1、隧道工程隧道工程第第2 2章章 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造及設(shè)計隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造及設(shè)計第1節(jié) 隧道凈空與限界本節(jié)主要內(nèi)容：隧道凈空與限界的概念隧道建筑限界的確定曲線隧道凈空加寬 1.1 隧道凈空與限界的基本概念 隧道凈空：隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間，根據(jù)“隧道建筑限界”確定的。 隧道建筑限界：為了保證隧道內(nèi)各種交通的正常運(yùn)行與安全，而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間范圍。第1節(jié) 隧道凈空與限界的基本概念第1節(jié) 隧道凈空與限界的基本概念1.2 鐵路隧道建筑限界 第1節(jié) 鐵路隧道建筑限界機(jī)車車輛或超限貨物車輛的接近限界隧道建筑限界 隧道凈空鐵路建筑接近限界356030003560600030008

2、50040001110121022501875軌面22502440（單線）4000140024402000100010001500150024402440（雙線）行駛蒸汽機(jī)或內(nèi)燃機(jī)車的單（雙）線隧道限界第1節(jié) 鐵路隧道建筑限界6550400024403000425024403000425040004000850022501875111012102250軌面1250240020005501000150023001400（單線）1700100015002300（雙線）新建或改建行駛電力機(jī)車的單（雙）線隧道限界第1節(jié) 鐵路隧道建筑限界 1.3 公路隧道建筑限界 建筑限界組成部分：l 行車道寬度(W)

3、l 路緣帶(S)l 側(cè)向?qū)挾?L)l 人行道(R)或檢修道(J) 當(dāng)設(shè)置人行道時，含余寬(C)l 車道數(shù)第1節(jié) 公路隧道建筑限界 公路隧道建筑限界圖(尺寸單位：m)各級公路隧道建筑限界基本寬度（各級公路隧道建筑限界基本寬度（m m）公公路路分分類類公公路路等等級級地地 形形行車道行車道寬寬 度度（單洞）（單洞）W側(cè)側(cè) 向向?qū)拰?度度人人行行道道R檢修道檢修道(一側(cè)一側(cè))J隧道建筑隧道建筑限界凈寬限界凈寬路路緣緣帶帶S余余寬寬C設(shè)檢修道或設(shè)檢修道或不設(shè)人行道不設(shè)人行道設(shè)設(shè)人人行行道道汽汽車車專專用用公公路路高高速速平原微丘平原微丘7.500.750.500.7510.75重重 丘丘7.500.5

4、00.500.7510.25山嶺山嶺7.500.500.250.759.757.000.500.250.759.25一級一級平原微丘平原微丘7.500.500.500.7510.25山嶺重丘山嶺重丘7.000.500.250.759.25二級二級平原微丘平原微丘8.00/0.250.759.25山嶺重丘山嶺重丘7.500.250.758.75一一般般公公路路二級二級平原微丘平原微丘9.000.250.759.5010.5山嶺重丘山嶺重丘7.000.257.508.50三級三級平原微丘平原微丘7.000.250.757.508.50山嶺重丘山嶺重丘7.000.257.508.50四級四級平原微丘

5、平原微丘7.000.257.50山嶺重丘山嶺重丘7.00/4.500.257.50/5.00第1節(jié) 公路隧道建筑限界 注： 汽車專用公路隧道只在左側(cè)設(shè)檢修道； 山嶺重丘區(qū)的四級公路，只有當(dāng)路基寬度為4.5m 時，行車道寬度可采用4.5m； 四級公路一般可不設(shè)人行道。第1節(jié) 公路隧道建筑限界 1.4 曲線隧道凈空加寬內(nèi)2內(nèi)2車輛長度（ ）車輛前后轉(zhuǎn)向架間距（l）曲線半徑（R）Dd內(nèi)線路中心線車輛中心線d外1.4.1 鐵路隧道加寬原因第1節(jié) 曲線隧道凈空加寬 ； Rld821內(nèi)1.4.2 單線鐵路隧道加寬計算1.4.2.1 車輛中間部分向曲線內(nèi)側(cè)的偏移l 車輛轉(zhuǎn)向架中心距，取18mR 曲線半徑，單

