中华人民共和国行业推荐性标准
JTG/T 2232-01—2019
公路隧道抗震设计规范¶
Specification for Seismic Design of Highway Tunnels¶
201X-XX-XX 发布
201X-XX-XX 实施
中华人民共和国行业推荐性标准¶
公路隧道抗震设计规范¶
Specification for Seismic Design of Highway Tunnels¶
JTG/T 2232-01—2019
主编单位：招商局重庆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：201 $ ^{} $年 $ ^{} $月 $ ^{*} $日
前言¶
根据交通运输部《关于做好 2012 年度公路工程行业标准规范制修订项目准备工作的通知》（交公便字〔2012〕12 号文）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《公路隧道抗震设计规范》（JTG/T 2232-01—2019）的制订工作。
本规范包括 13 章 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、8 抗震验算、9 钻爆隧道、10 盾构隧道、11 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。
本规范制订的主要内容如下：
1）确定了公路隧道抗震设计规范的适用条件和范围。
2）制订了公路隧道抗震设防类别、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、抗震计算和措施设计并重的三类抗震设计方法。
3）细化了公路隧道隧址选择内容，补充了隧道围岩条件与隧道抗震地段类别的关系。
4）给出了各类场地的水平向设计地震动峰值加速度、反应谱特征周期、地震动峰值位移、竖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、反应位移法、时程分析法。
6）明确了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验算方法。
8）细化了钻爆隧道、盾构隧道、沉管隧道、明挖隧道及隧道洞门的抗震设计内容，主要包括抗震计算和抗震措施。
请各有关单位在执行过程中，将发现的问题与意见，函告本规范日常管理组，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：fanglin@cmhk.com），以便下次修订时研用。
主编单位：招商局重庆交通科研设计院有限公司
参编单位：中国地震局地球物理研究所
四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院
西南交通大学
中交公路规划设计院有限公司
同济大学
重庆交通大学
主 编：蒋树屏
主要参编人员：林志 李玉文 何川 吴梦军 唐光武 刘洪洲 方林 高峰 马险峰 耿萍 吴健
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
鲍卫刚 李天斌 袁勇 陈鸿 喻渝 陈树汪
参加人员：高世军 朱长安 张景
目录¶
1 总则.....1
2 术语和符号.....3
2.1 术语部分.....3
2.2 符号.....4
3 基本要求.....6
3.1 抗震设防分类和设防标准.....6
3.2 地震作用.....8
3.3 抗震设计流程.....9
4 隧址、场地和地基.....12
4.1 一般规定.....12
4.2 隧址与场地.....12
4.3 地基.....16
4.4 地基液化和软土地基.....17
5 地震作用.....26
5.1 一般规定.....26
5.2 水平向地震作用.....27
5.3 竖向地震作用.....29
5.4 设计地震动时程.....30
6 计算方法.....32
6.1 一般规定.....32
6.2 计算要求.....33
7 材料及参数.....36
7.1 一般规定.....36
7.2 材料选用.....36
7.3 材料性能.....39
7.4 材料物理力学参数.....40
8 抗震验算.....42
8.1 一般规定.....42
8.2 强度验算.....43
8.3 变形验算.....45
8.4 洞门墙及挡墙抗震验算.....47
8.5 抗液化验算.....47
9 钻爆隧道.....50
9.1 一般规定.....50
9.2 地震反应计算.....51
9.3 抗震验算.....51
9.4 衬砌抗震措施.....52
9.5 特殊结构隧道抗震设计.....55
10 盾构隧道.....58
10.1 一般规定.....58
10.2 地震反应计算.....59
10.3 抗震验算.....62
10.4 盾构隧道抗震措施.....63
11 沉管隧道.....68
11.1 一般规定.....68
11.2 地震反应计算.....69
11.3 抗震验算.....71
11.4 沉管隧道抗震措施.....75
12 明挖隧道.....78
12.1 一般规定.....78
12.2 地震反应计算.....78
12.3 抗震验算.....80
12.4 明挖隧道抗震措施.....81
13 隧道洞门.....84
13.1 一般规定.....84
13.2 地震反应计算及验算.....84
13.3 抗震措施.....84
附录 A 静力法.....86
A.1 修正静力法.....86
A.2 明洞及棚洞抗震计算.....89
A.3 端墙式洞门抗震计算.....89
附录 B 反应位移法.....94
B.1 横向反应位移法.....94
B.2 纵向反应位移法.....95
B.3 均质地层中圆形盾构隧道反应位移法简化计算公式.....97
B.4 广义反应位移法.....100
附录 C 时程分析法.....102
本规范用词用语说明.....106
1 总则¶
1.0.1 为规范公路隧道抗震设计，减轻公路隧道的地震破坏，更好地发挥公路交通网的功能及其在抗震救灾中的作用，制订本规范。¶
条文说明
为了细化《公路工程抗震规范》(JTG B02—2013)（以下简称《抗震规范》）在公路隧道抗震设计方面的规定，满足公路隧道抗震设计工作的需要，在广泛吸收、消化国内外隧道抗震设计方法的基础上，将公路隧道抗震设计的要求和规定单独成册，制订本规范。
1.0.2 本规范适用于各等级和各类型公路隧道的抗震设计。¶
条文说明
