考慮圍巖松動(dòng)圈的隧道抗減震措施

趙 旭，代志杰，黎若寒，陶連金

(1.北京工業(yè)大學(xué)城市與工程安全減災(zāi)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100124；2.北京工業(yè)大學(xué)工程抗震與結(jié)構(gòu)診治北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100124；3.同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系，上海 200092；4.同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092)

地下空間如巷道、隧道在開(kāi)挖前，巖體處于三向應(yīng)力平衡狀態(tài).開(kāi)挖后，由于巖體受到擾動(dòng)，打破原有應(yīng)力平衡狀態(tài)，產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，當(dāng)集中應(yīng)力大于巖體強(qiáng)度時(shí)，巖體發(fā)生破壞，應(yīng)力集中向巖體深處轉(zhuǎn)移，直到達(dá)到新的應(yīng)力平衡.伴隨著圍巖應(yīng)力調(diào)整及其重分布，會(huì)圍繞開(kāi)挖空間形成塑性應(yīng)變集中直至破碎的區(qū)域，通常把這個(gè)區(qū)域認(rèn)為是圍巖松動(dòng)圈，簡(jiǎn)稱松動(dòng)圈.研究表明[1-3]，松動(dòng)圈的存在會(huì)對(duì)地下結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)產(chǎn)生不利影響.目前，對(duì)于松動(dòng)圈的成因、影響范圍及快速探測(cè)等方面的研究已取得長(zhǎng)足進(jìn)步，對(duì)松動(dòng)圈的認(rèn)識(shí)也更為深刻[4-6].但針對(duì)松動(dòng)圈對(duì)隧道結(jié)構(gòu)影響的研究大多數(shù)集中于靜力分析，且對(duì)巷道分析居多[7-8]，對(duì)考慮松動(dòng)圈的隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)研究則相對(duì)較少，不能滿足工程中需考慮松動(dòng)圈的隧道抗減震安全性的需求.

隧道結(jié)構(gòu)抗減震措施可分為3類：改變圍巖力學(xué)參數(shù)、改變隧道結(jié)構(gòu)性能以及設(shè)置減震裝置[9].胡輝[10]基于FLAC3D軟件展開(kāi)靜、動(dòng)力耦合模擬計(jì)算，并與模型試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)照，驗(yàn)證減震縫、擴(kuò)大斷面及柔性吸能材料的減震效果.崔光耀[11]通過(guò)斷裂黏滑段抗震試驗(yàn)，探究隧道抗震縫的最佳設(shè)置間距、減震層的最佳施設(shè)厚度以及減震縫對(duì)初期支護(hù)的減震效果.方林等[12]通過(guò)數(shù)值模擬分析跨斷層隧道的動(dòng)力響應(yīng)特征，驗(yàn)證減震層的有效性.但上述對(duì)于隧道抗減震措施的研究，都是基于不考慮松動(dòng)圈的隧道結(jié)構(gòu)而言的.如果考慮松動(dòng)圈，隧道周圍的圍巖力學(xué)性質(zhì)相對(duì)較弱，對(duì)隧道的約束能力減小，需要進(jìn)一步研究上述減震措施的有效性.

松動(dòng)圈對(duì)隧道地震動(dòng)響應(yīng)的不利影響主要是由于松動(dòng)圈相對(duì)于圍巖力學(xué)性質(zhì)較為弱化，使得隧道結(jié)構(gòu)與周圍介質(zhì)相對(duì)剛度比增大，同時(shí)松動(dòng)圈對(duì)結(jié)構(gòu)的約束作用相比于周圍巖體弱，故在地震作用下，隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大變形，進(jìn)而使隧道更易發(fā)生破壞.考慮松動(dòng)圈對(duì)隧道地震響應(yīng)的影響機(jī)理，減震層和注漿加固可能會(huì)是較為理想的減震措施.

為了探明考慮松動(dòng)圈的隧道結(jié)構(gòu)的合理減震措施，建立有限元?jiǎng)恿τ?jì)算模型，通過(guò)分別設(shè)置減震層、注漿加固和2種減震措施共同作用的綜合措施，對(duì)考慮松動(dòng)圈隧道的地震響應(yīng)進(jìn)行研究，分析不同減震措施的減震效果，以期得到最優(yōu)的工程減震措施.

