JTG 2232-2019 公路隧道抗震设计规范.docx

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1、中华人民共和国行业标准公路隧道抗震设计规范SpecificationsforSeismicDesignofHighwayTunnelsJTG22322019主编单位：招商局市床交通科研设计院有限公司批准部门：中华人民共和国交通运输部实施日期：2020年03月Ul日北京中华人民共和国交通运输部公告第88号交通运输部关于发布公路隧道抗震设计规范的公告现发布公路隧道抗震设计规范(JTC22322019),作为公路工程行业标准，自2020年3月1日起施行。公路隧道抗震设计规范(JTG2232-2019)的管理权和解释权归交通运输部，日常管理和解释工作由主编单位招商局重庆交通科研设计院有限公司负责。请各

2、有关单位注意在实践中总结经验，及时将发现的问题和修改速吼函告招商局重庆交通科研设计院有限公司(地址：重庆市南岸区学府大道33号，邺编：400067)。特此公告C中华人民共和国交通运输部2019年U月27日印发2019年U月26R交通运输部办公厅前离前言根据交通运输都办公厅关于下达2012绯度公路工程标准制修订项目计划的通知(厅公路字2012184号)的要求.由招商局重庆交通科研设计院有限公司作为主编单位.承担公路隧道抗震设计燃范(JTG2232-2019)的制定工作。本规范包括13章和3个附录，分别是：1总则，2术语和符号.3基本要求.4隧址、场地和地基，5地震作用，6计算方法，7材料及参数，

3、8抗震验算，9帖爆醒道，10盾构拨道.Il沉管隧道，12明挖隧道，13隧道洞门，附录A静力法，附录B反应位移法，附录C时程分析法。本娩范的主要内容如1：(1)确定了公路陡道抗震设计规范的适用条件和范国,.(2)制定了公跳隧道抗震设防类别、抗震设防标准和设防目标，采用了两水准设防、两阶段设计、强度和变形双重指标控制的三类抗震设计方法。(3)细化了公路隧道能址选择，补充了陵道围岩条件与隧道抗震地段类别的关系C(4)给出了各类场地的水平向设计地震幼峰值加速度、反应谱特征周期、地震动峰值位移、登向设计地震动峰值加速度，以及设计地震动时程设计方法。(5)给出了适用于公路隧道抗震计算的三种方法：修正静力法

4、、反应位移法.时程分析法。(6)明确J抗震结构对材料选用和性能的要求：主要建筑材料、岩土材料的物理力学性能参数取值方法。(7)建立了以强度和变形双重指标控制的抗震鸵算方法。(8)细化了钻爆隧道、盾构通道、沉管隧道、明挖隧道及磁道溜门的抗震设计内容，主要包括抗震计算和抗震措施等。请各有关单位在执行过程中.将发现的问题与意见.函告本娩范日常管理组，联系人：方林(地址：重庆市南岸区学府大道33号.邮编：400067；电话：023-62653050,传真：023-62653128；邮箱：fanglm),以便卜次修订时研用。主编单位：招商局重庆交通科研设计院有限公司参编单位：中国地影局地球物理研究所四川

5、省交通运输厅公路晚划勘察设计研究院西南交通大学中交公路规划设计院有限公司公路Iiil抗震设计媒巧（JTG2232-2019同济大学正庆交通大学主境：蒋树屏主要办编人员：林志刘洪洲吴健李玉文方林吴梦军唐光武马险峰耿停何川高峰主审：郭小红参与审查人员：王华牢袁大军李伟平陶夏新郭讯韩常领鲍JJ刚李天城袁勇陈海喻渝参加人员：高世军陈树汪朱长安张景2S次目次1总则I2术语和符号22.1术语22.2符号33基本要求53.1抗震设防分类和设防标准53.2地震作用63.3抗震设计流程74隧址、场地和地基94.1-般魂定94.2隧址与场地94.3地基124.4地基液化和软土地基125地震作用175.1一般规定1

6、75.2水平向地震作用175.3竖向地震作用195.4设计地震动时程196计算方法216.1一般规定216.2计算要求217材料及参数237.1一般规定237.2材料选用237.3材料牲能257.4材料物理力学参数258抗震验算278.I一般规定278.2强度验算278.3变形验算298.4洞门墙及挡墙抗震验算30公SHtaUt重设计Je范IJTG2D2-20I9J8.5抗浮稳定件验算319钻爆隧道329.I一般规定329.2地震反应汁算329.3抗震验算339.4衬砌抗震措施339.5特殊结构展道抗震设计3510盾构隧道3710.1一般规定3710.2地震反应计算3710.3抗震龄算3810