6、位m)(405010081821cmRRd內(nèi)則：第1節(jié) 曲線隧道凈空加寬)(1502cmEHd內(nèi)1.4.2.2 外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾斜偏移 )(76. 02cmRVE H 隧道限界控制點(diǎn)自軌面起的高度，cm E 外軌超高值，其最大不超過15cm，且150Earctgd內(nèi)2系將相應(yīng)的隧道建筑限界繞內(nèi)側(cè)軌頂中心轉(zhuǎn)動角度：)(7 . 22cmEd內(nèi)故可近似取第1節(jié) 曲線隧道凈空加寬RlLd822外)(44001008182622cmRRd外1.4.2.3 車輛兩端向曲線外側(cè)的偏移L 標(biāo)準(zhǔn)車輛長度，我國為26m，則ERRERdddd7 . 2845044007 . 2405021外內(nèi)內(nèi)總則總加寬

7、值：第1節(jié) 曲線隧道凈空加寬偏直線隧道中心線dd內(nèi)隧道中心線加寬后加寬后d外內(nèi)輪廓線直線隧道隧道內(nèi)輪廓線2外內(nèi)偏ddd1.4.3 單線單線第1節(jié) 曲線隧道凈空加寬)(21508450cmEHRd中)(8450cmRd中1.4.4 雙線鐵路隧道加寬計算d內(nèi)及d外計算與單線加寬值相同當(dāng)外側(cè)線路外軌超高大于內(nèi)側(cè)線路外軌超高時H 車輛外側(cè)頂角距內(nèi)軌頂面的高度，取360cmE 外側(cè)線路的外軌超高值，cm )(2 . 18450cmERd中故其余情況時:第1節(jié) 曲線隧道凈空加寬內(nèi)軌頂面245+d內(nèi)曲墻襯砌內(nèi)輪廓直墻襯砌內(nèi)輪廓內(nèi)側(cè)線路中線外側(cè)線路中線245+d890+d400+d偏內(nèi)d偏外d中外隧道中線22

8、00中外內(nèi)偏內(nèi)dddd2200中外內(nèi)偏外dddd1.4.5 雙線隧道中線偏移第1節(jié) 曲線隧道凈空加寬d圓曲線地段隧道中線偏移距離；R圓曲線半徑。緩和曲線中點(diǎn)加寬斷面緩和曲線起點(diǎn)直線斷面緩和曲線中點(diǎn)緩和曲線終點(diǎn)隧道中線線路中線R圓曲線加寬斷面22m13mdd/21.4.6 第1節(jié) 曲線隧道凈空加寬類別 半徑(m) 加寬值(m)汽車軸距加前懸(m)2502002001501501001007070505030302525202015150.40.60.81.01.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52.035.3+8.80.81.01.52.02.51.4.7 第1節(jié) 曲線

9、隧道凈空加寬小結(jié)小結(jié)第1節(jié) 隧道凈空與限界 小結(jié)思考題：思考題：1 1、確定隧道建筑限界需要考慮哪些因素？、確定隧道建筑限界需要考慮哪些因素？2 2、比較鐵路隧道與公路隧道在建筑限界與曲、比較鐵路隧道與公路隧道在建筑限界與曲線加寬等方面的異同？線加寬等方面的異同？第3節(jié) 隧道凈空與限界 思考題第2節(jié) 隧道襯砌斷面設(shè)計 本節(jié)主要內(nèi)容：隧道襯砌斷面設(shè)計的主要內(nèi)容和步驟鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計公路隧道襯砌斷面設(shè)計 2.1 隧道襯砌橫斷面設(shè)計2.1.1 設(shè)計基本內(nèi)容 內(nèi)輪廓線 軸線 厚度2.1.2 設(shè)計步驟 確定隧道類型相應(yīng)建筑限界 根據(jù)圍巖初步擬定截面厚度 斷面優(yōu)化、強(qiáng)度檢算并評價內(nèi)輪廓線第2節(jié) 隧道襯