1 數(shù)值模型的驗(yàn)證

1.1 數(shù)值模型的建立

利用已有試驗(yàn)成果，首先驗(yàn)證數(shù)值模擬方法的正確性.在振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)中分別實(shí)現(xiàn)在襯砌和圍巖之間設(shè)置減震層及不設(shè)置減震層2個(gè)工況，并建立相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算模型.通過(guò)對(duì)比分析結(jié)果，驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算建模方法.

建立考慮減震層的二維有限元計(jì)算模型，模型的長(zhǎng)、寬分別為350.0、250.0 m.襯砌結(jié)構(gòu)跨度12.5 m，高10.3 m，厚0.7 m，材料為C30混凝土.計(jì)算中，圍巖采用彈塑性模型及摩爾-庫(kù)倫準(zhǔn)則，襯砌采用混凝土塑性損傷模型，減震層為彈性，厚度0.5 m，隧道埋深175.0 m，見(jiàn)圖1.材料參數(shù)見(jiàn)表1.有限元模型的側(cè)面及底面施加黏彈性人工邊界[13].選取汶川地震中臥龍波的前20 s作為計(jì)算輸入，其中地震波加速度時(shí)程曲線及其傅立葉譜見(jiàn)圖2.地震波從底部垂直入射，在水平面內(nèi)垂直隧道軸向振動(dòng).

表1 數(shù)值模型材料參數(shù)

1.2 模型試驗(yàn)的設(shè)置[3]

模型試驗(yàn)在北京工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心進(jìn)行，振動(dòng)臺(tái)尺寸為3 m×3 m、載重量為10 t，擁有水平面內(nèi)x及y方向2個(gè)自由度.在襯砌周圍環(huán)繞布置減震層，材料采用厚10 mm的海綿橡膠，其拉伸斷裂強(qiáng)度為2.3 MPa，伸長(zhǎng)率為220%，密度為0.4 g/cm3.以氣泵控制的氣囊壓力模擬原型中埋深產(chǎn)生的地應(yīng)力，試驗(yàn)設(shè)置見(jiàn)圖3.

將前述地震波輸入振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面，峰值逐級(jí)按照0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0g的峰值加速度加載.

1.3 結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證

選取模型試驗(yàn)中峰值加速度為0.8g的工況作為特征工況，與數(shù)值模擬中的分析工況進(jìn)行對(duì)比，分析圍巖和結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)特性.

1.3.1 加速度響應(yīng)對(duì)比

選取襯砌拱底以及圍巖相同高度處2個(gè)點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，見(jiàn)圖1.圖4、5為數(shù)值模擬中有無(wú)減震層2種工況中監(jiān)測(cè)點(diǎn)處加速度時(shí)程曲線，圖6、7為模型試驗(yàn)中對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)加速度時(shí)程曲線.可以發(fā)現(xiàn)，襯砌自身振動(dòng)特性表現(xiàn)不明顯，仰拱處和同一高度處圍巖的加速度響應(yīng)規(guī)律基本一致，且仰拱處的加速度比圍巖內(nèi)的加速度大.

對(duì)比有無(wú)減震層的加速度時(shí)程曲線，減震層沒(méi)有改變圍巖和襯砌的振動(dòng)特性，但襯砌仰拱處的加速度較沒(méi)有減震層的加速度要小.

1.3.2 應(yīng)變響應(yīng)對(duì)比

選取襯砌拱頂、兩側(cè)拱肩、兩側(cè)拱腰、兩側(cè)拱腳和拱底共8個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，見(jiàn)圖8.

為便于分析地震動(dòng)帶來(lái)的應(yīng)變響應(yīng)而不考慮初始應(yīng)力值，僅考慮由地震動(dòng)產(chǎn)生的附加應(yīng)變.圖9～16為數(shù)值模型和模型試驗(yàn)中有無(wú)減震層2種工況襯砌各點(diǎn)的附加應(yīng)變時(shí)程曲線.

由圖9～16可以發(fā)現(xiàn)，減震層有效減小了襯砌各點(diǎn)的附加應(yīng)變響應(yīng)，同時(shí)也減小了襯砌各點(diǎn)最終的不可恢復(fù)變形.由于數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)存在各自誤差，因此數(shù)值模擬結(jié)果和模型試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值上存在一定的差異，但總體規(guī)律統(tǒng)一.

