《公路隧道结构构造》PPT课件

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1、第二章公路隧道结构构造2.1衬砌材料与构造2.2洞门2.3明洞2.4内装、顶棚及路面2.5隧道的附属设施2.6防排水设施2.1衬砌材料与构造1衬砌材料公路隧道结构构造由主体构造物和附属构造物组成。主体构造物是为了保持岩体稳定和行车安全而修建的人工永久建筑物，一般指洞身和洞门构造物。附属构造物是为了运营管理、维修养护、给水排水、供电、通风、照明、通讯、安全等而修建的构造物。隧道是埋藏在地层深处的构筑物，其衬砌一般要承受较大的围岩压力、地下水压力，有时还要受到化学物质的侵蚀，处于高寒地区的隧道往往还要受到冻害等。所用的材料应具有足够的强度、耐久性、抗渗

2、性、耐腐蚀性和抗冻性等衬砌材料应价格便宜、就地取材、便于机械化施工的要求。（1）混凝土优点：整体性好，既可以现场浇注，也可以在加工厂预制，而且可以机械化施工，其本身密实性较好，具有一定的密实性。根据需要可以选择合适的水泥：比如选择具有快硬，早强的快硬硅酸盐水泥、硅酸盐膨胀水泥和石膏矾土膨胀水泥；抗渗防水的大坝水泥和防水水泥；抗硫酸盐侵蚀的抗硫酸盐硅酸盐水泥，以及塑化水泥，加气水泥。根据需要可以添加添加剂：减水剂、低温早强剂、常温早强剂、速凝剂、缓凝剂、塑化剂、以及引气剂。抗冻混凝土，寒冷地区强度不能低于42.5Mpa，严寒地区不能低于52.5Mpa

3、.缺点：灌注后不能立即承受荷载，需要养生，达到一定强度才能拆模，占用模板和拱架多。工艺流程：立模－灌筑－养生－拆模隧道施工时，暗挖部分就地绑扎钢筋比较困难，通常不得已时才采用钢筋混凝土，通常情况下采用格栅钢架并连接钢筋和钢筋网等做临时支护，完成临时支护则沿用为永久支护，明挖阶段可采用现场绑扎。（2）钢筋混凝土喷射混凝土是将混凝土干拌和料、速凝剂和水用混凝土喷射机高速喷射到洁净的岩石表面上凝结而成，其密实性强，能快速封闭围岩裂隙。密贴与岩石表面，早期强度高，能起到封闭岩面和支护作用，是一种较为理想的柔性支护。（3）喷射混凝土锚杆是机械加固围岩的一种材

4、料。通常分机械型锚杆、粘结性锚杆以及预应力锚杆。当围岩不稳定时，还可以张挂金属网。设置锚杆再加喷射混凝土时，即为锚喷支护。（1）锚杆支护（2）喷射混凝土支护（3）锚杆喷射混凝土支护（4）钢筋网喷射混凝土支护（5）锚杆钢筋网喷射混凝土（6）以上类型加设型钢支撑（或格栅）而成的联合支护（4）锚杆与锚喷支护锚喷支护是指锚杆支护、喷射混凝土支护以及它们与其他支护结构的组合。喷锚支护流程开挖－喷混凝土－打锚杆优点：1.迅速封闭围岩张裂隙、节理，加固围岩；2.节省大量支护材料；3.支护及时，可大断面开挖，进度加快；4.遏制围岩变形，有利于围岩稳定。优点：材料来

5、源广，可以就地取材，砌筑后能较早的承受荷载，可以节省水泥和模板。缺点：砌缝多，容易漏水，手工操作，费时费工，需要熟练工人，不能机械化施工。主要用于洞门挡墙、挡土墙、明线路缘石，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。（5）石料适用：盾构隧道、掘进机隧道（6）装配式材料缺点：①拼缝防水要求高②与围岩接触不够密贴，一般应注浆③结构整体性不如模筑④需要足够的拼装空间⑤制备构件尺寸上要求精度高优点：①无洞内养护时间，可立即承载；②洞外预制质量好；③用机

6、械手拼装，速度快，改善劳动条件④不需临时支撑可节省大量材料及劳力2洞身衬砌类型（1）直墙式衬砌适用：直墙式衬砌型式通常用于岩石地层垂直围岩压力为主要计算荷载、水平围岩压力很小的情况。一殷适用于I，II级围岩，有时也可用于IV级围岩拱部形状：①坦三心圆拱(r1>r2)②或尖三心圆拱(r2

7、圬工数量，降低造价。（3）曲墙式衬砌适用范围：适用于IV级以上围岩，水平压力大或除了垂直压力外，还有底鼓压力的情况。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，可采用无仰拱的曲墙式衬砌。仰拱：为改善隧道上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构。仰拱：①可以改善衬砌受力状态，施工麻烦，影响施工运输；②Ⅴ、Ⅵ类围岩均需修仰拱；③Ⅳ类围岩，基础地质较好时可不设，反之要设。设置仰拱作用：使结构及时封闭，提高整体承载力和侧墙抵抗侧压力的能力抵御结构下沉变形，调整围岩和衬砌的应力状态①要求用光面爆破开挖，使洞室周边

8、平顺光滑，成型准确，减少超欠挖。适当的时间喷混凝土，即为喷混凝土衬砌；②根据实际情况，需要安装锚杆的则先装设锚杆，再喷混凝