10、砌橫斷面設(shè)計2.1.3 設(shè)計注意事項 隧道內(nèi)輪廓必須符合隧道建筑凈空限界。 內(nèi)輪廓線應(yīng)盡量減小洞室的體積 。 結(jié)構(gòu)軸線應(yīng)盡可能地符合壓力線。 采用的施工方法能確保斷面形狀及尺寸有利于隧道的穩(wěn)定。2.1.4 設(shè)計目的 滿足限界要求 滿足受力要求 圬工最省第2節(jié) 隧道襯砌橫斷面設(shè)計第2節(jié) 隧道襯砌橫斷面設(shè)計 2.2 鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計（單位：cm）（單位：cm）hbfaa213o道碴面 內(nèi)軌頂面ooorrrrbc bo軌頂面至拱頂高度h拱頂至拱腳矢高f；襯砌拱部凈寬之半b拱圈第一個內(nèi)徑r1和第二個內(nèi)徑r2第一段圓曲線的終點(diǎn)截面與豎直面的夾角1拱腳截面與豎直面的夾角2；內(nèi)徑r2的圓心o2至o1的水

11、平和垂直距離a 第2節(jié) 鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計先給定b、f、1及a值后，再解出r1、r2及2。曲線地段需要加寬時，保持r2及2不變，1仍取45，b值根據(jù)加寬要求也是已知，故未知參數(shù)f、a、r1仍可求解。frar221cosbar22sin211sinrar第2節(jié) 鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計襯砌斷面幾何關(guān)系有：上式含b、f、1、a、r1、r2、2共7個參數(shù)3DH1CO曲墻襯砌r3計算圖 )cossin(23131113bHbHr2390第2節(jié) 鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計 (1） 襯砌內(nèi)輪廓線襯砌內(nèi)輪廓線( (標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化) ) （2） 襯砌外輪廓線襯砌外輪廓線( (可變化可變化) ) （3 3） 襯砌截面厚度

12、襯砌截面厚度( (可變化可變化) ) 討論：這三者之間的關(guān)系？討論：這三者之間的關(guān)系？ 結(jié)論結(jié)論 （1 1） 內(nèi)輪廓線與厚度影響結(jié)構(gòu)軸線；內(nèi)輪廓線與厚度影響結(jié)構(gòu)軸線； （2 2） 外輪廓線決定是否變截面襯砌，亦影響結(jié)構(gòu)軸線。外輪廓線決定是否變截面襯砌，亦影響結(jié)構(gòu)軸線。第2節(jié) 鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計總結(jié)及思考總結(jié)及思考2.3 公路隧道襯砌斷面設(shè)計 目前公路隧道以單心圓、坦三心圓兩種斷面應(yīng)用最為普遍。 公路隧道與鐵路隧道的主要區(qū)別： 鐵路隧道建筑限界是固定統(tǒng)一的，而公路隧道的建筑限界則不定。 公路隧道的附屬設(shè)施比鐵路隧道多且要求高，且每一座隧道均會因交通流量和長度不同而要求不同。第2節(jié) 公路隧道襯砌

13、斷面設(shè)計2.3.1 單心圓斷面設(shè)計單心圓襯砌內(nèi)輪廓線 第2節(jié) 公路隧道襯砌斷面設(shè)計2221)25(SBARd2222)275(SBARd)()400(2223jSBARd)()(1224ESBAHRd)()(2226jESBAHRd1227)400(SBARd1228)25(SBARdHARh1 012dSCWSB022djSCWSB第2節(jié) 公路隧道襯砌斷面設(shè)計)(2)(21SSXS2121RS)(21222ARAS )()400(2712dSBAR3000 A6000 dTAddX),(70u 獨(dú)立變量7d7du 約束條件 其它參數(shù)見限界要求。 迭代求解 面積最小為最優(yōu)。第2節(jié) 公路隧道襯砌

14、斷面設(shè)計坦三心圓內(nèi)輪廓線 2.3.2 坦三心圓斷面設(shè)計第2節(jié) 公路隧道襯砌斷面設(shè)計211121RS222221RSaAAS)(21!24271211)()400(dSBAR30001 A40021 AA6000 d)(21222223ARASTAAddX),(2107 獨(dú)立變量)(2)(4321SSSSXSu 基本幾何方程7d7du 約束條件其余參數(shù)約束條件見限界要求參數(shù)求解 需假定A1及A2，其余同單心圓優(yōu)化。第2節(jié) 公路隧道襯砌斷面設(shè)計與鐵路隧道的異同點(diǎn)：與鐵路隧道的異同點(diǎn)： u內(nèi)輪廓非標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)輪廓非標(biāo)準(zhǔn)化 u通風(fēng)、照明等附屬設(shè)施多通風(fēng)、照明等附屬設(shè)施多 設(shè)計特點(diǎn)：設(shè)計特點(diǎn)： u斷面設(shè)計優(yōu)