各等级公路隧道包括：高速公路、一级、二级、三级和四级公路隧道；各类型公路隧道包括：钻爆隧道、盾构隧道、沉管隧道和明挖隧道等。
1.0.3 应根据公路隧道的重要性和修复（抢通）难易程度，划分抗震设防类别，并确定相应的抗震设防标准和设防目标。¶
条文说明
“重要性和修复（抢通）难易程度”主要考虑隧道设计年限、结构类型、路网功能、隧道环境等因素。同时需要满足《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223的规定，并与《抗震规范》中抗震设防分类保持一致。
1.0.4 已进行专门的工程场地地震安全性评价的公路隧道，应按照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路隧道，应根据现行《中国地震动参数区划图》（GB 18306）规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度地区或有特殊要求的隧道，其抗震设计应作专门研究，按有关专门规定执行。¶
1.0.6 公路隧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规定。¶
2 术语和符号¶
2.1 术语部分¶
2.1.1 地震动 seismic ground motion¶
地震引起的地表及近地表的振动。
2.1.2 地震动参数 seismic ground motion parameters¶
2.1.3 地震动参数区划 seismic ground motion parameter zonation¶
表征地震动的参数，包括地震动峰值加速度、峰值速度、反应谱及持续时间等。
以地震动参数为指标，将国土划分为不同抗震设防要求的区。
2.1.4 抗震设防标准 seismic fortification criterion¶
2.1.5 地震作用 earthquake action¶
衡量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。
地震对工程结构产生的作用，主要是地震动的影响，包括水平地震作用和竖向地震作用。
2.1.6 E1 地震作用 earthquake action E1¶
工程场地重现期较短的地震作用，对应于第一级设防水准。
2.1.7 E2 地震作用 earthquake action E2¶
工程场地重现期较长的地震作用，对应于第二级设防水准。
2.1.8 基本地震动参数 basic ground motion parameters¶
重现期 475 年的地震动参数的取值。
2.1.9 抗震措施 seismic measures¶
除抗震计算分析与验算以外的抗震设计内容，包括结构构造措施、地基加固等。
2.1.10 发震断层 seisomogenic fault¶
曾发生或可能发生破坏性地震的断层。
2.1.11 活动断层 active fault¶
晚第四纪以来有活动的断层。
2.2 符号¶
\(C_{i}\)——隧道抗震重要性系数；
\(A\)——Ⅱ类场地地表水平向基本地震动峰值加速度；
\(v_{se}\)——土层平均剪切波速；
\(f_{aE}\)——调整后的地基承载力；
\(K_{a}\)——地基抗震承载力调整系数；
\(f_{a}\)——修正后的地基承载力容许值；
\(C_{e}\)——土层液化影响折减系数；
\(A_{h}\)——地表水平向设计地震动峰值加速度；
\(C_{s}\)——场地地震动峰值加速度调整系数；
\(A_{hII}\)——Ⅱ类场地地表水平向设计地震动峰值加速度；
\(A\)——Ⅱ类场地地表水平向基本地震动峰值加速度；
\(F_{u}\)——场地地震动峰值位移调整系数；
\(u_{max}\)——Ⅱ类场地地表水平向设计地震动峰值位移；
\(A_{v}\)——地表竖向设计地震动峰值加速度；
\(A_{h}\)——地表水平向设计地震动峰值加速度；
\(K_{v}\)——地表竖向地震动峰值加速度与水平向峰值加速度比值；
\(T_{g}\)——场地特征周期；
\(T\)——结构自振周期；
\(S_{max}\)——水平加速度反应谱最大值；
\(\gamma\)——反应谱下降段的衰减指数；
\(\xi\)——结构阻尼比；
\(C_{d}\)——阻尼调整系数；
\(S_{H}\)——水平向地震作用效应；
\(S_{V}\)——竖向地震作用效应；
\(S\)——地震作用效应;
\(F_{y}\)——作用在结构上的荷载组合值；
\(f_{——}\)材料的强度值；
\(F_{r}\)——作用在结构上的作用组合标准值；
\(S_{q}\)——地震作用组合的效应设计值；
\(g\)——重力加速度;
\(K_{a}\)——地震主动土压力系数；
\(K_{psp}\)——地震被动土压力系数；
\(K_{ca}\)——土体黏聚力产生的主动土压力系数；
\(K_{cp}\)——土体黏聚力产生的被动土压力系数；
\(\theta\)——地震角；
\(T_{S}\)——地层固有周期；
\((EA)_{eq}^{C}\)——盾构隧道等效抗压刚度；
\((EA)_{eq}^{T}\)——盾构隧道等效抗拉刚度；
\((EA)_{eq}\)——盾构隧道等效抗弯刚度；
\(K_{J}\)——隧道横截面螺栓抗拉刚度。
3 基本要求¶
3.1 抗震设防分类和设防标准¶
3.1.1 公路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公路隧道，宜适当提高抗震设防类别。¶
| 抗震设防类别 | 适用范围 |
| A | 穿越江、河、湖、海等水域，技术复杂、修复困难的水下隧道 |
| B | 1. 高速公路、一级公路隧道2. 三车道、四车道隧道3. 连拱隧道、明洞和棚洞4. 地下风机房 |
| C | 1. 二级、三级公路隧道2. 通风斜井、竖井及风道、平行导洞 |
| D | 1. 四级公路隧道2. 附属洞室 |
条文说明
为了满足我国公路隧道及水下隧道的抗震设防需要，提高抗震设计的可操作性，对公路隧道的抗震设防重要性分类作更加详细的规定。同时，总结汶川地震的经验教训，某些低等级公路隧道对抗震救灾具有举足轻重的作用，是灾区的生命线工程，需要提高抗震设防类别。
3.1.2 隧道结构的抗震性能要求应根据设防目标分成以下三个等级。¶
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，不需维修或简单加固后可继续使用。
3 性能要求 3：地震后衬砌结构应力超过屈服强度，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坍塌，通过修复和加固可以恢复结构物功能。
