2023年2月6日，土耳其卡赫拉曼马拉什省发生7.8级序列型强震，震源深度10公里。截止2023年3月20日，地震造成的死亡人数已超过5万人，震灾造成的直接损失已超过1040亿美元。隧道等地下结构在这次大地震中也未能幸免，发生了不同程度的破坏现象。现场实地调查报告[1],[2]显示隧道结构在震前和震后总体表现良好，相较于地表建筑破坏程度较小，震后尚未有因隧道性能不佳导致的坍塌或生命损失相关案例的报道。
灾区Ozan村附近的一条Gölbaşı铁路隧道被地震严重破坏，这条隧道建于20世纪40年代，是一条石衬砌隧道。除了这条隧道外，灾区其余隧道均表现良好，某些衬砌出现了一些混凝土剥落现象，隧道洞口也有一些轻微损坏。过去三十年（1990年-2023年）新建的隧道基本没有发现损坏现象。比如，正在建设的Bahçe-Nurdağı双线隧道是土耳其最长的铁路隧道，长约10 km，其隧道洞口位于活动断层附近，但是隧道洞口和隧道内部管片都没有发现破坏情况（图1），仅在洞口有发现落石的现象。此外，土耳其Bahçe 和Nurdağı之间的Tarsus-Gaziantep高速公路隧道表现良好，没有观察到明显的损坏迹象，而且这些隧道道路震后已经通车。值得注意的是，2023年2月7日，Karacaoluk地区附近的Erkenek 隧道也发生了一定程度的破坏，隧道顶部产生了严重的混凝土掉块现象（图2），导致其中一条通道关闭数日，受到当局者关注。
总体上，由MIDDLE EAST TECHNICAL UNIVERSITY和EARTHQUAKE ENGINEERING RESEARCH INSTITUTE公开发表的两份现场震害调查报告显示‘Tunnel structures in general performed well during and after the event’。同济大学工程风险研究团队将继续关注本次地震隧道及其他地下结构震害情况，结合团队前期建立的地震易损性与韧性评估方法[3],[4]对该地区隧道抗震性能开展进一步分析，促进对强震区隧道防灾减灾与韧性提升的认识。
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图1 正在建设的Nurdağı/ Gaziantep 地区的Bahçe-Nurdağı 铁路隧道 (37.16989°N, 36.70806°E)：(a) 隧道洞口情况;（2）隧道内部情况（[1]MIDDLE EAST TECHNICAL UNIVERSITY，2023）
图2 隧道破坏情况：(a) 隧道洞口发生明显错动;（b）Erkenek隧道内部混凝土掉块([1]MIDDLE EAST TECHNICAL UNIVERSITY，2023)
另外，工程风险研究团队统计了20世纪以来全球隧道遭受重大地震破坏的案例情况，具体如下表所示：
表1. 20世纪以来全球隧道遭受重大地震破坏案例统计
地震时间 | 震级(Mw) | 受损隧道 | 隧道类型 | 国家/地区 |
1906年4月18日 | 7.9 | Wrights | 地铁 | San Francisco (USA) |
1930年11月26日 | 7.2 | Tanna | 地铁 | North Izu (Japan) |
1952年7月21日 | 7.5 | Kern County | 地铁 | Kern Co., CA (USA) |
1978年1月14日 | 7.0 | Inatori | 地铁 | Off Izu Oshima (Japan) |
1980年11月23日 | 6.8 | Pavoncelli | 输水隧道 | Irpinia (Italy) |
1995年1月17日 | 7.2 | Rokko | 地铁 | Kobe (Japan) |
Shioya-Danigawa | ||||
1998年3月9日 | 6.1 | Outlet tunnel of Kakkonda 2 hydropower station | 大坝导流隧道 | Mid-north Iwate (Japan) |
1999年8月17日 | 7.4 | Bolu | 公路隧道 | Izmit (Turkey) |
1999年9月23日 | 7.6 | Intake tunnel of Shih-Gang Dam | 进水隧道 | Chi Chi (Taiwan, China) |
2000年6月10日 | 7.3 | Intake tunnel of Omiya Dam | 进水隧道 | Western Tottori (Japan) |
Tottori | 水电站 | |||
2004年10月23日 | 6.8 | Uonuma | 地铁 | Niigata (Japan) |
2005年10月8日 | 7.6 | Muzaffarabad | 公路隧道 | Muzaffarabad (Pakistan) |
2008年5月12日 | 8.0 | Longxi | 公路隧道 | Wenchuan (China) |
2015年4月25日 | 7.8 | Melamchi | 输水隧道 | Melamchi, Bagmati (Nepal) |
2016年4月16日 | 7.3 | Tawarayama | 公路隧道 | Kumamoto (Japan) |
2016年10月26日 | 6.2 | San Bendetto | 公路隧道 | Norcia (Italy) |
参考文献
1. MIDDLE EAST TECHNICAL UNIVERSITY, Preliminary Reconnaissance Report on February 6, 2023, Pazarcık Mw=7.7 and Elbistan Mw=7.6, Kahramanmaraş-Türkiye Earthquakes, 2023
2. EARTHQUAKE ENGINEERING RESEARCH INSTITUTE. 2023 Türkiye Earthquake Sequence JOINT PRELIMINARY VIRTUAL RECONNAISSANCE REPORT (PVRR)，2023.
3. Huang, Z. K., Pitilakis, K., Tsinidis, G., Argyroudis, S., & Zhang, D. M. (2020). Seismic vulnerability of circular tunnels in soft soil deposits: The case of Shanghai metropolitan system. Tunnelling and Underground Space Technology, 98, 103341.
4. Huang, Z. K., Zhang, D. M, Pitilakis, K., Tsinidis, G., & Argyroudis, S. (2022). Resilience assessment of tunnels: Framework and application for tunnels in alluvial deposits exposed to seismic hazard. Soil Dyn. Earthq. Eng..162, 107456.
撰稿（黄忠凯）
编辑（吴双益）
校对（程瑞松）
审核（黄忠凯）
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