,震后修 复也比较困难,要采取适当的措施予以防止。一般来讲,防落梁装置系统包括三部分: 梁的搁置长度、限位装置和连梁装置。汶川地震中的庙子坪大桥、百花大桥、高树大桥 等均是由于地震作用下所引起的伸缩缝处梁墩相对位移大于梁的搁置长度,且没有相关 的限位装置及连梁装置,从而造成梁体的落梁破坏。 高原大桥在汶川地震中,其高原村一侧桥台脑墙撞碎并被顶入路基50cm以上,路 面隆起,桥台翼墙倒塌。高原大桥破坏的主要原因是桥台,特别是胸墙薄弱导致主梁纵 向位移失控。因此规定要适当加强桥台胸墙的强度,并在胸墙与梁端之间填充缓冲材 料,以缓和梁对胸墙的冲撞。 对连续梁和桥面连续的简支梁(板)桥,要采取防止横向落梁的措施。汶川地震 中,虽然设置的横向抗震挡块在地震作用下损毁的较多,但是在防止桥梁横向落梁方面 起到了积极的作用。 使用横向和纵向限位装置可以实现桥梁结构的内力反应和位移反应之间的协调。
般来讲,限位装置的间小,内力反应增大,而位移反应减小;相反,若限位装置的间 隙大,则内力反应减小,但位移反应增大。横向和纵向限位装置的使用宜使内力反应和 位移反应二者之间达到某种平衡;另外,桥轴方向的限位装置移动能力宜与支承部分的 相适应。限位装置的设置不应有碍于防落梁构造功能的发挥。 设置限位装置的目的之一是保证在中小地震作用下不因位移过大导致伸缩缝等连接 部件发生损坏。
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6.3.3地震区隧道的洞口,浅埋或偏压地段,是抗囊设防重点,要与围岩级别结合 考虑加强其衬彻构造。 隧道加强段的长度,主要根据隧道拱肩土的最小覆盖厚度及洞口地面纵坡(1:1.5 :1.25)的变化情况,并结合隧道断面宽度及围岩级别等计算其抗震设防段的长度。 在实际工作中,隧道处的地形、地质条件变化十分复杂,还要根据施工具体情况,适当 留有余地,取其设防长度。 实践证明,隧道采用曲墙带仰拱现浇混凝土衬砌,抗震能力较强。如采用直墙式断 面,则一般不能满足抗震要求。
6.3.4根据国内发生的数次震害调查,采用现浇混凝或钢筋混凝土,可提高结构 的整体性和抗震能力。从浅埋隧道理论分析,在V级围岩中的隧道,即使提高混凝土强 度等级,有关指标也难以符合抗震要求,采用钢筋混凝土结构才能达到要求。而在IV级 及以上围岩中的隧道,一般采用混凝土衬砌已能抵御地震力的破坏。条文中表6.3.4对 遂道衬砌和明洞建筑材料的规定,是根据结构自身的特点,在满足受力要求的前提下, 考虑经济适用的原则确定的
6.3.5结构的整体性对抗震能力有很重要的影响,因此,洞门端墙与衬砌环框之间 端墙与挡墙或翼墙施工缝处,以及明洞等具有悬臂形式的耳墙结构等抗震薄弱环节,要 求采取加强连接措施。由于结构的形式、部位及所用建筑材料不同,具体措施可在施工 图中作出明确规定。
6.3.6棚式明洞的简支顶梁与侧墙(或纵梁)的联结处,是结构的薄弱环节,在地 囊力作用下,有可能产生落梁震害,中断交通。为了提高棚洞的抗震能力,要求加设防 震钢筋、防震板或阻挡结构等抗震措施。 悬臂式棚洞抗震性能较差,在7度地震区可以采用,而在8度、9度地震区不采 用,因一旦发生震害,抢修工作比较困难。