3.1.3 A 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震设防。各类隧道的抗震设防目标应符合表 3.1.3 的规定。¶
| 抗震设防类别 | 设防目标 | |
| E1 地震作用 | E2 地震作用 | |
| A、B | 性能要求 1 | 性能要求 2 |
| C | 性能要求 1 | 性能要求 3 |
| D | 性能要求 1 | — |
条文说明
按照“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震总体设防目标，考虑与现行《抗震规范》关于抗震性能目标的延续性和一致性，以及参考国内外隧道抗震设计目标要求，本规范规定：A类隧道的抗震设防目标是E1地震作用（重现期475年）下不应发生损伤，E2地震作用（重现期约为2000年）下可产生有限损伤，地震后应能维持正常交通通行；B类隧道的抗震设防目标是E1地震作用（重现期75年）下不应发生损伤，E2地震作用（重现期约为1000年）下可产生有限损伤，地震后应能维持正常交通通行；C类隧道的抗震设防目标是E1地震作用（重现期50年）下不应发生损伤，E2地震作用（重现期约为475年）下不发生局部或整体坍塌；D类隧道的抗震设防目标是E1地震作用（重现期30年）下不应发生损伤。
3.1.4 各类隧道的抗震设防措施应按表 3.1.4 确定。¶
| 抗震设防类别 | 地震基本烈度 | |||||
| Ⅵ | Ⅶ | Ⅷ | Ⅸ | |||
| 0.05g | 0.10g | 0.15g | 0.20g | 0.30g | 0.40g | |
| A | 二级 | 三级 | 四级 | 更高，专门研究 | ||
| 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_{i} $ 应按表 3.1.5 确定。¶
| 抗震设防类别 | E1 地震作用 | E2 地震作用 |
| A | 1.0 | 1.7 ( 1.3①) |
| B | 0.43 | 1.3 |
| C | 0.34 | 1.0 |
| D | 0.26 | — |
注：①沉管隧道取1.3。
条文说明
为了在《抗震规范》采用的一阶段弹性抗震设计基础上进一步考虑结构的塑性变形性能需求，本规范增加了 E2 地震作用下的第二阶段弹塑性抗震设计，对于沉管隧道、盾构隧道以及明挖隧道十分重要。第一阶段 E1 地震作用设防水平与《抗震规范》是一致的，这一水平经过汶川地震震后调查评估是合理的。
《抗震规范》89版规定的设计地震动参数采用“抗震重要性系数”和“综合影响系数”进行调整，本规范将上述2个系数整合成1个系数，即本规范的“抗震重要性系数”，仅采用“抗震重要性系数”来调整设计地震动参数，取消了“综合影响系数”。
B、C、D 类的 E1 地震作用对应的抗震重要性系数分别取 0.43、0.34 和 0.26，对应的设计地震动重现期大体上分别为 75 年、50 年和 30 年；A 类隧道，为保证较高的抗震设防水平，同时参考国内外盾构隧道、明挖隧道以及港珠澳大桥沉管隧道抗震设计，抗震重要性系数取 1.0，设计地震动为 50 年超越概率 10%，重现期约为 475 年。
B、C、D 类的 E2 地震作用对应的重要性系数分别取 1.7、1.3 和 1.0，对应的设计地震动重现期大体上分别为 2000 年、1000 年和 475 年。近年来，国内外大型水下隧道抗震设防标准中对于罕遇地震一般为取 50 年超越概率 2~3%，重现期约为 1600~2400 年，但沉管隧道一般采用 100 年超越概率 2~3%，重现期约为 1000 年，因此本规范规定 A 类隧道中，沉管隧道重要性系数取值 1.3，其他取值 1.7。
3.2 地震作用¶
3.2.1 公路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_{i} $ 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3.1.5规定的抗震重要性系数所确定的地震动峰值加速度值。¶
条文说明
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”是指：在与本规范3.1.5抗震重要性系数所对应的重现期相同的地震作用应不低于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》（GB 17741）规定的工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。¶
条文说明
一般情况下，公路隧道抗震设计不需要开展专门的工程场地地震安全性评价工作，地震作用按本规范第五章有关规定确定。根据本规范和《工程场地地震安全性评价》（GB 17741）的规定需要开展工程场地地震安全性评价的隧道，地震作用的超越概率水平应根据隧道的抗震设防目标，按表 3.1.5 中抗震重要性系数所对应的重现期确定。
地震区划图规定的是抗震设防的最低要求，地震安全性评价的结果低于这一要求规定的抗震设防参数，应采用区划图规定的，保证安全性。
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Ⅱ类场地的基本地震动峰值加速度 A，按表 3.2.3 对应关系确定。¶
| 抗震设防地震动分档（g） | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.40 |
| Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度（g） | [0.04, 0.09) | [0.09, 0.14) | [0.14, 0.19) | [0.19, 0.28) | [0.28, 0.38) | [0.38, 0.75) |
| 地震烈度 | Ⅵ | Ⅶ | Ⅷ | Ⅸ | ||
条文说明
“设计基本地震加速度”是根据原建设部的建标[1992]419号《关于统一抗震设计规范地面运动加速度设计取值的通知》提出的，本规范称为Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度，简称A值。本规范表3.2.3直接引用国标《中国地震动参数区划图》GB18306的表G.1和表F.1。非Ⅱ类场地的地震动峰值加速度与Ⅱ类场地上地震动峰值加速度的换算，应按照《中国地震动参数区划图》GB18306的表E.1，换算Ⅱ类场地上地震动峰值加速度。
3.3 抗震设计流程¶
