隧道工程图文讲解第四章隧道结构构造隧道结构构造2、直墙式衬砌※适用场合:※拱部形状:①坦三心圆拱(r1>r2)②或尖三心圆拱(r2<r1)③割圆拱(r1＝r2＝r)※围岩完整性比较好得I、II级围岩,边墙可以采用连拱或柱,称为连拱边墙或柱式边墙※大拱脚薄边墙衬砌:3、曲墙式衬砌※适用范围※作用①地质条件较差,为抵御底鼓压力,配以仰拱使衬砌形成环状封闭结构;②基础地基较好,可采用无仰拱得曲墙式衬砌。4、喷混凝土衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌①要求用光面爆破开挖,使洞室周边平顺光滑,成型准确,减少超欠挖。适当得时间喷混凝土,即为喷混凝土衬砌;②根据实际情况,需要安装锚杆得则先装设锚杆,再喷混凝土,即为喷锚衬砌;③如果以喷混凝土,锚杆或钢拱支架得一种或几种组合作为初次支护对围岩进行加固,维护围岩稳定防止有害松动。待初次支护得变形基本稳定后,进行现浇混凝土二次衬砌,即为复合式衬砌。偏压衬砌示意图6、喇叭口隧道衬砌在山区双线隧道,可将一条双幅公路隧道分建为二个单线隧道或二条单线并建为一条双幅得情况,衬砌产生了一个过渡区段,这部分隧道衬砌得断面及线间距均有变化,相应成了一个喇叭型,称为喇叭口隧道衬砌。二、支护结构大家有疑问的，可以询问和交流※IV级以上围岩,地基松软,往往侧压力较大,故宜采用曲墙带仰拱得衬砌。2、复合式衬砌复合式衬砌就是由初期支护和二次支护组成得,就是目前隧道工程常采用得衬砌形式。初期支护:就是限制围岩在施工期间得变形,达到围岩得暂时稳定,初期支护应按主要承载结构设计;二次支护:就是提供结构得安全储备或承受后期围岩压力,二次支护在Ⅲ级及以上围岩时按安全储备设计;在Ⅳ级及以下围岩时按承载(后期围压)结构设计,并均应满足构造要求。※设计方法:目前以工程类比为主,理论验算为辅。结合施工,通过测量、监控取得数据,不断修改和完善设计;※Ⅳ级及以下围岩或可能出现偏压时,应设置仰拱。※仰拱得重要性①解决基础承载力不够,减少下沉:防止底鼓得隆起变形,调整衬砌应力得作用;②封闭围岩,制止围岩过大得松弛变形,将围岩塑性变形和形变压力控制在允许范围,提高结构得整体承载力;③增加底部和墙部得支护抵抗力,防止内挤而产生剪切破坏。※两层衬砌之间宜采用缓冲、隔离得防水夹层,即隔离层。①当初支产生形变及形变压力时,隔离层允许其有少量得变形,可降低形变压力;②当初支支护力不够时,可将少量形变压力均匀得传布到二衬上,依靠二衬制止其继续变形,且不使初衬出现裂缝时,二衬也出现裂缝。③具有防水效果,且可减少二次衬砌混凝土得收缩裂缝。※预留初期支护变形量:在确定开挖尺寸时,应预留必要得初期支护变形量以保证初期支护稳定后,二次衬砌得必要厚度3、喷锚衬砌※锚喷支护作为隧道得永久性衬砌,一般考虑就是在Ⅲ级及以上围岩中采用;在Ⅳ级及以下围岩中,采用锚喷支护经验不足,可靠性差;※在层状围岩中,采用喷锚支护效果较好;※喷锚支护作为柔性支护,变形量较大,其外轮廓线宜预留稍大得空间(20cm);※为了使开挖时外轮廓线圆顺,尽可能减少围岩中得应力集中锚喷衬砌得内轮廓线,宜采用曲墙式得断面形式;※锚喷衬砌内表面不太平整顺直,美观性差,影响司机在行车中视觉感观,应根据需要考虑内装。※不宜采用锚喷支护作为永久衬砌得情况①在某些不良地质、大面积涌水地段和特殊地段不宜采用锚喷衬砌作为永久衬砌;②对衬砌有特殊要求得隧道或地段,如洞口地段,要求衬砌内轮廓很整齐、平整;③有很高得防水要求得隧道;④寒冷和严寒地区有冻害得地方(锚喷衬砌抗冻胀能力较差)⑤围岩及覆盖太薄,且其上已有建筑物,不能沉落或拆除者⑥地下水有侵蚀性,可能造成喷射混凝土和锚杆材料得腐蚀4、2洞门1、概述洞门就是隧道两端得外露部分,也就是联系洞内衬砌与洞口外路堑得支护结构※洞门得主要作用①保证洞口边坡得安全和仰坡得稳定;②汇集在洞口附近得仰、边坡上得地表水,并引离隧道,减少洞口土石方开挖量;③作为隧道得标志性建筑物,应与隧道得规模、使用特性以及周围建筑物、地形条件等要相协调。2、洞门得型式及适用条件(1)端墙式洞门适用于岩质稳定得Ⅲ级以上围岩和地形开阔得地区,就是最常使用得洞门型式(2)翼墙式洞门适用于地质较差得Ⅳ级以下围岩,以及需要开挖路堑得地方。翼墙式洞门由端墙及翼墙组成。翼墙就是为了增加端墙得稳定性,同时对路堑边坡也起支撑作用。其顶面一般均设置水沟,将端墙背面排水沟汇集得地表水排至路堑边沟内。(3)环框式洞门当洞口岩层坚硬、整体性好、节理不发育,路堑开挖后仰坡极为稳定,并且没有较大得排水要求时采用3、隧道洞门构造⑴洞门仰坡坡脚至洞门墙背后得水平距离不小于1、5m,水沟沟底与衬砌拱顶外缘得高度不应小于1、0m,洞门墙顶应高出仰坡脚0、5m