將計(jì)算得到的襯砌各點(diǎn)最大附加應(yīng)變繪于圖17.可見(jiàn)，數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)的最大附加應(yīng)變分布規(guī)律基本一致，減震層的存在有效地減小了襯砌各點(diǎn)的應(yīng)變差異，使得結(jié)構(gòu)趨于同步變形，有利于隧道結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài).

數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)的結(jié)果都表明，在隧道周圍設(shè)置減震層是一種有效的減震措施.這是利用減震層自身所具有的柔性阻隔并吸收地震波能量，將襯砌-圍巖系統(tǒng)變?yōu)橐r砌-減震層-圍巖系統(tǒng).后者可以將圍巖與襯砌有效地隔離，一方面使整個(gè)體系的等效剛度減小，柔性增大，進(jìn)而通過(guò)自身的變形，減小圍巖變形向襯砌的傳遞，削弱地震對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的作用，另一方面，減震層吸收了一部分地震波的能量，間接減小隧道結(jié)構(gòu)的加速度及應(yīng)力響應(yīng)，從而提高了隧道的抗震性能.

對(duì)隧道周圍設(shè)置減震層的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)與數(shù)值模擬進(jìn)行對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)值模擬與模型試驗(yàn)的加速度響應(yīng)和應(yīng)變響應(yīng)在規(guī)律上基本一致.證明本文所采用的數(shù)值計(jì)算模型有效.

2 考慮松動(dòng)圈隧道減震層與注漿加固模型分析

在上述模型的基礎(chǔ)上，建立含有松動(dòng)圈的數(shù)值模型，對(duì)設(shè)置減震層、注漿加固2種減震措施進(jìn)行分析，研究考慮松動(dòng)圈隧道在不同減震措施下的減震效果.

2.1 計(jì)算工況

建立與1.1節(jié)中幾何尺寸相同的計(jì)算模型，分別設(shè)置3種工況：1)僅考慮松動(dòng)圈，2)考慮松動(dòng)圈和減震層，3)考慮松動(dòng)圈和注漿加固，考察不同減震措施對(duì)隧道的減震效果.

松動(dòng)圈半徑采用芬納公式確定[14].圍巖內(nèi)摩擦角27°，單向抗壓強(qiáng)度5 MPa，遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)力15 MPa，根據(jù)公式

Lp=Rp-R0

式中：Rp為塑性區(qū)半徑，m；P0為遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)力，MPa；σc為巖石的單向抗壓強(qiáng)度，MPa；ξ為與圍巖的內(nèi)摩擦角有關(guān)的參數(shù)，ξ=(1+sinφ)/(1-sinφ)，φ為圍巖的內(nèi)摩擦角；R0為隧道的半徑，m；Lp為松動(dòng)圈半徑，m.計(jì)算得到松動(dòng)圈厚度為5 m.

減震層厚度為50 cm，注漿方式采用水泥滲透注漿，以提高松動(dòng)圈范圍內(nèi)巖體的彈性模量和抗剪強(qiáng)度.圍巖、松動(dòng)圈、減震層及注漿區(qū)材料參數(shù)見(jiàn)表2，襯砌采用C30混凝土塑性損傷模型.地震動(dòng)參數(shù)及地震波入射方向同1.1節(jié)，輸入的地震動(dòng)峰值為0.3g，設(shè)置減震層及注漿加固的模型如圖18所示.

表2 模型材料參數(shù)

2.2 應(yīng)力與應(yīng)變響應(yīng)分析

對(duì)比分析3種工況中襯砌的附加應(yīng)力、附加應(yīng)變響應(yīng)特征.選取襯砌拱頂、兩側(cè)拱肩、兩側(cè)拱腰、兩側(cè)拱腳和拱底作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，將襯砌外側(cè)最大主應(yīng)力峰值及內(nèi)側(cè)的最小主應(yīng)力峰值繪于圖19、20.可以看出，在松動(dòng)圈與隧道襯砌之間設(shè)置減震層并未有效減小襯砌內(nèi)外側(cè)的主應(yīng)力峰值，減震層的設(shè)置對(duì)于周圍存在松動(dòng)圈隧道的應(yīng)力響應(yīng)影響有限；注漿加固雖然沒(méi)有改變襯砌的主應(yīng)力響應(yīng)規(guī)律，但明顯減小了襯砌外側(cè)的最大主應(yīng)力峰值，尤以拱腳處最為顯著，同時(shí)對(duì)于襯砌內(nèi)側(cè)的最小主應(yīng)力峰值也有一定的減小作用，這表明采用注漿加固對(duì)于存在松動(dòng)圈隧道的應(yīng)力響應(yīng)有良好的改善作用.

