浅析公路隧道的设计和施工

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1、浅析公路隧道的设计和施工浅 析 公 路 隧 道 的 设 计 和 施 工 结合本管段隧道的设计情况和施工中的实际情况，特对各分项工程分化讲解如下：一、隧道衬砌类型的分类隧道衬砌类型一般分为：整体式衬砌、复合式衬砌、喷锚衬砌和装配式衬砌。一般常用的形式是前面三种。复合式衬砌是指外层用锚喷作初期支护，内层用模筑混凝土作二次衬砌的永久结构，两层间根据需要设置防水层。（为防止初期支护和二次衬砌间的不同变形而引起混凝土出现裂纹，一般在两层间均设置隔离层）适用于Ⅲ级及以下软弱围岩。复合式衬砌中喷锚支护是柔性结构，是充分利用围岩的自承能力和围岩密贴共同变形。  

2、  喷锚衬砌是指以喷锚支护作永久性衬砌的通称。喷锚衬砌适用于地下水不发育的Ⅲ级及以上围岩的短隧道。    从受力结构来区分，整体式衬砌、复合式衬砌、喷锚衬砌：整体式衬砌中的喷锚支护是作为临时支护措施（是为保证施工安全而用的），不是永久结构受力的部分（其实肯定受力），模筑混凝土是永久结构受力的部分；复合式衬砌中喷锚支护作为初期支护（当然也作临时支护用）和二次模筑混凝土都是永久结构受力的部分，且设计上认为复合式衬砌中的初期支护是永久结构受力的主要部分承担了结构受力的70%~80%。喷锚衬砌顾名思义就是将喷锚支护作为永久结构。     通过对以上三种常

3、用衬砌受力结构的分析，我们可以非常清晰的认识到：复合式衬砌中喷锚支护施工的重要性。喷锚支护施工质量的低下，不仅也可能直接危及施工人员的作业安全，而且直接关联隧道主体结构的工程质量，为隧道埋下质量隐患。    二、初期支护初期支护是在喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护中进行选择，组成不同的支护形式。（一）、喷射混凝土喷射混凝土可分为：素喷混凝土，网喷混凝土。1、喷射混凝土的作用：对围岩节理、裂隙起充填作用，将不连续的岩层层面胶结起来，并产生楔效应而增加岩块间的磨擦系数，防止岩块沿软弱面滑移，促使表面岩块稳定。喷射混凝土有一定粘结力和抗剪强度，能与

4、岩层粘贴并与围岩形成统一承载体系，改善喷层受力条件。喷射混凝土能及时、分层施喷，喷层虽薄但具有较高的早期强度，这样一来，喷层能控制围岩变形，即使围岩仍有较大变形，但不致产生坍塌，从而提高围岩的自承作用。喷射混能使隧道周边围岩尽早封闭，防止围岩进一步风化。2、喷射混凝土的作业要求1）、施工准备材料方面：对水泥、砂、石、速凝剂、水等的质量要进行检验。水泥、速凝剂最好是新鲜的，并经相容性试验合格。砂、石含水率应符合要求。机械及管路方面：喷射机、混凝土搅拌机等在使用前均应检修完好，就位前要进行试运转。管路及接头要保持良好，要求风管不漏风，水管不漏水。其它

5、方面：检查开挖断面，欠挖处要补凿够。敲帮找顶、清除浮石，用高压水冲洗岩面，将附着于岩面的泥圬和虚碴冲冼干净。对渗漏水较大处或集中处做好引排水措施。2)、操作方法A、风压、水压及水灰比控制为了保证喷射混凝土的质量，降低回弹率，减少粉尘，喷射作业时要求风压稳定，压力大小调整适当。水压一般要比水压高50~100Kpa，要求在喷头水环处形成水雾，使干拌合料充分湿润。干喷时，水灰比的控制只能凭喷射手的经验目测掌握。如喷射的混凝土易粘着，回弹小，表面湿润光泽，说明水量合适。如表面无光泽，回弹物增加，灰尘飞扬，混凝土不密实，则说明水量小；如果表面塑性大或出现流

6、淌，滑动现象，说明水量大。B、喷射角度与喷射距离喷嘴与岩面的角度，一般应垂直于岩面。但在边墙时，宜将喷嘴略向下俯10°左右，使混凝土束喷射在较厚的混凝土顶端。喷嘴与岩面的距离，一般保持在0.8~1.2m。喷射手应视具体情况，选用适当的喷射距离。C、喷层厚度每一次喷射混凝土的厚度，拱部为5~6cm，边墙为7~10cm。D、喷射顺序喷射的顺序应先墙后拱，自下而上。如岩面凸凹不平时，应先喷凹处找平，然后向上喷射。喷射时喷嘴料束应呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形进行。为使喷层表面平整，喷射完后应对表面扫射一层。此时喷射顺序应自上而下，喷头料束呈横扫

7、方式运动，不能旋转或停留。（二）锚杆锚杆根据锚固方式和杆体材质可分为：砂浆锚杆、药卷锚固锚杆、自进式注浆锚杆。根据用途可分为径向锚杆和超前锚杆。锚杆的作用：悬吊作用、组合梁作用、加固作用。悬吊作用：由于隧道围岩被节理、裂隙或断层切割，开挖爆破震动可能引起局部岩块失稳，采用锚杆将不稳定岩块悬吊在稳定的岩体上，或将应力降低区内不稳定的围岩，悬吊在应力降低区以外的稳定岩体上。在侧壁则用锚杆阻止岩块滑动。组合梁作用：在水平或倾角较小的层状岩体中，锚杆能使岩层紧密结合，形成类似组合梁结构，能增加层面间的抗剪强度和磨擦力，从而提高围岩的稳定性。加固作用：软弱

8、围岩开挖后，使洞内临空面变形较大，当坑道周边布设系统锚杆，向围岩施加径向锚杆，向围岩施加径向压力而形成承载拱后，便与喷射混凝土共同承受围