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『第三章 ▎隧道结构构造
3
隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG
学****本章的要求：
（1）掌握公路隧道的洞身结构、洞门结构、明洞结构和防排水设施的构造原理
（2）了动条件
④不需临时支撑可节省大量材料及劳力

隧道结构构造
隧道结构构造
隧道结构构造
隧道结构构造
1．整体式混凝土衬砌
3、锚喷式衬砌
4、复合衬砌
2、拼装式衬砌
3、洞身衬砌类型
5、连拱衬砌
隧道结构构造
1．单层衬砌（整体式模筑混凝土衬砌）
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。
采用混凝土或钢筋混凝土为材料就地灌注而成。
其工艺流程为：立模—灌筑—养护—拆模
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：
隧道结构构造
（一）直墙式衬砌
（二）曲墙式衬砌
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。
隧道结构构造
（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。
1、适用条件
隧道结构构造
（一）直墙式衬砌
上部拱圈
竖直边墙
下部铺底
2、结构组成
隧道结构构造
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
1、适用条件
隧道结构构造
（二）曲墙式衬砌
2、结构组成
仰拱的作用？
①抵御底部围岩压力
②防止衬砌沉降
③使衬砌形成一个环状的封闭整体结构以提高衬砌的承载能力。
顶部拱圈
侧面曲边墙
底部仰拱或铺底
隧道结构构造
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2、拼装式衬砌
拼装式衬砌是将衬砌分解为若干块构件（也称管片），这些构件在现场或工厂预制，然后运到现场安装。
1）地质条件较好，围岩稳定，地下水很少，有场地，施工单位又有制造、运输和拼装衬砌的设备，并控制开挖和拼装工艺有一定的经验时，可采用拼装衬砌。
2）采用盾构施工，也宜采用拼装式衬砌，快速形成一次衬砌的强度。
适
用
条
件
隧道结构构造
拼装式衬砌的优缺点
（1）一经装配成环，不需养生时间，即可承受围岩压力；
（2）预制的构件可以在工厂成批生产、在洞内可以机械化拼装，从而改善了劳动条件；
（3）拼装时，不需要临时支撑如拱架、模板等，从而节省大量的支撑材料和劳力；
（4）拼装速度因机械化而提高，缩短了工期，还有可能降低造价；
（6）拼装衬砌的整体性较差，受力状态不太好，尤其是接缝较多，防水性能较差，必须单独加设有效的防水层，在富水地层中应用时需要有较多的支持措施。
（7）要求一定的机械化设备，施工工艺复杂。
隧道结构构造
拼装式衬砌的构造要求
（1）强度足够而且耐久；
（2）能立即承受荷载；
（3）管片形状简单，尺寸统一，便于工厂预制；
（4）管片类型少、规格少、配件少，大小和重量合适，便于机械拼装；
（5）管片的接头数目和接头总长要求尽量减少，以有利于防水、抗渗和防侵蚀等；若采用轻质混凝土装配式衬砌，则可以减轻砌块自重，容易同时满足几条设计原则要求。
（6）必须加设有效的防水层及排水设施。
隧道结构构造
隧道结构构造
3、锚喷式衬砌
锚喷式衬砌是指锚喷结构既作为隧道临时支护，又作为隧道永久结构的形式。
喷射混凝土是以压缩空气为动力，将掺有速凝剂的混凝土拌和料与水混合成为浆状，喷射到坑道的岩壁上凝结而成的。当岩壁不够稳定时，可加设锚杆、金属网和钢架，构成“锚喷式衬砌”，也称为“喷锚衬砌”。
隧道结构构造
在IV-VI级围岩中不宜单独采用喷锚支护作永久衬砌，
隧道洞口段不宜采用。
适用：
特点
①与围岩密贴、支护及时、柔性好；
②封闭围岩壁面防止风化；
③充填裂隙加固围岩；
④它能充分调动围岩本身的自稳能力，与围岩组成共同承载体系；
⑤施工方便和经济
一般考虑在Ⅰ、Ⅱ级等围岩良好、完整、稳定的地段中可以采用。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。
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组成形式
锚杆支护
喷射混凝土支护
喷射混凝土+锚杆联合支护
喷射混凝土+钢筋网联合支护
喷射混凝土+锚杆+