將襯砌各監(jiān)測(cè)點(diǎn)內(nèi)外側(cè)的環(huán)向正應(yīng)變峰值和環(huán)向剪應(yīng)變峰值繪于圖21～24.可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)置減震層沒(méi)有改變襯砌在地震作用下的變形規(guī)律，減震層的存在減小了襯砌內(nèi)側(cè)的應(yīng)變，但同時(shí)也增大了襯砌外側(cè)應(yīng)變，且外側(cè)應(yīng)變的增大幅度大于內(nèi)側(cè)應(yīng)變的減小幅度，故減震層使得襯砌總體變形出現(xiàn)了增大.將松動(dòng)圈注漿加固后，襯砌各處的應(yīng)變明顯地減小，尤其是拱腳處的環(huán)向正應(yīng)變和環(huán)向剪應(yīng)變以及拱底外側(cè)的環(huán)向正應(yīng)變.因此，可以認(rèn)為注漿加固能改善松動(dòng)圈對(duì)隧道變形的不利影響.

2.3 圍巖塑性區(qū)及襯砌損傷分析

將計(jì)算最終時(shí)刻3種工況的圍巖塑性區(qū)及襯砌損傷繪于圖25～27.損傷因子越接近1，表明損傷越嚴(yán)重.減震層沒(méi)有改變圍巖的塑性區(qū)分布以及襯砌拉伸損傷分布.雖然設(shè)置減震層減小了塑性區(qū)內(nèi)的最大塑性應(yīng)變，但增大了襯砌的拉伸損傷，減震層并未起到保護(hù)隧道襯砌的作用，反而使其破壞更為嚴(yán)重；將松動(dòng)圈注漿加固后，圍巖基本不出現(xiàn)塑性區(qū)，同時(shí)使得襯砌拱腳外側(cè)沒(méi)有出現(xiàn)拉伸損傷，僅在襯砌內(nèi)側(cè)拱腳與拱底之間出現(xiàn)了極小的拉伸損傷.這表明注漿加固對(duì)控制圍巖塑性區(qū)范圍以及減小襯砌損傷有顯著作用.

分析結(jié)果表明，設(shè)置減震層對(duì)地震作用下襯砌的主應(yīng)力響應(yīng)有積極影響，增大了襯砌總體環(huán)向變形，減小了圍巖塑性應(yīng)變的同時(shí)增大了襯砌的拉伸損傷；注漿加固能減小襯砌各處的主應(yīng)力響應(yīng)，對(duì)襯砌的應(yīng)力響應(yīng)有著良好的改善作用.與此同時(shí)，注漿加固后圍巖基本不進(jìn)入塑性狀態(tài)，襯砌的拉伸損傷也大為減小.