7、.4抗震措魄3811沉管醒道4011.1一般现定4011.2地震反应计算4011.3杭震验算4111.4抗震措施4312明挖隧道4412.I一般晚定4412.2地震反应计算4412.3抗震验算4512.4抗震措篦4513隧道洞门4813.1一-般规定4813.2地震反应计算及验算4813.3抗震措施48附录A峥力法50附录B反应位移法56附录C时程分析法63本规范用词用语说明65附件公路隧道抗震设计规范(JTG2232-2019)条文说明67I总则693基本要求704隧址、场地和地基725地震作用776H算方法80目 次8284868995011047材料及参数8杭震冷算9钻爆fit道IO盾构

8、隧道Il沉管隧道12明挖隧道13隧道洞门。1总则1.0.1为规范公路隧道抗震设计.减轻公路陈道的地震破坏.更好地发挥公路交通网的功能及其在抗震救灾中的作用，制定本斯J色。1.0.2本规施适用于各等级和各类5!公路隧道的抗震设计。1.0.3应根据公路隧道的市要性和修复（抢通）难易程度，划分杭度设防类别，并确定相应的抗震设防标准和设防目标If1.0.4已进行专门的工程场地地震安全性评价的公路隧道，应按经审定的报告所确定的地震动参数和抗震设防烈度进行抗震设防；没有进行工程场地地震安全性评价的公三.应根据现行中国地震动参数区划图CB1838）就定的地震动参数进行抗震设防。1.0.5抗震设防烈度大于IX

9、度地区或有特殊要求的隧道，其抗震设计应作专门研究，并按有关规定执行（S1.0.6公路陇道抗震设计除应符合本规范的规定外.尚应符合国家和行业现行有关标准的娩定。公盗MSJUi点设计跟;e(JTC22J2-2OI92术语和符号2.1术语2.1.1地雁动seismicgurtdmotion地震引起的地表及近地表介质的振动。2.1.2地震动参数SeiSnliCgroundmotionparameters表征抗震设防要求的地震动物理参数.包括地震动峰值加速度、速度、位移和反应谐特征周期等。2.1.3地震动参数区划seismicgroundmotionparameterzonation以地震动参数为指标，

10、将国土划分为不同抗震设防要求的区域。2.1.4抗震设防标准seismicforticalioncriterion衡出抗震设防要求的尺度.由抗震设防烈度或设计地震动参数、公路隧道抗震设防类别及性能要求确定。2.1.5地震作用earthquakeaction地震对匚程结构产生的作用，主要是地震动的影响.包括水平地震作用和竖向地震作用。2.1.6El地震作用earthquakettctionElI.程场地重现期较短的地震作用.对应于第一级设防水准.2.1.7E2地震作用earthquakeacliVtSE设防黑度Vl1K3.3抗震设计流程3.3.1隧道抗震应按卜列三类方法进行设计：II类：应进行El

11、地震作用和E2地震作用下的抗震分析和抗震验算.并应满足抗震措穗要求。22类：应进行El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酎算。3.3.2根据隧道抗震设防分类及抗震设防水平.晓道抗震设计方法宜按表3.3.2选用。表3.3.2Rf道抗雷设计方法执震设防美别设防水平Vl1WH0-05/0.!$0.200.30a40#A2类II类I类I美I类B3*3寅2炎2爽I美I类C3*3类3类2类2类I奥D3类3类3类3类2类2ft3.3.3抗震设计应遵循下列T作流程：I根据本晚疮第3.1.1条确定隧道的抗震设防类别。2根据本晚范第3.1.3条

12、确定隧道的抗震设防H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疮第3.3.2条等.确定抗震设计内容和抗震设计方法，包括抗震分析与抗乘验算、抗震措施设计等。4根据现行中国地震动参数区划图XCB18306）或专门的场地地震安全性评价结果.确定隧道的El地震作用和E2地震作用。5隧道抗震设计宜技图3.3.3所示流程进行。公路IIIa抗It设计0tJ5(11lG2D2-20I9)ftl3.3.3HiauatSifiCff微址、圾境和之*4隧址、场地和地基4.1一般规定4.1.1隧道在选址时应考虑下列宏观震害或地震效应：1强烈地震动导致碰道结构物的振动破坏；2强烈地震动造成的场地.

