JTG 2232-2019 公路隧道抗震设计规范

2.1.6El地震作用earthquakeactionE

2. 1.7 F2 地惩作用

2.1.7E2地震作用earthquakeaction

建筑管理2.1.8基本地震动参数basicgroundmotionparameters

2.1.8基本地震动参数

重现期475年的地震动参数的取值

seismic measures

地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。

2.1.10发震断层seismogenicfault

2.1.10发震断层seismogenicfault 曾发生或可能发生破坏性地震的断层

晚第四纪以来有活动的断层。

客隧道抗震设计规范（JTC22

F作用在结构上的作用组合标准值； S,地震作用组合的效应设计值； g 重力加速度； 地震主动土压力系数； Kpp 地震被动土压力系数； K.u 一土体黏聚力产生的主动土压力系数： K.p 土体黏聚力产生的被动土压力系数； 6 地震角； Ts 地层固有周期； (EA)% 盾构隧道等效抗压刚度； (EA) 盾构隧道等效抗拉刚度； (EI)m 盾构隧道等效抗弯刚度； K 隧道横截面螺栓抗拉刚度。

3.1抗震设防分类和设防标准

3.1.1隧道应根据公路等级及隧道重要性按表3.1.1进行抗震设防分类。对经济、 国防具有重要意义，或有利于抗震救灾确保生命线畅通的隧道，宜适当提高抗震设防 类别。

表3.1.1隧道抗震设防分类

3.1.2隧道结构的抗震性能要求应根据设防自标分成下列三个等级： 1性能要求1：地震后衬砌结构应力低于弹性极限，处于弹性状态；结构无破坏， 结构物功能保持震前状态。 2性能要求2：地震后衬砌结构应力超过弹性极限，但在屈服强度以内，结构 处于弹性向弹塑性过渡状态；结构局部轻微损伤，不需要维修或简单加固后可继续 用。 3性能要求3：地震后衬砌结构应力超过届服强度，未达到结构最大承载力，结 构处于弹塑性状态、未失稳；结构产生损伤破坏，但不应出现局部或整体塌，通过修 复和加固可以恢复结构物功能。

3.1.3A类、B类和C类隧道宜采用两水准抗震设防，D类隧道宜采用一水准抗 防。各类隧道的抗震设防目标应符合表3. 1.3的规定。

公路隧道抗震设计规范（JTG2232—2019）表3.1.3各类隧道的抗震设防目标设防日标抗震设防类别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各类隧道的抗震设防措施应按表3.1.4确定。表3.1.4各类隧道的抗震设防措施等级地震基本烈度抗震设防类别VVIIX0. 05g0. 10g0. 15g0. 20g0.30g0. 40gA四级更高，专门研究二级三级B三级四级C、D一级二级三级四级3.1.5各类隧道的抗震重要性系数C.应按表3.1.5确定。表3.1.5各类隧道的抗震重要性系数C抗震设防类别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隧道抗震设计要考虑的地震作用应采用所在地区基本地震动参数和抗震重要性系数C，来表征。开展了专门的工程场地地震安全性评价的隧道，其各级地震作用的地震动峰值加速度值应不低于根据本规范第3.1.5条规定的抗震重要性系数所确定的地震动峰值加速度值。3.2.2对隧址进行专门的工程场地地震安全性评价时，除应符合现行《工程场地地震安全性评价》（GB17741）规定的.T.作内容和深度要求外，确定的地震作用还应满足本规范的相关规定。6

3.2.3需要根据基本地震动峰值加速度确定相应的抗震设防烈度时，应将其换算为 类场地基本地震动峰值加速度，并按表3.2.3确定

3.3.1隧道抗震应按下列三类方法进行设计： 11类：应进行E1地震作用和E2地震作用下的抗震分析和抗震验算，并应满足 抗震措施要求。 22类：应进行E1地震作用下的抗震分析和抗震验算，并应满足抗震措施要求。 33类：应满足抗震措施要求，可不进行抗震分析和抗震验算

3.3.2根据隧道抗震设防分类及抗震设防水平，隧道抗震设计方法宜按表3.3. 用

表3.3.2隧道抗震设计方法

3.3.3抗震设计应遵循下列工作流程

根据本规范第3.1.1条确定隧道的抗震设防类别。 2 根据本规范第3.1.3条确定隧道的抗震设防目标及其抗震性能要求。 3根据隧道的抗震设防类别、抗震性能要求和本规范第3.3.2条等，确定抗震设 计内容和抗震设计方法，包括抗震分析与抗震验算、抗震措施设计等。 4根据现行《中国地震动参数区划图》（GB18306）或专门的场地地震安全性评价 结果，确定隧道的E1地震作用和E2地震作用。 5隧道抗震设计宜按图3.3.3所示流程进行。

