隧道力学 教学课件 作者 李文江 第9讲.ppt

《隧道力学 教学课件 作者 李文江 第9讲.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、隧道衬砌结构类型隧道结构构造第五章　隧道结构类型及构造主体构造物是为了保持隧道的稳定，保证隧道正常使用而修建的，由洞身衬砌及洞门构造物组成。附属构造物是主体构造物以外的其他构造物，是为了运营管理、维修养护、给水排水、供蓄发电、通风、照明、通讯、消防等而修建的构造物。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避车洞平、纵、横断面的形状由道路隧道的几何设计确定明洞通风照明排水、消防、通讯等衬砌断面的轴线形状和厚度由衬砌计算决定第一节　隧道衬砌结构类型支护的主要方式：锚杆、钢架、钢筋网、喷射混凝土及其它的组合。开挖后的隧道，为了保持围岩的稳

2、定性，一般需要进行支护和衬砌。系统锚杆加喷射混凝土联合支护系统锚杆喷层系统锚杆系统锚杆喷层衬砌的主要方式：整体式混凝土衬砌、拼装式衬砌、喷射混凝土衬砌和复合式衬砌等。钢拱架构造格栅钢架断面竖向网构架立筋水平网构架立筋主筋45o35o31’格栅组合示意一、整体式混凝土衬砌特点：对地质条件的适应性较强，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。隧道衬砌按照不同的围岩类别，有直墙式衬砌和曲墙式衬砌两种形式，而曲墙式又分为有仰拱和无仰拱两种。1.直墙式衬砌适用于地质条件比较好，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~Ⅲ

3、级围岩。2.曲墙式衬砌适用于地质较差，有较大水平围岩压力的情况。主要适用于Ⅳ级及以上的围岩，Ⅲ级围岩双线。设置仰拱使结构及时封闭，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作用二、装配式衬砌特点：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。但要求有一定的机械化设备，施工工艺复杂，衬砌的整体性及抗渗性差。三、锚喷式衬砌锚喷式衬砌是锚喷结构既作为隧道支护，又作为隧道永久结构的形式。具有隧道开挖后衬砌及时，施工方便和经济的显著特点。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的空间（20

4、cm）；不宜采用锚喷支护作为永久衬砌的情况：①在某些不良地质、大面积涌水地段和特殊地段；②寒冷和严寒地区有冻害的地方；③地下水有侵蚀性。四、复合式衬砌复合式衬砌把衬砌分成两层或两层以上，可以是同一种型式、方法和材料施作的，也可以是不同型式、方法、时间和材料施作的。目前最通用的是外衬为锚喷支护，内衬为整体式混凝土衬砌。特点：可以满足初期支护施作及时、刚度小易变形的要求，且与围岩密贴，从而能保护和加固围岩，充分发挥围岩的自承作用。二衬后，衬砌内表面光滑平整，可以防止外层风化，装饰内壁，增强安全感。隧中线线中线内轨顶面O2O2r3r2=321O1r

5、145°33°51’8027BO3O3Hh1h1dr4二次衬砌防水层网喷混凝土锚杆铁路隧道复合式衬砌示意图中心排水管隧道建筑限界隧道中心线2%2%关于复合式衬砌内外层结构受力状态的看法：(1)围岩中因围岩具有自承能力，它与初期支护组合在一起能起到永久建筑物的作用，故二次衬砌只是用来提高安全度的；(2)二次衬砌的承载作用是主要的，它不仅稳定围岩的变形且在整个衬砌结构中占有主导地位；(3)内、外衬砌是共同承载受力的。根据模型试验和理论分析的结果表明：复合式衬砌的极限承载能力比同等厚度的单层模筑混凝土衬砌可提高15%～25%，如能调整好内衬的施作时

6、间，还可以改善结构的受力条件。