3.3.1 隧道抗震应按下列 3 类方法进行设计。¶
1 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 3.3.2 选用。¶
| 抗震设防类别 | 设防水平 | |||||
| Ⅵ | Ⅶ | Ⅷ | Ⅸ | |||
| 0.05g | 0.10g | 0.15g | 0.20g | 0.30g | 0.40g | |
| A类 | 2类 | 1类 | 1类 | 1类 | 1类 | 1类 |
| B类 | 3类 | 3类 | 2类 | 2类 | 1类 | 1类 |
| C类 | 3类 | 3类 | 3类 | 2类 | 2类 | 1类 |
| D类 | 3类 | 3类 | 3类 | 3类 | 2类 | 2类 |
条文说明
为确保隧道结构抗震安全性，同时尽可能减小计算工作量，参照现行国内外相关规范，本规范规定：基本地震动峰值加速度分区值 0.05g 地区的 B 类、C 类和 D 类隧道，可只进行抗震措施设计；对基本地震动峰值加速度分区值 0.30g 以上（含 0.30g）地区的 D 类隧道可只进行 E1 地震作用下的抗震分析与验算，并满足抗震措施要求；A 类隧道应进行 E1 和 E2 地震作用下的抗震分析与验算，并满足抗震措施要求；一般情况下，B 类和 C 类隧道可以根据情况确定是否进行 E1 和 E2 地震作用下的抗震分析与验算，在本规范第 9 章、第 10 章、第 11 章和第 12 章有相应规定。
3.3.3 抗震设计应遵循下列工作流程：¶
1 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 一般情况下，隧道抗震设计宜按图 3.3.3 流程进行。
4 隧址、场地和地基¶
4.1 一般规定¶
4.1.1 公路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 公路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地与地基勘察和评价。¶
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 土层剖面及土的动剪切模量和阻尼比等参数。
条文说明
根据隧道结构的特点，本条给出了修建隧道工程进行抗震设防时，应对场地与地基进行勘察和评价的内容。这些内容虽各不相同，但又互有交叉，应该根据场地的条件和不同工程的具体情况与要求，进行其中一项或多项工作。采取时程分析法进行抗震计算时，尚应根据设计要求提供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 隧道围岩抗震地段类别受埋深、围岩条件的影响，可按表 4.2.1 进行判别。¶
| 埋深 | 围岩级别 | |||||
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | Ⅵ | |
| 深埋 | 有利 | 有利 | 有利 | 有利 | 一般 | 不利 |
| 浅埋 | 有利 | 有利 | 有利 | 一般 | 不利 | 危险 |
| 洞口 | 有利 | 有利 | 一般 | 不利 | 不利 | 危险 |
| 边仰坡 | 有利 | 有利 | 一般 | 不利 | 危险 | 危险 |
条文说明
本条规定了隧道埋深、围岩级别与抗震地段类别的关系。一般情况下，处于坚硬、完整岩体中的隧道其抗震是有利的，处于不良地质地段的隧道抗震是不利的；深埋隧道抗震是有利的，浅埋隧道抗震是不利的；相对于洞身隧道结构，洞口、边仰坡的抗震是不利的。因此，综合考虑隧道埋深和隧道地质条件，将不同区段下的隧道划分为有利、一般、不利和危险4种隧道抗震地段类别。
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、洞口等地段的场地，根据抗震有利、一般、不利、危险地段进行划分，场地的地段类别应按表 4.2.2 进行划分。¶
| 地段类别 | 地形、地貌、地质 |
| 有利地段 | 缓坡、稳定基岩，坚硬土，密实、均匀的中硬土等 |
| 一般地段 | 不属于有利、不利和危险的地段 |
| 不利地段 | 陡坡，陡砍，河岸和边坡的边缘，地表存在结构性裂缝，强风化岩层，软弱土，液化土，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基），陡峭的倾向于山体外侧的地层，高含水量的可塑黄土等，条形突出的山嘴，高耸孤立的山丘 |
| 危险地段 | 地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断层带上可能发生地层位错的部位 |
条文说明
关于对隧道结构物抗震有利、一般、不利和危险地段的划分，是借鉴了《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的相关规定，针对隧道的洞口、边仰坡的特点，考虑了隧道洞口及边仰坡的地形，斜坡，地层不均匀性等，将隧道场地的地段类别划分为有利、一般、不利和危险的地段。
4.2.3 隧址宜绕避抗震不利地段和危险地段；难以绕避时，应以最短距离穿越抗震不利地段和危险地段；当必须穿越Ⅷ度及以上地震区的危险地段时，应进行专题研究。¶
条文说明
隧址即隧道的工程场地。本条系参考《抗震规范》第4.1条的相关规定。鉴于隧道结构的选址是根据交通规划的要求确定的，宜尽量规避危险地段，不能规避时，应对危险地段进行处理。
4.2.4 隧道工程场地岩土剪切波速按下列规定确定：¶
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，结合当地的经验，按表 4.2.4 估计各岩土层的剪切波速。
| 岩土类型 | 岩土名称和性状 | 剪切波速范围（m/s） |
| 岩石 | 坚硬、较坚硬且完整的稳定岩石 | vₛₑ > 800 |
| 坚硬土或软质岩石 | 破碎和较破碎的岩石或软和较软的岩石，密实的碎石土 | 800 ≥ vₛₑ > 500 |
| 中硬土 | 中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗（中）砂， fₐₖ > 200 的黏性土和粉土，坚硬黄土 | 500 ≥ vₛₑ > 250 |
| 中软土 | 稍密的砾、粗（中）砂，除松散外的细、粉砂， fₐₖ ≤ 200 的黏性土和粉土， fₐₖ > 140 的填土，可塑黄土 | 250 ≥ vₛₑ > 150 |
| 软弱土 | 淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的黏性土和粉土， fₐₖ ≤ 140 的填土，流塑黄土 | vₛₑ ≤ 150 |