公路隧道抗震设计规范（JTC2232—2019）

图3.3.3隧道抗震设计流程

4.1.1隧道在选址时应考虑下列宏观震害或地震效应： 1强烈地震动导致隧道结构物的振动破坏； 2强烈地震动造成的场地、地基失稳或失效，包括液化、地裂、震陷、滑坡、崩塌等： 3断层错动，包括基岩断裂及构造性地裂造成的破坏； 4局部地形、地貌、地层结构的变异引起的地震动异常造成的特殊破坏。 4.1.2隧道地质勘察除应满足相关规范要求外，还应从抗震角度对下列内容进行场 也与地基勘察和评价： 1 场地土的类型、场地类别、场地抗震地段类别、地基液化判别： 2 活动性断层和发震断层的位置、连续性和活动性等； 3 隧址区潜在滑坡、塌陷、崩塌和采空区等岩土体的稳定性； 4 断层破碎带、岩溶、软弱围岩等地段隧道的稳定性； 5土层部面及土的动剪切模量和阻尼比等参数。

表4.2.1隧道围岩抗需地段类别

2.2在隧道勘察时应从宏观地质与微观地质山发，对隧道边仰坡、洞口及浅埋段 也段的场地，按抗震有利、一般、不利、危险地段进行划分，场地的地段类别应按

公路隧道抗震设计规范（JTC2232—2019

表4.2.2进行划分。

表4.2.2场地的地段类别划分

4.2.3隧址宜绕避抗震不利地段和危险地段；难以绕避时，应以最短距离穿越 利地段和危险地段。

不利地段和危险地段。

1对于A类隧道，应通过现场实测确定工程场地土层剪切波速。 2对于B、C、D类隧道，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，结合当 地经验，按表4.2.4估计各岩土层的剪切波速。

表4.2.4岩士的类型划分和前切波速范围

4.2.5钻爆、盾构隧道的洞口及浅埋段，以及明挖隧道、沉管隧道的场地覆盖层厚 度应按下列规定确定： 1一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s.A其下卧各层岩土的剪切波速 均不小于500m/s的土层顶面的距离确定。 2当地面5m以下存在剪切波速大于其上部各土层剪切波速2.5倍的土层，且该层及其 下卧层各层岩土的剪切波速均不小于400m/s时，可按地面至该土层顶面的距离确定。

剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层。 4土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。

4.2.6土层平均剪切波速应按下式计算

式中：一土层平均剪切波速（m/s）； d一一计算深度（m），取覆盖层厚度和20m二者的较小值； 一剪切波在地面至计算深度之间的传播时间（s）； d：一一计算深度范围内第i土层的厚度（m）； Ui—计算深度范围内第i土层的剪切波速（m/s）; n一一计算深度范围内土层的分层数。 4.2.7隧道洞口、浅埋段隧道、明挖隧道、盾构隧道及沉管隧道的场地类别，应根 据岩石的剪切波速或土层平均剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类，并应符合 表4.2.7的规定。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表4.2.7所列场地类别

2.7隧道洞口、浅埋段隧道、明挖隧道、盾构隧道及沉管隧道的场地类别，应根 石的剪切波速或土层平均剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类，并应符合 .2.7的规定。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表4.2.7所列场地类另 个界线附近时，应按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期。

表4.2.7隧道隧址场地类别划分

注：表中数据为场地覆盖层厚度（m）。

4.2.8隧道工程场地范围内有发震断层时，应对断层错动的工程影响进行评价，并 应符合下列要求： 1当符合下列条件之一时，可不考虑断层错动对隧道的影响： 1）抗震设防地震动分档小于0.20g的地区； 2）非全新世断层； 3）对于盾构隧道、沉管隧道和明挖隧道，抗震设防地震动分档为0.20g（0.30g 和0.40g的地区，全新世基岩隐伏断层的土层覆盖厚度分别大于60m和90m。 2当不能满足上述条件时，宜采取下列措施：

抗震设计规范（JTG2232—2

1）隧道轴向不宜近距离平行主断裂； 2）当隧道不得已穿越活动断层带时，可布设在断裂带较窄的部位，且应对断裂带 的错动速率及错动量等进行专题论证，并在隧道设计中采取应对措施； 3）隧道平行于活动断裂布置时，宜布设在断裂带的下盘内。

