高铁隧道(隧道结构构造).ppt

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1、隧道结构构造洞身衬砌结构洞门与明洞隧道附属构筑物洞身衬砌结构1开挖后的隧道，为了保持围岩的稳定性，一般需要进行支护和衬砌。支护的主要方式有：喷射混凝土、锚杆、钢架、钢筋网及其它的组合。衬砌的主要方式有：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。锚杆是将破碎或不稳定岩体(块)与牢固稳定的岩体连结在一起以提高整体稳定性的一种支护措施。（一）锚杆隧道支护洞身衬砌结构1洞身衬砌结构1当围岩软弱、破碎严重且自稳性差时，隧道开挖后，需要及时提供足够强的支护约束围岩变形。在初期支护内设置钢拱架将增

2、大支护结构早期的刚度，阻止围岩的过度变形并承受部分的松弛荷载。钢架分为型钢和格栅钢架两种。（二）钢架洞身衬砌结构1型钢钢架接头(尺寸单位:mm)洞身衬砌结构1（二）钢架（格栅）洞身衬砌结构1洞身衬砌结构1（三）钢筋网钢筋网喷射混凝土是在喷射混凝土之前，在岩面上挂设钢筋网，然后再喷射混凝土。目前，我国在各类隧道工程中应用钢筋网喷射混凝土支护的比较多，主要用于软弱破碎围岩，而更多的是与锚杆或者钢拱架构成联合支护。钢筋网通常作环向和纵向布置。环向筋一般为受力筋，由设计确定，直径12mm左右；纵向筋一般为构造

3、筋，直径6~10mm；网格尺寸一般为20cmx20cm,20cmx25cm,25cmx25cm,25cmx30cm或30cmx30cm。洞身衬砌结构1洞身衬砌结构1（四）喷混凝土喷射混凝土既是一种新型的支护结构，又是一种新的施工工艺。它是使用混凝土喷射机，按一定的混合程序，将掺有速凝剂的细石混凝土，喷射到岩壁表面上，并迅速固结成一层支护结构，从而对围岩起到支护作用。喷射混凝土可以作为隧道工程的永久性或临时性支护，也可以与各种形式的锚杆、钢拱架、钢筋网等构成组合式支护结构。它的灵活性也很大，可以根据需要

4、分次追加厚度。洞身衬砌结构1洞身衬砌结构1（五）多种措施组合支护洞身衬砌结构1隧道衬砌隧道开挖后，以较大厚度和刚度的整体模筑混凝土作为隧道的结构。整体式衬砌按照工程类比、不同围岩级别采用不同的衬砌厚度。其形式有直墙式和曲墙式两种，而曲墙式又分为有仰拱和无仰拱两种。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。（一）整体式混凝土衬砌洞身衬砌结构1洞身衬砌结构11）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~Ⅲ级围岩，

5、直墙式衬砌由上部拱圈、两侧竖直边墙和下部铺底三部分组合而成。拱顶拱腰拱脚墙脚铺底洞身衬砌结构12）曲墙式衬砌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，或Ⅲ级围岩双线隧道；多线隧道也采用曲墙有仰拱的衬砌。曲墙式衬砌由顶部拱圈、侧面曲边墙和仰拱/底板(或铺底)组成。拱顶拱腰拱脚墙脚仰拱洞身衬砌结构1洞身衬砌结构1复合式衬砌是指把衬砌分成两层或两层以上，可以是同一种形式、方法和材料施作的，也可以是不同形式、方法、时间和材料施作的。目前大都采用内外两层衬砌。按内外衬砌的组

6、合情况可分为：初期支护与二次衬砌。根据围岩条件不同，分别采用不同的断面形式和支护、衬砌参数。（二）复合式衬砌洞身衬砌结构1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=321O1r145°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洞身衬砌结构1锚喷式衬砌是指锚喷结构既作为隧道临

7、时支护，又作为隧道永久结构（单层衬砌）的形式。它具有隧道开挖后衬砌及时、施工方便和经济的显著特点。锚喷式衬砌在围岩整体性较好的军事工程、各类用途的使用期较短及重要性较低的隧道中广泛使用。在公路、铁路隧道设计规范中，都有根据隧道围岩地质条件、施工条件和使用要求可采用锚喷衬砌的规定。（三）锚喷式衬砌洞身衬砌结构1装配式衬砌是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。这种衬砌的特点是：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

8、在使用盾构法施工的城市地下铁道和水底隧道中采用。在铁路、公路隧道中由于装配式衬砌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而未能推广使用。（四）装配式衬砌洞身衬砌结构1洞门与明洞2一、洞门1、洞门的作用减小洞口土石方开挖量稳定边、仰坡引离地表水流装饰洞口1）洞门的形式环框式洞门洞口石质坚硬稳定，地形陡峻无排水要求。洞门与明洞2端墙式（一字式）洞门适用于地形开阔，石质较稳定的地区；由端墙和洞门顶排水沟组成洞门与明洞2翼墙式（八字式）洞门洞