.3.6棚式明洞的简支顶梁 的联结处,是结构的薄弱环节,在
6.3.6棚式明洞的简支顶梁与侧墙(或纵梁)的联结处,是结构的薄
6.3.7根据以往实践经验,隧道压浆能加固地层,并使衬砌与围岩密贴,改善相 互间接触条件及受震时的振动状态,提高其抗震能力。因此,规定地震区的浅埋、偏 压隧道,以及通过断层破碎带、流沙等不良地质地段的隧道,要求压人水泥砂浆 加固。
6.3.8隧道边缘至主断裂带边缘的距离分别规定为300m和500m,主要的依据是 外地震断裂破裂宽度的资料,取值有一定的保守程度。在受各种客观条件限制,难
6.3.8隧道边缘至主断裂带边缘的距离分别规定为300m和500m,主
内外地震断裂破裂宽度的资料,取值有一定的保守程度。在受各种客观条件限制,难以 避开数百米时,美国加利福尼亚州的相关规定(加利福尼亚州管理规范Title14,见 3603A)为:一般而言,场地的避让距离应由负责场地勘察的岩土工程师与主管建筑利 规划的专业人员协商确定。在有足够的地质资料可以精确地确定存在活断层迹线的地
区,且该地区并不复杂时,避让距离可规定为16m(50ft):在复杂的断层带宜要求较 大的避让距离。倾滑的断层,通常会在较宽且不规则的断层带内产生多处破裂,在上盘 边缘受到的影响大、下盘边缘的扰动很小,避让距离在下盘边缘可稍小,上盘边缘则应 较大。某些断层带可包含如挤压脊和凹陷之类的巨大变形,不能揭露清晰的断层面或剪 切破碎带,应由有资质的工程师和地质师专门研究,如能保证建筑基础能抗御可能的地 面变形,可修建不重要的结构。
地震区挡土墙的砌筑分段处、地基土及墙高变化处,要设置沉降缝
地震区挡土墙的砌筑分段处、地基土及墙高变化处,要设置沉降缝。 7.3.5国内外多次地震震害经验证明,位于液化土或软土地基上的建筑物,一般震 售较重。1976年唐山地震区,南堡专用线(铁路)谢家坟车站站台墙,地基土为淤泥 质砂黏土夹粉细砂,地基砂土发生液化,喷水冒沙严重,使地基沉陷变形,导致挡土墙 开裂、部分墙体倒塌。因此,挡土墙的基础不应直接设在液化土或软土地基上。当不可 避免时,应加强地基处理。必要时,可采用桩基础,但桩尖应伸入稳定土层内。
公路工程抗震规范(ITGB02—2013)
公路工程抗震规范(JTGB022013)
本措施。 根据对河源、邢台、渤海、阳江、通海、炉霍等六个地震区的不完全统计,碎石 土、亚黏土等具有一定黏结力的材料填筑的路基,其抗震性能要比采用砂类土填筑的好 导多。 路基填方的抗震性能不仅与填料性质有关,还与填土的密实度有关。密实度低的填 土,由于初始力学强度低和空隙率大,在地震时土粒容易发生位移,从而使路基遭到不 同程度的破坏。提高填土的密实度,可以增加土粒间的黏结力和摩擦力,从而提高路基 的抗震稳定性。因此,地震区的路基填方宜采用碎石土、一股黏性土、卵石土和不易风 化的石块等材料填筑。对于压实度的抗震要求,由于缺乏定量资料暂不另作规定,仍按 现行有关规范执行。 采用砂类土填筑的路基,由于填土缺乏一定的黏结力,在地震时土料非常容易发生 则向位移。当位移较天时,还将加剧振动时王粒间压应力的瞬间降低,从而进一步降低 其抗剪强度。土粒的侧向位移及其引起的抗剪强度进一步降低,将会造成路基沉陷和边 坡塌等震害。因此虽然砂类土的压实比较困难,也要尽量采用振动机械和夯击机械将 其压实,并对边坡面采取适当的加固措施,以减少和限制土粒的侧向位移。 无论从理论分析还是从震害经验来看,地震区路基宜选用抗震稳定性较好的土 填筑。