對(duì)比分析設(shè)置減震層后，未考慮松動(dòng)圈的隧道和考慮松動(dòng)圈的隧道地震響應(yīng)規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，在前者襯砌結(jié)構(gòu)與圍巖之間設(shè)置減震層，可以有效提高抗震能力，但其在考慮松動(dòng)圈隧道結(jié)構(gòu)中的減震效果卻不明顯，甚至增大了襯砌的總體環(huán)向應(yīng)變.這是因?yàn)樗蓜?dòng)圈的存在降低了隧道周圍巖體的剛度，這時(shí)在松動(dòng)圈與隧道之間設(shè)置柔性的減震層，二者剛度相差相對(duì)較小，減震層自身變形特性不明顯，并不能夠很好地阻隔圍巖變形向襯砌的傳遞，因此設(shè)置減震層，并未減小襯砌的應(yīng)變響應(yīng)，甚至還加劇了襯砌的拉伸損傷.但減震層吸收地震波的能力不受松動(dòng)圈存在的影響，仍然能降低襯砌的加速度及應(yīng)力響應(yīng).注漿加固在考慮松動(dòng)圈隧道中的減震效果要好于設(shè)置減震層，主要原因是二者減震機(jī)理不同.注漿加固通過(guò)物理手段改變一定范圍內(nèi)圍巖的力學(xué)性能指標(biāo)，增強(qiáng)其力學(xué)強(qiáng)度及抗變形能力，提高圍巖穩(wěn)定性.而處于穩(wěn)定性較好的堅(jiān)硬圍巖中的地下結(jié)構(gòu)，抗震能力能夠大大提升.注漿加固恰好彌補(bǔ)了松動(dòng)圈帶來(lái)的圍巖剛度不足等一系列問(wèn)題，降低了襯砌的相對(duì)剛度，因此襯砌的地震動(dòng)力響應(yīng)有減小的趨勢(shì).減震層主要依據(jù)自身柔性的特點(diǎn)弱化變形并吸收地震波能量，不能從根本上解決松動(dòng)圈剛度較小的問(wèn)題，因此減震效果有限.在以往相關(guān)研究中，趙旭等[4]指出“松動(dòng)圈對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的不利影響主要是因?yàn)樗蓜?dòng)圈比圍巖較軟弱”.根據(jù)該結(jié)論，結(jié)合高峰等[15]通過(guò)對(duì)不同減震措施對(duì)比研究提出“軟質(zhì)圍巖中設(shè)置加固層的減震效果要優(yōu)于減震層”的觀點(diǎn)，本節(jié)針對(duì)考慮松動(dòng)圈隧道設(shè)置減震層和注漿加固2種減震措施所得出的結(jié)論能得到很好印證.同時(shí)，高峰等[15]也提出“減震層的彈性模量與圍巖彈性模量相差越大，減震效果越好”，也解釋了考慮松動(dòng)圈隧道中減震層減震效果不理想的現(xiàn)象.

綜合分析認(rèn)為，在松動(dòng)圈與隧道襯砌之間設(shè)置減震層不利于隧道襯砌的變形并有可能加劇其破壞.而將松動(dòng)圈范圍內(nèi)巖體注漿加固是一種更優(yōu)的減震措施.

3 考慮松動(dòng)圈隧道綜合減震措施下模型分析

建立松動(dòng)圈存在時(shí)，同時(shí)考慮減震層和注漿加固2種減震措施的模型，以考察2種減震措施聯(lián)合作用下隧道的減震效果.各部分的參數(shù)設(shè)置同2.1節(jié)，模型效果見(jiàn)圖28.

3.1 應(yīng)力與應(yīng)變響應(yīng)分析

對(duì)比分析隧道既設(shè)置減震層又進(jìn)行注漿加固和僅存在松動(dòng)圈兩工況中襯砌的附加應(yīng)力、附加應(yīng)變響應(yīng)特征.選取襯砌拱頂、兩側(cè)拱肩、兩側(cè)拱腰、兩側(cè)拱腳和拱底作為監(jiān)測(cè)分析點(diǎn)，將襯砌外側(cè)的最大主應(yīng)力峰值及內(nèi)側(cè)的最小主應(yīng)力峰值繪于圖29、30.

可以看出，將減震層和注漿加固2種減震措施共同應(yīng)用于隧道結(jié)構(gòu)，對(duì)襯砌外側(cè)最大主應(yīng)力和襯砌內(nèi)側(cè)最小主應(yīng)力都有明顯的減少作用，尤其是兩側(cè)拱腳位置處，應(yīng)力峰值的變化最為顯著.這表明，相對(duì)于單獨(dú)設(shè)置減震層或注漿加固的減震措施，兩者共同工作下能夠顯著減小考慮松動(dòng)圈隧道結(jié)構(gòu)的受力，提高其抗震性能.

將計(jì)算得到襯砌各監(jiān)測(cè)點(diǎn)內(nèi)外側(cè)的環(huán)向正應(yīng)變峰值和環(huán)向剪應(yīng)變峰值繪于圖31～34.可以發(fā)現(xiàn)，將松動(dòng)圈注漿加固并設(shè)置減震層后，襯砌各處的應(yīng)變都顯著減小，尤其是襯砌內(nèi)側(cè)環(huán)向正應(yīng)變和剪應(yīng)變，各處的應(yīng)變值都發(fā)生了明顯減小，以拱腳處為最.這說(shuō)明2種減震措施共同作用，減少了襯砌受地震作用下的變形，對(duì)維持隧道穩(wěn)定，減少裂縫和破壞具有積極作用.