15、化的必要性斷面設(shè)計優(yōu)化的必要性 u規(guī)范推薦斷面形式規(guī)范推薦斷面形式( (有標(biāo)準(zhǔn)化的趨勢有標(biāo)準(zhǔn)化的趨勢) ) 第2節(jié) 公路隧道襯砌斷面設(shè)計 2.4 襯砌截面厚度 鐵路規(guī)范規(guī)定襯砌截面最小厚度()建筑材料種類隧道和明洞襯砌洞門端墻、翼墻和洞口擋土墻拱 圈邊 墻仰 拱混 凝 土20202030片石混凝土5050漿砌粗料石或混凝土塊303030漿砌塊石3030漿砌片石5050單線鐵路隧道拱頂厚度一般為3060雙線鐵路隧道襯砌拱頂厚度為4080。仰拱厚度一般稍小于拱頂?shù)暮穸?。襯砌可以等厚，也可將拱腳和邊墻較拱頂加厚20%50%。第2節(jié) 襯砌截面厚度小結(jié)小結(jié)第2節(jié) 隧道襯砌斷面設(shè)計 小結(jié)思考題：思考題：1

16、 1、比較鐵路隧道與公路隧道襯砌斷面，思考、比較鐵路隧道與公路隧道襯砌斷面，思考有哪些因素會影響到斷面形狀？有哪些因素會影響到斷面形狀？2 2、運(yùn)用數(shù)學(xué)優(yōu)化知識談?wù)勅绾问箶嗝鏉M足各、運(yùn)用數(shù)學(xué)優(yōu)化知識談?wù)勅绾问箶嗝鏉M足各方面要求？方面要求？第2節(jié) 隧道襯砌斷面設(shè)計 思考題第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu)本節(jié)主要內(nèi)容：洞身支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要類型不同類型洞身支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其適用條件整體式混凝土襯砌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)類型3.1.1 外部支護(hù) 整體式混凝土襯砌 砌石襯砌 拼裝式襯砌 噴射混凝土支護(hù)3.1.2 內(nèi)部支護(hù) 錨桿 注漿3.1.3 混合支護(hù)第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 支護(hù)結(jié)構(gòu)類型 噴錨支護(hù) 復(fù)合式襯

17、砌3.2 整體式混凝土襯砌工藝流程：立模灌筑養(yǎng)生拆模優(yōu)點(diǎn)： 對地質(zhì)條件和施工條件的適應(yīng)性較強(qiáng) 易于按需要成型 整體性好 抗?jié)B性強(qiáng) 需要養(yǎng)生時間 受力較慢缺點(diǎn)：第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 整體式混凝土襯砌軌頂面直墻式襯砌拱圈直邊墻鋪底3.2.1 直墻式襯砌第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 整體式混凝土襯砌 適用于：地質(zhì)條件較好的、級(、類)圍巖。圍巖壓力以豎向為主，幾乎沒有或僅有很小的水平側(cè)向壓力。直墻式襯砌第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 整體式混凝土襯砌半襯砌半襯砌 適用于：地質(zhì)條件極好，整體巖層堅固；幾乎無水平側(cè)壓力，也無地下水侵入?？刹辉O(shè)邊墻，但應(yīng)把兩側(cè)巖壁表面噴漿敷面。內(nèi)軌頂面(單位：cm)噴混凝土拱圈

18、邊墻 (h2)h1 連拱式邊墻襯砌在地質(zhì)條件尚好，側(cè)壓力不大，但又不宜采用半襯砌時。第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 整體式混凝土襯砌簡化邊墻適用于：地質(zhì)較差，巖體松散破碎，強(qiáng)度不高；有地下水；側(cè)向水平壓力也相當(dāng)大。3.2.2 曲墻式襯砌 內(nèi)軌頂面曲墻式襯砌拱圈曲邊墻仰拱第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 整體式混凝土襯砌 適用于：3.3 裝配式混凝土襯砌第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 裝配式混凝土襯砌 優(yōu)點(diǎn)： 可立即承受圍巖壓力 工廠化、機(jī)械化，改善勞動條件 不需臨時支撐可節(jié)省大量材料及勞力 速度快，工期短，造價低 缺點(diǎn)： 接縫多，整體性差， 抗?jié)B性差，防水困難 需要足夠的拼裝空間 制備構(gòu)件尺寸上要求精度高 因隧道