8.3.3一般黏性土和碎石具有良好的抗震稳定性能,而黏结力差的填料抗震性能较 差。铁道部门抗震规范编写组曾根据震害调查和路堤稳定性验算,提出放缓边坡的路堤 抗震措施。考虑到高速公路和一级公路的交通量大和交通畅通的重要性,参照铁道部门 的经验,规定了高速公路、一级公路在和地震动峰值加速度为0.20g地震区的二级公路 在进行路堤抗震稳定性验算前,就采取放缓路堤边坡坡度的措施。 8.3.4填筑于地面横坡较陡的稳定斜坡上的路基,在地震时容易发生沿基底面的 扇。为了加强地基的稳定性,当地面横坡陡于1:3时,除按规范的要求处理基底外,还 应验算路基整体沿基底下软弱层滑动稳定性,抗滑稳定性系数暂定为1.1。除此之外 必要时根据具体情况加强上侧山坡的排水处理和坡脚采取支挡措施。
8.3.3一般黏性土和碎石具有良好的抗震稳定性能,而黏结力差的填料抗震性能较 差。铁道部门抗震规范编写组曾根据震害调查和路堤稳定性验算:提出放缓边坡的路堤 亢震措施。考虑到高速公路和一级公路的交通量大和交通畅通的重要性,参照铁道部门 为经验,规定了高速公路、一级公路在和地震动峰值加速度为0.20g地震区的二级公路 在进行路堤抗震稳定性验算前,就采取放缓路堤边坡坡度的措施,
亢震措施。考虑到高速公路和一级公路的交通量大和交通畅通的重要性,参照铁道部门 的经验,规定了高速公路、一级公路在和地震动峰值加速度为0.20g地震区的二级公路 在进行路堤抗震稳定性验算前,就采取放缓路堤边坡坡度的措施。 8.3.4填筑于地面横坡较陡的稳定斜坡上的路基,在地震时容易发生沿基底面的 最。为了加强地基的稳定性,当地面横坡陡于1:3时,除按规范的要求处理基底外,还 应验算路基整体沿基底下软弱层滑动稳定性,抗滑稳定性系数暂定为1.1。除此之外, 必要时根据具体情况加强上侧山坡的排水处理和坡脚采取支挡措施。 8.3.5目前对液化土地基上路堤稳定性检算尚缺乏经验,根据宏观震害情况及公路 等级和修复难易程度提出抗震设计界线。 (1)高速和一级公路路堤高度H小于3m,二、三、四级公路路堤高度H小于4m 生震害后修复较容易,可不考虑地震影响。 (2)液化土地区路堤震害与地面覆盖土层厚度、地下水位的关系。 路堤下沉包括堤身和地基两部分下沉的总和。宏观震害表明JC/T 2238-2014 水泥制品用矿渣粉应用技术规程,砂液化地基失效是 各堤破坏的主要原因。地表覆盖非液化土层对砂土液化能起到抑制作用,这种抑制能力 与覆盖土层类别和厚度、地下水位深度以及地震烈度等有关。在一定的覆盖压力下,液
3.3.4填筑于地面横坡较陡的稳定斜坡上的路基,在地震时容易发生沿基底面的 ,为了加强地基的稳定性,当地面横坡陡于1:3时,除按规范的要求处理基底外, 验算路基整体沿基底下软弱层滑动稳定性,抗滑稳定性系数暂定为1.1。除此之 要时根据具体情况加强上侧山坡的排水处理和坡脚采取支挡措施。
