文档介绍：Chapter2 隧道构造设计
---衬砌的形式
整体式模筑混凝土衬砌—就地灌筑混凝土衬砌
装配式衬砌—将衬砌分成若干块构件,这些构件在现场或工厂预制,然后运到坑道内用机械将它们拼装成一环接着一环的衬砌。
喷锚支护—喷射混凝土和加设锚杆、金属网和钢架共同支护
复合式衬砌—外衬和内衬两层,所以也叫它为“双层衬砌”
喷锚支护
盾构管片
盾构管片安装
装配式衬砌
现浇式衬砌
隧道构造设计
---衬砌的适用条件
整体式模筑混凝土衬砌—对地质条件的适用性较强,易于按需要成型,整体性好,抗渗性强,并适用于多种施工条件,如可用木模板、钢模板或衬砌模板台车等
装配式衬砌—拼装成环后立即受力,便于机械化施工,改善劳动条件,节省劳力。目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道中采用。
喷锚支护—喷锚支护是目前常用的一种围岩支护手段,适用于各种围岩地质条件,但是若作为永久衬砌,一般考虑在Ⅰ、Ⅱ级等围岩良好、完整、稳定的地段中采用。
复合式衬砌—是一种较为合理的结构形式,适用于多种围岩地质条件, 有其广阔的发展前途。
隧道构造设计
---衬砌的一般构造要求
- 隧道衬砌的建筑材料及要求
- 混凝土与钢筋混凝土
隧道工程所用的混凝土强度等级不应低于C15
洞门用混凝土整体灌筑,其强度不应低于C20(为什么高些?)
强度等级对于衬砌段不应低于C20,对于洞门不应低于C15
- 片石混凝土
在岩层较好地段的边墙衬砌,可采用片石混凝土(片石的掺量不应超过总体积的20%)。
当起拱线以上1m以外部位有超挖时,其超挖部分也可用片石混凝土进行回填。
选用的石料要坚硬,其强度等级不应低于MU40,有裂隙和易风化的石料不应采用。
隧道构造设计
---衬砌的一般构造要求
- 石料和混凝土预制块
石料或混凝土预制块用强度等级不低于M10的水泥砂浆砌筑衬砌。石料的强度等级不应低于MU60,并且有裂隙和易风化的石料不应采用。混凝土预制块强度等级不应低于MU20。
- 喷射混凝土
喷射混凝土的强度等级采用C20,所用的水泥应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥
喷射钢纤维混凝土中的钢纤维宜采用普通碳素钢制成,~㎜的方形或圆形断面,长度宜为20~25㎜
- 锚杆
锚杆的杆体宜用20 MnSi钢筋,也可采用Q235钢筋;缝管式锚杆宜采用16 MnSi钢管,亦可采用Q235钢管;锚杆直径宜为18~22㎜,垫板可采用Q235钢板。
隧道构造设计
---洞身支护结构的构造
复合式衬砌最适宜在Ⅱ~Ⅵ级围岩中使用,但遇到下列情况时,应慎重对待。必要时应辅以相应的加固措施。
- 拱顶以上覆盖厚度小于隧道直径时;
   - 有明显偏压力时;
  - 在无自稳能力的未胶结砂砾石地层中时;
     - 在大膨胀性的地层中时;
    - 在大涌水的地层中时;
       - 在严重冻害的地区中时。
隧道构造设计
---明洞的构造
- 偏压斜墙式拱形明洞
适用于地形倾斜,低侧处路堑外侧有较宽敞的地面供回填土石,以增加明洞抵抗侧向压力的能力。
承受偏压荷载,拱圈为等截面,内侧边墙为等厚直墙式,外侧边墙不等厚斜墙式。
- 半路堑单压式拱形明洞
受单侧的压力,结构内轮廓与隧道一致,左右对称,结构截面左右不同,内侧边墙为等厚直墙,外墙需要相对地加大,而且必须把基础放在稳固的基岩上
拱圈也可能采用变截面,以抵抗单侧的压力。
隧道构造设计
---明洞的构造
当外侧地形低下,不能保持回填土的天然稳定坡度,或是按天然稳定坡度则边坡将延伸很远时,可以在结构的外墙顶上,接高一段挡墙,用以拦截土石的流走,称之为耳墙式拱形明洞
当外侧边墙基底地质不好,不足以承受外墙传来的压力而必须把基础放到下方较深的基岩上时,外墙可以延伸直达基岩,成为内、外墙不同,内短外长的形式,称为长腿式拱形明洞
如果明洞外侧覆盖土不厚,还可以掏成侧洞,使露天的光线可以射进来,外界的新鲜空气可以流进来,改善了明洞内的环境条件