19、施工工業(yè)化和機(jī)械化發(fā)展而出現(xiàn)了裝配式隧道襯砌，目前多在使用盾構(gòu)法施工的城市地下鐵道中應(yīng)用。 3.4 錨噴支護(hù) 噴射混凝土加設(shè)錨桿和金屬網(wǎng)構(gòu)成的一種支護(hù)形式，簡稱“噴錨支護(hù)”，是目前常用的一種圍巖支護(hù)手段。3.4.1 作用原理u 形成一種柔性襯砌結(jié)構(gòu)，與圍巖合成一體，共同作用，充分調(diào)動或發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)能力u噴射混凝土充填裂隙、封閉圍巖壁面，靠噴層與圍巖的粘結(jié)力及自身的抗剪能力組成一個新的承載結(jié)構(gòu)體系u 通過錨桿的懸吊效應(yīng)、組合梁效應(yīng) 、加固效應(yīng)以發(fā)揮圍巖自承能力 第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 錨噴支護(hù) 適應(yīng)軟弱和膨脹性地層隧道開挖及可用于整治坍方和隧道襯砌的裂損。 3.4.2 錨噴支護(hù)類型 錨桿支護(hù)

20、噴射混凝土支護(hù)噴射混凝土錨桿聯(lián)合支護(hù)噴射混凝土與錨桿及鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)以上類型加設(shè)型鋼支撐（或格柵）而成的聯(lián)合支護(hù)第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 錨噴支護(hù) 3.4.3 優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮圍巖的自承能力，因而有效地利用洞內(nèi)凈空施工簡便，提高作業(yè)安全性和作業(yè)效率，使坑道斷面縮小，從而減少了開挖量，也節(jié)省圬工3.5 復(fù)合式襯砌第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 復(fù)合式襯砌 在不同的時間分層先后施作，它可以是兩層、三層或更多的層 ，目前實踐的都只外襯和內(nèi)襯兩層，因此又稱之“雙層襯砌”基本組成：外襯、防水層、內(nèi)襯內(nèi) 襯外 襯混凝土襯砌噴錨支護(hù)格柵鋼構(gòu)拱架噴射混凝土混凝土襯砌混凝土襯砌裝配式襯砌2%路線設(shè)計標(biāo)高C25素砼隧底填充

21、C10素砼初期支護(hù)防水層 模注二次襯砌隧道中線線路中線C25素砼復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)圖 第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 復(fù)合式襯砌常用公路隧道級圍巖復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)復(fù)合襯砌防水層復(fù)合襯砌防水層 保護(hù)圍巖和加固圍巖，促進(jìn)圍巖的應(yīng)力調(diào)整，充分發(fā)揮圍巖的自承作用 襯砌結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)：襯砌結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)： 外襯受力狀態(tài) 在較堅硬的圍巖地段，由于圍巖具有自承能力，它與初期支護(hù)組合在一起能起到永久建筑物的作用，所以二次襯砌只是用來提高安全度的； 在圍巖比較軟弱地段，則內(nèi)、外襯砌是共同承載；而在一些特殊地質(zhì)地段中(坍方、大變形)，二次襯砌的承載作用是主要的，它不僅穩(wěn)定圍巖的變形而且在整個襯砌結(jié)構(gòu)中占有主導(dǎo)地位。內(nèi)襯受力狀態(tài)第3

22、節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 復(fù)合式襯砌 改善受力條件，相對單層同厚度模筑襯砌，承載能 力提高2030 防止外層襯砌風(fēng)化，使噴層內(nèi)鋼筋網(wǎng)和錨桿端部免于銹蝕 表面光潔平整，利于通風(fēng)u 防水效果好優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)： 造價較高，施工較復(fù)雜第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 復(fù)合式襯砌第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 支護(hù)結(jié)構(gòu)基本要求3.6 支護(hù)結(jié)構(gòu)基本要求 支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本作用在于保證隧道斷面的使用凈空，防止巖體質(zhì)量惡化；承受可能的各種荷載，使隧道支護(hù)體系有足夠的安全度。因此，任何一種類型的支護(hù)結(jié)構(gòu)都應(yīng)具有與上述作用相適應(yīng)的構(gòu)造、力學(xué)特性和施工可能性。按現(xiàn)代支護(hù)理論，理想支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足如下基本要求： u 必須與周圍巖體大面積地牢固接