条文说明
土的类别划分采用了《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的规定，将原坚硬土或岩石地区分为岩石场地和坚硬场地或软质岩石两类，以进一步细化了土类的表达。
4.2.5 隧道洞口、浅埋段隧道以及明挖隧道和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 $ 500 \, m/s $ 且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于 $ 500 \, m/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。
3 剪切波速大于 $ 500 \, m/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： \(V_{se}\)——土层平均剪切波速（m/s）；
\(d_{0}\)——计算深度（m），取覆盖层厚度和 20m 二者的较小值；
\(t\)——剪切波在地面至计算深度之间的传播时间（s）；
\(d_{i}\)——计算深度范围内第i土层的厚度（m）;
\(v_{si}\)——计算深度范围内第i土层的剪切波速（m/s）；
\(n\)——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 所列场地类别的分界线附近时，应按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期。¶
| 岩石的剪切波速或土的平均剪切波速（m/s） | 场地类别 | ||||
| I | II | III | IV | ||
| I_0 | I_1 | ||||
| v_se > 800 | 0 | — | — | — | — |
| 800 ≥ v_se > 500 | — | 0 | — | — | — |
| 500 ≥ v_se > 250 | — | <5 | ≥5 | — | — |
| 250 ≥ v_se > 150 | — | <3 | 3~50 | >50 | — |
| v_se ≤ 150 | — | <3 | 3~15 | 15~80 | >80 |
注：表中数据为场地覆盖层厚度（m）。
条文说明
采用《建筑抗震设计规范》GB50011 的工程场地类别划分方法。《建筑抗震设计规范》是以平均剪切波速和覆盖层厚度作为评定指标的双参数分类方法，得到了我国工程界的普遍认同，在使用过程中也提出了一些问题和意见。主要的意见是此分类方案呈阶梯状变化，在分界线附近覆盖层厚度或平均剪切波速稍有变化，场地类别的变化可能导致地震作用的取值差异大。为了弥补场地类别的阶跃，本规范允许在剪切波速和覆盖层厚度数据可靠、且处于场地类别分界线附近（相差15%的范围内）的条件下，根据表4.5.2借助插值方法确定特征周期值。
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 $ 0.20 ~g $ 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 $ 0.20 \, \text{g} \, (0.30 \, \text{g}) $ 和 $ 0.40 \, \text{g} $ 的地区，全新世基岩隐伏断层的土层覆盖厚度分别大于 $ 60 \, \text{m} $ 和 $ 90 \, \text{m} $。
2 当不能满足上述条件时，宜采取下列措施。
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。
条文说明
《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010 中规定了可忽略发震断层错动对地面建筑影响的范围，并规定需要考虑这一影响时，原则上应该采取避开主断裂带措施，并对其避让距离做了明确规定。考虑到隧道结构与地面建筑的不同，对于沉管隧道、明挖隧道和隧道洞口段、边仰坡结构，其避让距离可沿用《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010 中的规定；对于深、浅埋隧道，由于隐伏断裂与隧道的位置相关，无法由避让距离判定是否可忽略断层错动对隧道结构的影响。
鉴于隧道结构的特殊性，很多情况下是根据交通规划的要求确定的，很难采取避开措施，应进行专门研究和特殊处理方法。本规范对断层错动的影响没有给出严格的规定。
4.3 地基¶
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： \(f_{aE}\)——调整后的地基承载力；
\(K\)——地基抗震承载力调整系数，应按表 4.3.1 取值；
\(f_{a}\)——修正后的地基承载力容许值，应按《公路桥涵地基基础设计规范》（JTG D63）采用。
| 岩土名称和性状 | K |
| 岩石，密实的碎石土，密实的砾、粗、中砂， fₐₖ ≥ 300{kPa} 的黏性土和粉土 | 1.5 |
| 中密、稍密的碎石土，中密的砾、粗、中砂，密实和中密的细、粉砂， 300{kPa} > fₐₖ ≥ 150{kPa} 的黏性土和粉土，坚硬黄土 | 1.3 |
| 稍密的细、粉砂，150kPa＞ fₐₖ≥100kPa 的黏性土和粉土，可塑黄土 | 1.1 |
| 淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土 | 1.0 |
条文说明
地基抗震承载力相关规定引用了《公路工程抗震规范》JTG B02-2013 的相关规定。在天然地基抗震验算中，对地基土承载力特征值调整系数的规定，主要考虑了地基土在有限次循环动力作用下强度一般较静强度提高和在地震作用下结构可靠度容许有一定程度降低这两个因素。
4.3.2 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压应力和边缘最大压力应符合下列各式要求：¶
式中：p ——地震作用组合下的基础底面平均压力；
\(p_{max}\)——地震作用组合下的基础边缘的最大压力。
条文说明
地基基础的抗震验算，一般采用所谓“静力法”，此法假定地震作用如同静力，然后在这种条件下验算地基和基础的承载力和稳定性。所列的公式主要是参考相关规范的规定提出的。
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。¶