13、地基失稳或失效，包括液化、地裂、震陷、滑坡、崩堤等；3断层锋动，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美燃范要求外，还应从抗震角度对下列内容进行场地与地基勘察和评价：I场地土的类国、场地类别.场地抗震地段类别、地如液化判别：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、软弱用岩等地段隧道的稳定性；5土层剖面及土的动剪切模量和阻尼比等参数。4.2隧址与场地4.2.1道国岩抗震地段类别受埋深、用为条件的影响，可按表4.2.1进行判

14、别，4.2.1疑道围岩抗Ir地段类别埋洋Ifl岩嫌11DDIVVM双埋竹利布利布利卉利般不利法埋衣利否制-W不利tt11布利*利例不利不利处总边仰城在利有利-M不利危险危总4.2.2在隧道勘察时应从宏观地质与微观地质出发，对隧道边仰坡、洞口及浅埋段等地段的场地.按杭震有利、一般、不利、危险地段进行划分，场地的地段类别应按公路整i三扭Jtift计JJ5(JTsoo出硬或裁前*6*睇和t*峙的内石成找和纥软屁）KU.宙实的W石士MM.s中能土lr.福密的轩石上./文.中宙的年.#1（中）砂.心JOOkP的瞥忤土和粉上.至收黄JL5OO,25O中软士桁也的年.1（中）砂.除松Bt处的#.粉砂.，20

15、0U的IBtI土和僧上.心HOkP的事上.町Sl黄土25O*.ISO软弱土崇涅和聚泥网I.松敬的a.i5eittftiW.440P.的知土.ite*LGsO4.2.5钻爆、吊构隧道的洞口及浅埋段，以及明挖fit道、沉管隧道的场胞可监层厚度应按下列规定确定：I一般情况下.应按地面至剪切波速大于500m*R其下卧各层岩土的剪切波速均不小于500ms的上层顶面的距离确定。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25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4（X）e66时，可按地面至该土层顶面的跖离确定解址、S港和地U3剪切波速大于50OmA的孤石、透镜体.应视同周围土层。4土

16、层中的火山沓硬夹层.应视为刚体，X厚度应从覆盖土层中扣除。(4. 2.6-1)(4.2.6-2)4.2.6土层平均剪切波速应按下式计算：式中：%-土层平均剪切波速（mA）；4计算深度（m）.取IS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（3）；soo0800、5000500力匚2505a250才15050.ISO80注：&中UflC为场堆M上隆M度（m）.4.2.8族道王彩场地范网内有发震断层时.应对断层错动的工程影响进行评价.并应符合下列要求：I当符合下列条件之一时.可不考虑断层错动对隧道的影响：I）抗震设防地震动分档小于020g的地区；2）非全新漱断层；3）对

17、于盾构隧道、沉管隧道和明挖隧道，抗震设防地震动分档为02Og（0.30g）和0.40g的Jft区.全新世基岩隐伏断层的土层典盖厚度分别大于60m和90mo2当不能满足上述条件时.宜采取下列措施：公路IiliaUjt设计WiK（JT（；2232-2U9）I)隧道轴向不宜近距离平行主断裂；2)当陡道不得已穿越活动断层带时.可布设在断裂带较窄的部位.且应对断裂带的慌动速率及借动址等进行专题论证.并在隧Ifi设计中采取应对措施；3)隧道平行于活动断裂布置时.宣布设在断裂带的F盘内。4.3地基4.3.1天然地基基础抗震验算时.地基抗震承栽力应按式(4.3.1)计算：小/(43.1)式中：心-调整后的她基

18、质我力；4.-地基抗震承载力酒整系数应按表4.3.I取值；，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现范)(JTG3363)取值C4.3.1地墨航震承施力调修系数rwfttt.密实的碎4.祖女的碌.期.中砂/4:3oom的Iirtt和19土1.5中雷.In在的W石土.中密的砾.e.中俗.宙实和中宙的编.3ook*ISOkP的IHTt0的t.号健黄上1.3精定的婚.粉砂.l50k后AlaAPlI的IS性土和翰土.可JB黄土1.1KM.恭丸硕土.松Ilt的砂.!W.Mifi*M*5AV*1.04.3.2臆算天然地基地震作用下的竖向承我力时.按地震作用组合计寡的甚础底面平均战力和基础

19、边缘最大压力应符合下列各式要求：pW(4.3.2-1)Pi4+d*-2（4.4.3-1）d.+4-3（4.4.3-2）+1.5rf0+2-4.5（4.4.3-3）式中：da上RnE液化土层厚度（m）,计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；4-液化土特征深度（m）.可技表4.4.3取值；d.-地下水位深度（m）,宜采用设汁基准期内年平均最高水位，也可采用近期内年最高水位；4,-基础埋置深度（m）.不超过2m时应采用2m。表4.4.3液化土特征深度d.（m）MM推表动峰依加速度分区0.0(0.15)020(030)0.*桁土67g砂土7894.4.4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1