4.3.1天然地基基础抗震验算时，地基抗震承载力应按式（4.3.1)计算：

式中：J调整后的地基承载力； 9.——地基抗震承载力调整系数，应按表4.3.1取值； J一—修正后的地基承载力特征值，应按现行《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTG 3363)取值。

表4.3.1地基抗需承载力调整系数

2验算天然地基地震作用下的竖向承载力时，按地震作用组合计算的基础底面 力和基础边缘最大压力应符合下列各式要求：

4.4地基液化和软土地基

4.4.1抗震设防地震动分档0.05g的地区内对液化沉陷敏感的隧道结构，宜按抗震 设防地震动分档为0.10g的要求进行场地地震液化判别和处理；抗震设防地震动分档为 0.10g及以上的地区，A类结构物应进行专门的场地液化勘察和处理，B、C类隧道结 构可按本地区抗震设防烈度的要求进行场地地震液化判别

4.2存在饱和松砂和饱和粉土的地基，除抗震设防地震动分档为0.05g的地区外， 行液化判别。砾粒含量较高的饱和砂土、粉土，饱和粉细砂与粉质互层土、混砂 其液化可能性宜作专门研究

表4.4.3液化土特征深度d.（m）

4.4.4需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验进行地面下15m深度范围内 土的液化判别：采用桩基或基础埋深大于5m的基础时，还应进行地面下15~20m深度 范围内土的液化判别。当饱和土标准贯入锤击数（未经杆长修正）小于液化判别标准贯 入锤击数临界值N时，应判为液化土。有成熟经验时，也可采用其他判别方法。液化 判别标准贯人锤击数临界值的计算，应符合下列规定： 1在地面下15m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算：

公路隧道抗震设计规范（JTG2232—2019

送道抗震设计规范（JTC2232

2在地面下15~20m深度范围内，液化判别标准贯人锤击数临界值可按 计算：

表4.4.4液化判别标准贯入锤击数基准值N，

5对存在可液化土层的地基，应探明各可液化土层的深度和厚度，按 .5)计算每个钻孔的液化指数，并按表4.4.5综合划分地基的液化等级。

表4.4.5地基液化等级与液化指数I的对应关

4.4.6在进行地震液化判别时，应考虑由于隧道的存在而引起的地层有效应力降低 的影响。

4.4.7当可液化土层比较平坦且均匀时，宜按表4.4.7的要求选用地基抗液化措施。 不宜将未经处理的可液化土层作为天然地基持力层

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应符合下死

4.4.8消除地基液化沉陷的措施应符合下列规定： 1隧道结构物的基础，其底面应埋入液化深度以下的稳定土层中，其深度不应小 于0.5m，并应注意其地震时的抗上浮问题。 2采用振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等加密法加固地基时，应处理至液化 深度下界。 3用非液化土替换全部液化土层。 4当隧道结构处于液化土层中并采用加密法或换土法处理时，其处理宽度不宜小 于液化土层厚度。当液化土层的厚度小于隧道底面宽度时，应处理隧道底面宽度范围内 的全部液化土层：当明挖隧道基坑两侧有排桩、连续墙等支护结构，且结构宽度小于液 化土层厚度时，可只处理排桩以内部分的全部液化土层，但排桩应穿越液化土层 5当隧道结构处于液化土层中并采用注浆方法加固时，注浆厚度不宜小于液化土 层厚度。 6将永久性围护结构嵌人非液化土层

1 选择合适的基础埋置深度； 2 调整基础底面积，减少基础偏心； 加强基础的整体性和刚度； 4 减轻荷载，增强结构的整体刚度和均匀对称性，避免采用对不均匀沉降敏感白

公路隧道抗震设计规范（JTG2232—2019

故河道以及邻近河岸 能的地段内 ，否则应进行抗滑动验算，并采取防土体滑动措施或结构抗裂措施。

不宜修建隧道，否则应进行抗滑动验算，并采取防土体滑动措施或结构抗裂措施。 4.4.11判定为发生液化的土层，应根据液化程度对下列各士质参数进行修正：地基 的变形模量、地基的基床系数、地基承载力和桩周边土的承载力参数。 4.4.12判定为发生液化的土层的土质参数宜采用该土层在不发生液化时的各土质参 数乘以该土层液化影响折减系数C，进行修正。土层液化影响折减系数可按表4.4.12取 值。折减系数为0的土层应不计土层的抗力作用