等级和修复难易程度提出抗震设计界线。 (1)高速和一级公路路堤高度H小于3m,二、三、四级公路路堤高度H小于4m, 产生震害后修复较容易,可不考虑地震影响。 (2)液化土地区路堤震害与地面覆盖土层厚度、地下水位的关系。 路堤下沉包括堤身和地基两部分下沉的总和。宏观震害表明,砂土液化地基失效是 路堤破坏的主要原因。地表覆盖非液化土层对砂土液化能起到抑制作用,这种抑制能力 与覆盖土层类别和厚度、地下水位深度以及地震烈度等有关。在一定的覆盖压力下,液
化砂土的喷冒现象可以减轻或停止,因此,地震覆盖土层越厚,地基下沉越不明显,路 堤震害则越轻微。当地表覆盖非液化土层较薄时,地基中液化砂土容易产生喷冒现象。 一般在路堤取土坑或排水沟的底部,由于取土减薄了覆盖土层的厚度,给液化砂土的溢 出创造了有利的条件。由于喷冒作用,使地基中的水和砂大量的散失,砂层局部被淘空 引起地基沉陷,导致路堤破坏。但地基中液化砂层较薄或者夹有田间厚的黏性土层时, 则很少有喷冒现象。日本新鴻地震时,饱和砂层的厚度小于2m者,一般不产生震害。 以上震害表明,地表覆盖土层对砂土液化能起到抑制作用。这是因液化砂土具有一 定的初始密度,当埋置深度大或上覆压力(超载)增加时,砂土液化所需要的循环应 力和历时都相应增加,使液化的可能性减小。因此,增加地表覆盖土层的厚度,是防止
8.3.6路堤相对于结构如挡土墙、桥梁等便于修复,依据本规范总的设防目标,位
于抗震不利地段的高速公路和一、二级公路,经短期抢修即可恢复使用。在此基础上本 规范给出了原则性意见,设计者可依据不同情况和不同要求采取抗液化措施。例如对于 河滩地段,为了桥梁桥台的安全性T/CBDA 5-2016 商业店铺装饰装修技术规程,局部地段抗液化措施可相应提高,无论液化等级为 轻微、中等、严重,均可处理到液化临界值以下,而对大面积地区(属于区域性的), 为节约投资,对于轻微液化地段,也可不采取措施,对于中等和严重液化地段,抗液化 猎施可达到液化指数小于5的程度
8.3.7软土地区,地表受蒸发作用往往覆盖一层“硬壳”,这层硬壳对传递上部结 构荷载起应力扩散作用,对地震荷载能抑制软土产生流变。地面硬壳愈厚,软土承受覆 压力愈高。硬壳能够增加软土地基的稳定性,减少地基的沉降变形。从宏观而言,上述 观点是正确的。 对于泥沼地基上路堤的震害情况还缺少实践经验,地震区若遇有泥沼地基时,可比 照软土地基的抗震措施进行设计。 填筑于软弱黏生土层和液化土层上的路基,在地震时将会随着地基的变形和失效而 发生沉陷和塌。1975年海城地震时,就由于地基液化弓起路基沉陷、塌陷和滑塌, 造成了严重的破坏。换土、反压护道、降低填土高度、降低地下水位等都是在软土地 基上填筑路基的一般措施。 对于可液化土层,除采取上述措施外,根据1975年海城地震的经验,还可以采取 土坑和边沟浅挖并远离路基和保护路基与取土坑之间的地表植被等措施。1975年海城 地震时,浅层的液化砂土从地表覆盖层相对薄弱的地方大量喷出地表,从而在地下浅层 形成空穴,造成了地面和路基的沉陷和塌陷。从地表宏观现象来看,路基的沉陷和塌陷 与两侧取土坑的喷水冒砂之间也有着明显的对应关系。因此,取土坑边沟浅挖可以减少 对地表覆盖层的人为削弱,取土坑远离路基和保护路基与取土坑之间的地表植被可以防 止在路基附近喷水冒砂。而这些措施的根本目的都是为了避免在路基及其附近的地下形 成空穴,从而减轻地基液化对路基的影响。