20、5m深度范围内土的液化判别；采用桩基或基础埋深大于5m的基咄时，还应进行地面下I520m深度范阳内上的液化判别。当饱和土标准贯入健击数（未经杆长修IE）小于液化判别标准贯入锺击数临界值N时.应判为液化上。行成熟经验时.也可采用其他判别方法。液化判别标准贯人棒击数临界值的计算，应符合下列晚定：I在地面下15m深度施阳内.液化判别标淮货人锺击数喘；界值可按下式计算：13公路Slifl氏震设计Je范(J11;2232-2019(4.4.4-1),=Afe0.9+O.l(rf.-15削程度为20E的浦化排数(0.6)(6.It18HU.场地Mst*4.4.6在进行地震液化判别时.应考虑由于隧道的存在而

21、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旦均句时.宜按表4.4.7的要求选用地基抗液化措能,不宜将未经处理的U液化土层作为天然地基持力层4.4.7地基输液化HJiHf求执K设防类1娘看的液化SiSa中*rA.B褪分消除液化沉黯.HHMHfOtX构进行处理金厚清除液化沉KJ.或年分iff粽俄化AiKiH网基找祐靖椅进行姓及全修消除修化沉KiC司不采取浦Ii3ttM率欲进行处理.或来取更Ni要求的Bm全邮清除液化沉.或IK分酒除液化IKtnUM结构和MatlHttJID4不采取描*不采取!Ft4.G00IOcFl6101/3IO083IO4*2OI4.4.13当采用标准货人懂击

22、数表征土的液化抗力时，表4.4.12中的液化抵抗率可按式(4.4.13)计算：几=上(4.4.13)式中：M-场地土标准览人锋出数实测他；A.一一液化判别标准贯入住击数临界值。5地震作用5.1一般规定5.1.1各类隧道结构的地震作用，应符合卜冽现定：1应考虑沿结构横断面方向的水平地滨作用。2抗震设防地震动分档为020g及以上地区的隧道和小洞四车道及以上的大跨度隧道.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、沉管隧道和明挖陡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健道结构抗震设计地震动参数确定应符合下列观定：1A类隧道

23、和位于抗震设防地震动分档0.4Og地区的特K隧道.应根据V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，应根据安全性浮价结果确定参数。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)基础上采用本规也相关规定确定。5.1.3读址区及外延IOkm范围内存在发震断层时，宜进行I.程场地地震安全性评价；陡址区及外延5km范围内存在可能发生震级不小F6.5级的发震断层时，应进行【程场地地震安全性评价。5.2水平向地震作用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4应根据卜式确定：4=Mn(5.2.1-1)4hl=C,4(5.

24、2.1-2)式中：G场地地震动峰值加速度调整系数.按表5.2.I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，=1.0；人.-11类场地地表水平向设计地震动峰值加速度(g)；C.-抗震重要性系数，按本晚范表3.1.5取值；A-U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)取曲,表S.2.1场地地震动峰值加速度调整系数CI员场嬉It表水平同设计总英动稣值加速度4-，)场堆美IM.Ilm0.400.901.001.001.000.905.2.2采用反应位移法时，地表水平向设计地震动峰值位移i应根据下式确定：Ui=尸J.(5.2.2-1)Ui=

25、Fddnii(5.2.2-2)式中：K-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；uwl-11类场地地表水平向设计地震动峰值位移(m)；Eu-经验系数.峰值位移单位为m、线值加速度单位为m/J时.AfclI取值为1/15,单位为J。5.2.2场地地震动峰值位移调整系数尸.0类场电电我水平向设计堆震动峰值位尊(m场域美刈1.I.IIDW0.271.001.001.001.40l.?05.2.3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时程应采用计算模缴底边界处的水平加速度时程.5.3登向地震作用5.3.1场地地表竖向设计地震动峰值加速度儿应根据水平

26、向设计地震动嵯值加速度4，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。A=K.4(5.3.I)式中：%-登向地震动峰值加速度与水平向峰值加速度比值，按表5.3.1分段线性插值确定。*5.3.1竖向地震动峰值加速At与水平向峰值加速度比值K水平向设计峰值箫速度4(g0.400.650.700.700.?$0.&51.005.4设计地震动时程5.4.1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,设计地震动时程应根据专门的r程场胞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，也可利用地蕉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、*1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退曲线的误差应小于5%。1用于合成设计加速度时程的反应潜(阻尼比为0.05)S(图5.4.2)由下式确定：Si(557