条文说明
本条规定主要依据液化场地的震害调查结果。多数资料表明抗震设防地震动分档为0.05g的地区，液化对一般隧道结构物所造成的震害是比较轻的，一般情况下可不进行液化判别和处理。但对液化沉陷敏感的隧道结构物（如沉管隧道、明挖隧道，山岭隧道和盾构隧道的浅埋段、洞口段）可按抗震设防地震动分档为0.10g的要求进行判别和处理。由于A类隧道结构物（包括相当于A类隧道结构物的其他特别重要工程）的地震作用要
按本地区设防烈度提高一度计算，当为Ⅷ、Ⅸ度时尚应专门进行研究，所以本条相应地规定 A 类工程结构物在抗震设防地震动分档大于和等于 0.10g 的地区应进行专门的液化勘察和处理。
4.4.2 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，应进行液化判别。砾粒含量较高的饱和砂土、粉土，饱和粉细砂与粉质互层土、混砂土，其液化可能性宜做专门研究。¶
条文说明
饱和松沙和饱和粉土属于可液化土层，这已经被历次地震的震害调查结果所证实。所以对于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，应进行液化判别。
含砾粒砂土、粉质黏土与粉砂互层土、混砂土可能发生液化，但目前对其液化性能的研究尚不充分，对其液化问题作为砂土或粉土处理，也是不合适的，应进行专门的研究。
4.4.3 一般地基地面以下 15m，桩基和基础埋置深度大于 5m 的天然地基，地面以下 20m 范围内有饱和砂土或饱和粉土（不含黄土），符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响：¶
1 地质年代为第四纪晚更新世（ $ Q_{3} $）及其以前，且地震动峰值加速度小于0.40g的地区，可判别为不液化。
2 地震动峰值加速度为 $ 0.10 \, g $（0.15g）、 $ 0.20 \, g $（0.30g）和 $ 0.40 \, g $ 的地区，粉土的黏粒（粒径小于 $ 0.005 \, mm $ 的颗粒）含量百分率分别不小于 10、13 和 16 时，可判为不液化土。
3 浅埋天然地基的结构物，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：
| 饱和土类别 | 地震动峰值加速度分区 | |||
| 0.10g（0.15g） | 0.20g（0.30g） | 0.40g | ||
| 粉土 | 6 | 7 | 8 | |
| 砂土 | 7 | 8 | 9 | |
室内试验说明：土的液化强度是随着黏粒含量的增加而提高的。海城、唐山地震现场勘察资料也表明，当黏粒含量达到一定的数值后，就很少发生液化。因此规定，对地震烈度为Ⅷ度、Ⅷ度和Ⅸ度的地区的粉土的黏粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率分别不小于10、13和16时，可判为不液化土。需要注意的是：黏粒含量必须严格遵守操作规程，采用六偏磷酸钠作为分散剂测定，如果采用其他分散剂或者其他颗粒分析方法，则应按有关规定换算。
式中： \(d_{u}\)——上覆盖非液化土层厚度（m），计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；
\(d_{0}\)——液化土特征深度（m），可按表 4.4.3 采用；
\(d_{w}\)——地下水位深度（m），宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用；
\(d_{b}\)——基础埋置深度（m），不超过2m时应采用2m。
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 15m～20m 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_{cr} $ 时，应判为液化土。有成熟经验时，也可采用其他判别方法。液化判别标准贯入锤击数临界值的计算，应符合下列规定：¶
1 在地面下 $ 15 \, m $ 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： $\(N_{c r}=N_{o}[0.9+0.1(d_{s}\quad d_{w})]\sqrt{3/\rho_{c}} \tag{4.4.4-1}\)$
\(N_{c r}=N_{0}(2.4\quad0.1d_{w})\sqrt{3/\rho_{c}} \tag{4.4.4-2}\)
| 区划图上的特征周期（s） | 区划图上的地震动峰值加速度（g） | ||
| 0.10g（0.15g） | 0.20g（0.30g） | 0.40g | |
| 0.35 | 6（8） | 10（13） | 16 |
| 0.40、0.45 | 8（10） | 12（15） | 18 |
式中： \(N_{cr}\)——修正的液化判别标准贯入锤击数临界值；
\(N_{0}\)——液化判别标准贯入锤击数基准值，应按表 4.4.4 采用；
\(d_{w}\)——饱和土标准贯入点深度（m）；
\(\rho_{c}\)——黏粒含量百分率（%），当小于3或为砂土时，应采用3。
4.4.5 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，并按式（4.4.5）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。¶
\(I_{lE}=\sum_{i=1}^{n}(1\quad\frac{N_{i}}{N_{cri}})d_{i}W_{i} \tag{4.4.5}\)
| 液化等级 | 轻微 | 中等 | 严重 |
| 判别深度为15m的液化指数 | (0, 5] | (5, 15] | >15 |
| 判别深度为20m的液化指数 | (0, 6] | (6, 18] | >18 |
| 有，多数属于中等 | 时不均匀沉陷可能达到200mm | ||
| 严重 | >15 | 一般喷水冒砂都很严重，地面变形很明显 | 危害性大，不均匀沉陷可能大于200mm，高重心结构可能会出现不允许的倾斜 |
| 抗震设防类别 | 地基的液化等级 | ||
| 轻微 | 中等 | 严重 | |
| A、B | 部分消除液化沉陷，或对基础和结构处理 | 全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对基础和结构处理 | 全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对结构和基础进行处理 |
