跨多断层隧道注浆层厚度与衬砌节段长度对抗震性能的影响研究
支 彬1，李长伟1，王其杰2，3，许晓静2，3*，宋战平2，3，李晓坤2，罗荣德4，何锡刚5
(1. 中国路桥工程有限责任公司，北京 100011; 2. 西安建筑科技大学 土木工程学院，陕西 西安 710005;3. 陕西省岩土与地下空间工程重点实验室，陕西 西安 710005; 4. 中建五局成都建设工程有限公司，四川 成都 610095;5. 重庆信和建设发展有限公司，重庆 400000)
摘 要： 针对跨多断层隧道在地震作用下衬砌结构易发生严重震损的问题，以中亚地区中塔二期隧道工程为依托，建立三维有限元动力分析模型，系统分析了不同注浆层厚度(1.0、2.0、3.0 m)与衬砌节段长度(6.0、9.0、12.0 m)工况下，隧道结构的动力响应规律。研究结果表明，增大注浆层厚度可显著提高围岩整体刚度，改善围岩衬砌协同变形性能;注浆层厚度为3.0 m 时，衬砌位移峰值和主应力峰值分别最大降低55.67%、46.03%。同时，缩短衬砌节段长度有助于增强结构耗能能力和应力释放效果，但节段长度的改变会同步影响结构加速度与位移响应，所以取值需综合权衡。对比6.0、12.0 m 2种节段长度方案，9.0 m 节段长度可实现加速度与位移响应的均衡控制。基于上述分析，提出了“注浆层厚度3.0 m +衬砌节段长度9.0 m”的优化组合方案。该方案能够有效削弱跨多断层隧道的地震动力响应，为同类复杂地质条件下隧道工程抗震设计提供理论依据与工程参考。
关键词： 跨多断层隧道; 地震动力响应; 三维数值模拟; 注浆层厚度; 衬砌节段长度
基金项目： 陕西省创新能力支撑计划项目(2020TD-005);中国路桥工程有限责任公司2023年度科技攻关项目(2023-zlkj-03);重庆市科技计划项目(城科字2024第5-3号)
引文格式： 支彬，李长伟，王其杰，等. 跨多断层隧道注浆层厚度与衬砌节段长度对抗震性能的影响研究[J]. 市政技术，2026，44(9)：216-228. (Zhi Bin，Li Changwei，Wang Qijie，et al. Study on the influence of grouting layer thickness and lining segment length on seismic performance of tunnels crossing multiple faults[J]. Journal of Municipal Technology，2026，44(9)：216-228.)