跨活断层隧道组合支护结构断层错动响应模型试验研究

西安地铁十号线穿越的泾阳—渭南断裂,该断裂为全新世活动断裂,黏滑发震与同震位错对地铁线路构成潜在安全威胁。为揭示泾阳—渭南断裂带黏滑发震和同震位错作用引起的场地形变与地层应力特征,以西安地铁十号线穿越泾阳—渭南断裂带为工程背景,建立断裂带场地同震位错与黏滑发震地质力学模型,考虑不同位错量及发震强度,开展断裂带场地形变及应力场特征的数值模拟分析。
结果表明：同震位错下场地在断裂带附近上、下盘分别出现应力降低区和增强区,场地呈反“S”形差异沉降破坏,差异位移在断裂带处达到峰值且塑性区集中,上盘变形范围与塑性区分别为下盘的1.67倍和2.50倍;黏滑发震作用下场地在断裂带附近位移量及差异形变均达到峰值,大震时场地位移影响范围约为中震的6.50倍,且具有典型的上盘放大效应,远离断裂带时位移呈线性递减;大震时地表峰值加速度放大系数受影响范围为中震时1.14倍,场地呈“V”形剪切破坏,上盘塑性区范围约为中震时1.40倍,而下盘则为1.00倍。研究结果可为西安地铁线路穿越泾阳—渭南断裂带场地的抗震设防提供科学依据与参考借鉴。