3.2 圍巖塑性區(qū)及襯砌損傷分析

將2種減震措施施加后襯砌損傷繪于圖35.圍巖塑性區(qū)的變化基本同注漿加固措施一致，在施加了2種減震措施后，塑性區(qū)基本消失，襯砌外側(cè)拱腳位置的損傷也得以減少，表明注漿加固和減震層共同作用對(duì)減輕襯砌損傷具有顯著作用.

由前述分析可知，注漿加固提高了松動(dòng)圈的力學(xué)性能，根本上改變了圍巖和襯砌相對(duì)剛度比低的問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上減震層不再受軟弱圍巖的影響，得以正常發(fā)揮作用，減震效果提升.因此，針對(duì)松動(dòng)圈隧道而言，在松動(dòng)圈與襯砌之間設(shè)置減震層，同時(shí)對(duì)松動(dòng)圈范圍內(nèi)進(jìn)行注漿加固是一種更為優(yōu)良更加合適的減震措施.

3.3 3種減震措施的對(duì)比分析

本文分別研究了在考慮松動(dòng)圈的情況下，設(shè)置減震層、注漿加固和2種減震措施綜合設(shè)置3種工況下的結(jié)構(gòu)地震響應(yīng).選取地震響應(yīng)最大、損傷最為集中的拱腳作為研究對(duì)象，將各工況與只存在松動(dòng)圈的情況進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出拱腳地震響應(yīng)的差值，列于表3，其中正值為放大，負(fù)值為減小.

由表3可以看出，相對(duì)于洞周不設(shè)任何減震措施的情況，設(shè)置減震層會(huì)放大襯砌主應(yīng)力及環(huán)向應(yīng)變，對(duì)存在松動(dòng)圈隧道有著不利影響，而注漿加固減小了襯砌的地震響應(yīng)，但3種措施中，最為理想的減震方式是將減震層和注漿加固相結(jié)合，能夠最大程度地全面減少襯砌動(dòng)力響應(yīng).

表3 各減震措施減震效果

4 結(jié)論

1)對(duì)不考慮松動(dòng)圈，設(shè)置及不設(shè)置減震層的2種工況，本文所構(gòu)建的數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果和物理模型試驗(yàn)結(jié)果相互印證，趨勢(shì)類似，該數(shù)值建模方法能較為準(zhǔn)確地反映隧道周圍設(shè)置減震層時(shí)隧道的地震響應(yīng).

2)考慮松動(dòng)圈后，減震層對(duì)地震作用下襯砌的主應(yīng)力響應(yīng)影響較小，這種減震方式不但增大了襯砌總體的環(huán)向變形，還在減小圍巖塑性應(yīng)變的同時(shí)增大了襯砌的拉伸損傷.因此在松動(dòng)圈與隧道襯砌之間設(shè)置減震層不但沒(méi)有起到減震效果，反而不利于隧道襯砌的變形并加劇其破壞.

3)對(duì)松動(dòng)圈進(jìn)行注漿加固能減小襯砌各處的主應(yīng)力響應(yīng)，還能夠減小襯砌各處的應(yīng)變響應(yīng)，降低了松動(dòng)圈對(duì)隧道變形的不利影響.與此同時(shí)，注漿加固后圍巖基本不進(jìn)入塑性狀態(tài)，襯砌的拉伸損傷也大為減小.因此注漿加固相對(duì)于設(shè)置減震層來(lái)說(shuō)，是一種較好的減震措施.

4)在隧道周圍設(shè)置減震層并將松動(dòng)圈進(jìn)行注漿加固后，隧道各處的地震響應(yīng)都得到顯著減小，整體的變化同對(duì)松動(dòng)圈進(jìn)行注漿加固類似，但地震響應(yīng)幅度小于單純使用注漿加固一種措施.其減震效果相對(duì)于單獨(dú)設(shè)置減震層、注漿加固要好.

5)綜合考慮3種減震措施，對(duì)于考慮松動(dòng)圈的隧道，設(shè)置減震層和注漿加固相結(jié)合是更適宜的減震措施，能夠全面地提升隧道抗震水平，且易于和實(shí)際輔助施工措施相結(jié)合，是比較理想的工程減震措施.