表4.4.12土层液化影响折减系数C

4.4.13当采用标准贯入锤击数表征土的液化抗力时，表4.4.12中的液化抵抗 安式（4.4.13）计算：

式中：N.场地土标准贯人锤击数实测值；

[4. 4. 13]

5.1.1各类隧道结构的地震作用，应符合下列规定： 1应考虑沿结构横断面方向的水平地震作用。 2抗震设防地震动分档为0.20g及以上地区的隧道和单洞四车道及以上的大跨度 遂道，及竖直向作用引起的地震效应很显著时，应同时考虑沿横断面方向的水平向和竖 直向的地震作用。 3盾构隧道、沉管隧道和明挖隧道应同时考虑沿横断面方向和沿结构纵向的水平 地震作用。

5.1.2隧道结构抗震设计地震动参数确定应符合下列规定： 1A类隧道和位于抗震设防地震动分档0.40g地区的特长隧道，应根据专门的工 程场地地震安全性评价确定参数。 2开展了专门的工程场地地震安全性评价的隧道，应根据安全性评价结果确定 参数。 3对其他隧道，地震动参数可在现行《中国地震动参数区划图》（GB18306）基础 上采用本规范相关规定确定。 5.1.3隧址区及外延10km范围内存在发震断层时，宜进行.T.程场地地震安全性评 价；隧址区及外延5km范围内存在可能发生震级不小于6.5级的发震断层时，应进行

5.1.3隧址区及外延10km范围内存在发震断层时，宜进行T.程场地地震安全性评

.1.3隧址区及外延10km范围内存在发震断层时，宜进行.T.程场地地震安全性 隧址区及外延5km范围内存在可能发生震级不小于6.5级的发震断层时，应进行 程场地地震安全性评价。

5.2.1采用静力法进行抗震计算时，地表水平向设计地震动峰值加速度A，应根据下 式确定：

式中：C一地 场地地震动峰值加速度调整系数，按表5.2.1所给值分段线性插值确定； 当采用的地震动参数适用隧址场地时，C，=1.0； C:一抗震重要性系数，按本规范表3.1.5取值； A一一Ⅱ类场地地表水平向基本地震动峰值加速度（g），按现行《中国地震动参 数区划图》（GB18306）取值

表5.2.1场地地震动峰值加速度调整系数C.

Umax = F,Umax I Umxl = Frthn A

式中：F. 场地地震动峰值位移调整系数，应按表5.2.2所给值分段线性插值确定； UmuxU Ⅱ类场地地表水平向设计地震动峰值位移（m）； Fuh 经验系数，峰值位移单位为m、峰值加速度单位为m/s时，Fuh取值为 1/15单位为 s。

表5.2.2场地地震动峰值位移调整系数F

5.2.3采用广义反应位移法或时程分析法进行抗震计算时，输入的水平向加速度 应采用计算模型底边界处的水平加速度时程

5.3.1场地地表竖向设计地震动峰值加速度A，应根据水平向设计地震动峰值加速度 Ah，按式（5.3.1）确定。在活动断裂附近，竖向峰值加速度宜采用水平向峰值加速 度值，

F：K、一一竖向地震动峰值加速度与水平向峰值加速度比值节能标准规范范本，按表5.3.1分段线性指 值确定。

表5.3.1竖向地震动峰值加速度与水平向峰值加速度比值K

.4.1已作工程场地地震安全性评价的隧址，采用时程分析法进行结构动力分析时 十地震动时程应根据专门的工程场地地震安全性评价结果确定

5.4.2未作地震安全性评价的隧址，采用广义反应位移法和时程分析法进行结构动 力分析时，输入的设计地震动加速度时程可根据地震动加速度反应谱合成，也可利用地 震和场地环境相近的实际地震动加速度记录经适当调整后确定。用于输入的地震动加速 度时程的峰值加速度、峰值位移及加速度反应谱曲线与本规范规定的设计地震动峰值加 速度、峰值位移以及本节中确定的地震动加速度反应谱曲线的误差应小于5%。 1用于合成设计加速度时程的反应谱（阻尼比为0.05）S（图5.4.2）由下式确定：

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

公路隧道抗震设计规范（JTC2232—2019）

车库设计规范和图纸水平加速度反应谱最大值S.由下式确定：

图5.4.2水平加速度反应谱