文档介绍：2017年03月14日
第四章隧道结构构造
隧道工程
学****本章的要求:
了解公路隧道的洞身结构、洞门结构、明洞结构
掌握防排水设施的构造原理;
衬砌构造
洞门与明洞
隧道附属建筑物
隧道结构构造
主体构造物
附属构造物
洞身衬砌
洞门构造物
洞身衬砌的平、纵、横断面的形状由道路隧道的几何设计确定
衬砌断面的轴线形状和厚度由衬砌内力计算决定
根据岩体的稳定性、通风方式、照明状况、地形地貌及环境条件来确定
通风
照明
排水、消防、通讯等
第一节衬砌构造
一、隧道衬砌的概述
二、整体式模筑混凝土衬砌(单层衬砌)
三、装配式衬砌
四、锚喷式衬砌
五、复合式衬砌
(一)衬砌概念
为了保证施工的安全、加固岩体和阻止围岩的变形、坍塌而设置的临时支护措施,常用支护形式有木支撑、型钢支撑、格栅支撑、锚喷支护等
为了保证隧道使用的净空和结构的安全而设置的永久性衬砌结构。
在实际中,衬砌主要指能作为永久支护的结构。
(衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌,沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。)
衬砌
一次支护
二次支护
(初期支护)
(二次衬砌)
(永久支护)
一、隧道衬砌的概述
(二)衬砌材料
1、混凝土
2、片石混凝土
3、钢筋混凝土
4、石料和混凝土预制块
5、喷射混凝土
6、锚杆和钢架
7、装配式材料
应具有足够的强度、耐久性、抗渗性、耐腐蚀性和抗冻性等。
从经济角度考虑,还应满足就地取材,降低造价,施工方便及易于机械化施工等。
二、整体式模筑混凝土衬砌(单层传统衬砌)
整体式模筑混凝土衬砌,是在坑道内树立模板、拱架,然后浇灌混凝土而成,其工艺流程为:立模—灌筑—养护—拆模。
整体式模筑混凝土衬砌是传统衬砌结构形式,采用传统矿山法施工的隧道,广泛使用整体式衬砌,不考虑围岩的承载作用,主要通过衬砌的结构刚度抵御地层的变形,承受围岩的压力,应用传统松弛荷载理论设计。
整体式模筑混凝土衬砌主要是通过调整断面形状和衬砌厚度来适应不同的地质条件,即适应不同的围岩级别和围岩压力分布情况,因而,单层衬砌的形状和厚度变化较多。
(一)直墙式衬砌
适用于地质条件比较好,以垂直围岩压力为主而水平围岩压力较小的情况,主要适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩,有时也可用于Ⅳ级围岩。
适用条件
曲墙式衬砌适用于地质条件比较差,岩体松散破碎,强度不高,又有地下水,侧向水平压力也相当大的情况。主要适用于Ⅳ级及以上的围岩或Ⅲ级围岩双线。多线隧道也采用曲墙有仰拱的衬砌。
(二)曲墙式衬砌
适用条件
特点: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、钢模板或衬砌模板台车等;
适用:技术成熟,适应多种围岩条件。在隧道洞口段、浅埋段及围岩条件很差的软弱围岩中采用整体式衬砌较为稳妥可靠。