| C | 可不采取措施 | 对结构和基础进行处理，或更高要求的措施 | 全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对结构和基础进行处理 |
| D | 可不采取措施 | 可不采取措施 | 基础和结构处理，或其他经济的措施 |
土工试验测得的土质参数是在一定的荷载条件下得到的，不一定完全符合结构物真实的荷载条件。例如，饱和松散的砂土地基会因为地震时的液化而丧失承载力。因此，本条规定判定为发生液化的土层，相应于其液化程度应对土质各参数进行修正。
| 液化抵抗率 | 土层深度（m） | 折减系数 Cₑ |
| 0.6≥ FL | dₛ≤10 | 0 |
10| 1/3 | |
| 0.8 ≥ FL > 0.6 | dₛ ≤ 10 | 1/3 |
| 10 < dₛ ≤ 20 | 2/3 | |
| 1.0 ≥ FL > 0.8 | dₛ ≤ 10 | 2/3 |
| 10 < dₛ ≤ 20 | 1 |
式中： \(I_{IE}\)——液化指数；
\(n\)——在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数；
\(N_{i}\)——i点标准贯入锤击数实测值；
\(N_{cri}\)——i 点液化判别标准贯入锤击数临界值，当实测值大于临界值时应取临界值的数值；
\(d_{i}\)——i 点所代表的土层厚度（m），可采用与标准贯入试验点相邻的上、两标准贯入试验点深度差的一半，但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度；
\(W_{i}\)——i 土层单位土层厚度的层位影响权函数值（ \(m^{-1}\)），若判别深度为 15m，当该层中点深度不大于 5m 时应采用 10，等于 15m 时应采用零值，5～15m 时应按线性内插法取值；若判别深度为 20m，当该层中点深度不大于 5m 时应采用 10，等于 20 时应采用零值，5～20m 应按线性内插法取值。
| 液化等级 | 液化指数（15m） | 地面喷水冒砂情况 | 对结构物的危害程度 |
| 轻微 | <5 | 地面无喷水冒砂，或仅在洼地、河边有零星的喷水冒砂点 | 危害性小，一般不至于引起明显的危害 |
| 中等 | 5~15 | 喷水冒砂可能性大，从轻微到严重都 | 危害性较大，可造成不均匀沉陷和开裂，有 |
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。¶
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 $ 0.5 ~m $，并应注意其地震时的抗上浮问题。
4.4.9 减轻地基液化影响的基础和结构处理，可采用下列各项措施。¶
4.4.10 液化等级为中等液化和严重液化的位于河流或海滨等水域岸边的隧道结构以及古河道、现代河滨、海滨，当有液化侧向扩展或流滑可能时，在距常水位线 100m 以内不宜修建永久性结构物，否则应考虑液化侧向流动的影响，并应采取防土体滑动措施或结构抗裂措施。¶
4.4.11 非液化地基的桩基，进行抗震验算时，桩的地基抗震容许承载力调整系数可取1.5，摩擦桩的地基容许承载力调整系数可根据地基土类别取值。采用荷载试验确定单桩竖向承载力时，单桩竖向承载力可提高50%，桩基的单桩水平承载力可提高25%。¶
4.4.12 判定为发生液化的土层，应根据液化程度对下列土质各参数进行修正：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。¶
4.4.13 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土质各参数乘以该土层液化影响的折减系数 $ C_{e} $进行修正。土层液化影响折减系数可按表4.4.13取值。折减系数为0的土层应不计土层的抗力作用。¶
确定土层液化影响的折减系数时，如果采用其他具有成熟经验的液化判别方法进行液化判别，液化抵抗率的计算式中 R、 $ R_{cr} $ 分别为与该方法相应的抗液化强度和地震作用效应。例如，当采用 Seed 简化法判别时，R 为土层的抗液化剪应力比（抗液化剪应变幅）， $ R_{cr} $ 为土层所处深度处的动剪应力比（动剪应变幅）。
4.4.14 当采用标准贯入锤击数表征土的液化抗力时，表 4.4.13 中的液化抵抗率可按式（4.4.14）计算：¶
\(F_{L}=\frac{N_{1}}{N_{cr}} \tag{4.4.14}\)
式中： \(N_{1}\)——场地土标准贯入锤击数实测值；
\(N_{cr}\)——液化判别标准贯入锤击数临界值。
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，应符合下列规定：¶
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：¶
5.1.3 隧址区及外延 10km 范围内存在发震断层时，宜进行工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，应进行工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 $ A_{h} $由下式确定：¶
\(A_{h}=C_{s}A_{h Ⅱ } \tag{5.2.1-1}\)
| Ⅱ类场地设计地震动峰值加速度 | 场地类别 | ||||
| AH (g) | I_0 | I_1 | II | III | IV |
| ≤0.05 | 0.72 | 0.80 | 1.00 | 1.30 | 1.25 |
| 0.10 | 0.74 | 0.82 | 1.00 | 1.25 | 1.20 |
| 0.15 | 0.75 | 0.83 | 1.00 | 1.15 | 1.10 |
| 0.20 | 0.76 | 0.85 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| 0.30 | 0.85 | 0.95 | 1.00 | 1.00 | 0.95 |
| ≥0.40 | 0.90 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.90 |
式中： \(C_{s}\)——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， \(C_{s}=1.0\)；
\(A_{h\Pi}\)——Ⅱ类场地地表水平向设计地震动峰值加速度（单位：g）；
\(C_{i}\)——抗震重要性系数，按本规范表 3.1.5 取值；
\(A\)——Ⅱ类场地地表水平向基本地震动峰值加速度（单位：g），应按《中国地震动参数区划图》GB18306取值。
地震动观测数据及有关研究表明，不同类别的场地地表地震动的放大有明显差异，包括峰值加速度和位移改变程度不同。本规范考虑了以上因素，根据场地类别和Ⅱ类场地地震动峰值加速度的不同选用不同的调整系数 $ C_{s} $ （表 5.2.1），按式（5.2.1）确定设计地震动峰值加速度。
5.2.2 采用反应位移法时，地表水平向设计地震动峰值位移 $ u_{max} $ 由下式确定：¶
| Ⅱ类场地设计地震动峰值位移 | 场地类别 | ||||
| u max II (m) | I_0 | I_1 | II | III | IV |
| ≤0.03 | 0.75 | 0.75 | 1.00 | 1.20 | 1.45 |
| 0.07 | 0.75 | 0.75 | 1.00 | 1.20 | 1.50 |
| 0.10 | 0.80 | 0.80 | 1.00 | 1.25 | 1.55 |
| 0.13 | 0.85 | 0.85 | 1.00 | 1.40 | 1.70 |
| 0.20 | 0.90 | 0.90 | 1.00 | 1.40 | 1.70 |
| ≥0.27 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.40 | 1.70 |
式中： \(F_{u}\)——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；
\(u_{\max\mathrm{II}}\)——Ⅱ类场地地表水平向设计地震动峰值位移，单位为m；
\(F_{uhII}\)——经验系数，峰值位移单位为m、峰值加速度单位为 \(m/s^{2}\)时， \(F_{uhII}\)值取值为1/15，单位为 \(s^{2}\)。
本条给出场地水平向地震动峰值位移的取值规定，是通过地震动峰值位移与峰值加速度关系转化得到的。综合国内外的研究结果，Ⅱ类场地上水平向峰值位移（m）与峰值加速度（m/s²）的比值可取1/15其他场地上地震动峰值位移还需要进一步的调整，根据场地类别和Ⅱ类场地地震动峰值位移在表5.2.2中选用相应的调整系数 $ F_{u} $。
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时程应采用计算模型底边界处的水平加速度时程。¶
5.3 竖向地震作用¶
5.3.1 场地地表竖向设计地震动峰值加速度 $ A_{v} $ 应根据水平向设计地震动峰值加速度 $ A_{h} $，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。¶
式中： \(K_{v}\)——竖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。
| 水平向设计峰值加速度 Aₕ(g) | ≤0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | ≥0.40 |
| Kᵥ | 0.65 | 0.70 | 0.70 | 0.75 | 0.85 | 1.00 |
条文说明
场地竖向地震动峰值加速度与水平向的比值与地震环境有关，近断层处比值可接近或达到1.0，但随着震中距的增加其比值会降低。本规范确定了考虑地震环境影响的竖向地震动峰值加速度与水平向比值的取值方案，为了安全起见，限制了场地竖向地震动峰值加速度取值应不小于水平向峰值加速度的0.65。
5.4 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工程场地地震安全性评价的结果确定。¶
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( $见图 5.4.2 $ ) $ 由下式确定：
式中： \(T_{g}\)——场地特征周期（s）。
\(T\)——结构自振周期（s）。
\(S_{max}\)——水平加速度反应谱最大值。
\(γ\)——下降段的衰减指数，一般情况下当结构阻尼比 \(\xi\) 为 0.05 时，取值为 1.0。
结构阻尼比 $ \xi $ 不为 0.05 时，应按下式确定：
2 水平加速度反应谱最大值 $ \delta_{max} $ 由下式确定。
式中： \(C_{d}\)——阻尼调整系数，按式 5.4.2-3 条确定；
\(A_{h}\)——地表水平向设计地震动峰值加速度，按式（5.2.1-1）和式（5.2.1-2）计算
确定。
3 阻尼调整系数，除有专门规定外，结构的阻尼比 $ \zeta $ 应取值 0.05，式（5.4.2-3）中的阻尼调整系数 $ C_{d} $ 取值 1.0。当结构的阻尼比按有关规定取值不等于 0.05 时，阻尼调整系数 $ C_{d} $ 应按下式取值。
4 特征周期 $ T_{g} $ 应根据隧址区场地类别按表 5.4.2 取值。
| Ⅱ类场地基本地震动加速反应谱 | 场地类型划分 | ||||
| 特征周期分区值 | I_0 | I_1 | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ |
| 0.35s | 0.20 | 0.25 | 0.35 | 0.45 | 0.65 |
| 0.40s | 0.25 | 0.30 | 0.40 | 0.55 | 0.75 |
| 0.45s | 0.30 | 0.35 | 0.45 | 0.65 | 0.90 |
条文说明
“根据地震动加速度反应谱合成”时程，一般多采用三角级数法；“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确定”时程，是指将适当的实际地震动加速度记录的时间坐标t和加速度坐标a分别乘以适当常数，以使加速度时程接近各项要求，称作比例法，通常很难达到本规范5.4.2条的误差要求。三角级数法，一般假定均匀随机分布的地震动相位谱，未考虑与地震环境相关的地震动相位分布，本规范建议利用强震动记录加速度时程作为初始时程合成适合工程场地的地震动时程，以引入真实的地震动相位信息。“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确定”也有这个含义。