23、觸，即保證支護(hù)一圍巖作為一個統(tǒng)一的支護(hù)體系而共同工作 。u 要允許圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有限制的變形，以充分發(fā)揮圍巖的承載作用而減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力，但又必須保證支護(hù)結(jié)構(gòu)及時施作。 3.7 襯砌結(jié)構(gòu)一般規(guī)定 隧道襯砌材料，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性，在某些環(huán)境中，還必須具有抗凍、抗?jié)B和抗侵害性。 3.7.2 襯砌結(jié)構(gòu)伸縮縫、沉降縫 隧道襯砌一般不設(shè)伸縮縫，但嚴(yán)寒地區(qū)的整體式襯砌、錨噴襯砌或復(fù)合式襯砌應(yīng)在洞口和易受凍害地段設(shè)置伸縮縫。 在對隧道襯砌有不良影響的軟硬地層分界處應(yīng)設(shè)置沉降縫。3.7.1 襯砌結(jié)構(gòu)材料第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 一般規(guī)定小結(jié)小結(jié)第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 小結(jié)思考題：思考題：1 1

24、、襯砌結(jié)構(gòu)的仰拱如何改善其受力條件？、襯砌結(jié)構(gòu)的仰拱如何改善其受力條件？2 2、對于拼裝式襯砌，可以采取哪些措施改善、對于拼裝式襯砌，可以采取哪些措施改善其防水性能？其防水性能？第3節(jié) 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu) 思考題襯砌臺車襯砌臺車管片拼裝圖裝配式襯砌內(nèi)景噴射混凝土 鋼花拱鋼花拱第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu)本節(jié)主要內(nèi)容： 洞門定義 洞門作用 洞口位置選定的原則和要求 洞門結(jié)構(gòu)類型第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu)4.1 洞門定義在隧道洞口用圬工砌筑并加以一定建筑裝飾的支擋結(jié)構(gòu)物。4.2 洞門作用 減少洞口土石方開挖量 穩(wěn)定邊坡 引離地表流水 裝飾洞口第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門定義和洞門作用 洞口環(huán)框式洞門 端墻式洞門 翼

25、墻式洞門 柱式洞門 臺階式洞門 斜交洞門 削竹式洞門4.3 洞門結(jié)構(gòu)類型第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型環(huán) 框 式 洞 門內(nèi) 軌 面d-剖 面內(nèi) 軌 面1:0.10.3適用于類或級圍巖，地形陡峻而又無排水要求4.3.1 洞口環(huán)框式洞門作用：不承載，加固洞口 減少雨后洞口滴水 簡單裝飾 第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型隧道中線線路中線軌面剖面端墻式洞門內(nèi)軌頂面立面適于地形開闊，巖質(zhì)基本穩(wěn)定的 級圍巖。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：能有效抵抗山體縱向推力。4.3.2 端墻式洞門第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型端墻端墻第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型 端墻式洞門端墻式洞門 端墻

26、的作用：端墻的作用： 支護(hù)洞口仰坡，并將仰坡水流匯集排出。 構(gòu)造要求：構(gòu)造要求： 端墻高度應(yīng)使洞身襯砌上方尚有1m以上回填層； 洞頂水溝深度應(yīng)不小于0.4m； 應(yīng)設(shè)置擋碴防護(hù)墻，高度從仰坡坡腳算起應(yīng)不小于0.5m，水平方向不宜小于1.5m； 端墻基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)固的地基上，其深度視地質(zhì)條件、凍害程度而定，一般應(yīng)在0.61.0m左右； 墻厚按擋土墻計算 ，寬度與路塹橫斷面相適應(yīng)。 第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型翼墻式洞門10:1100隧道中線23993581:1正 面路線設(shè)計標(biāo)高351I2%35123992110:1345752500.04I0.041:110:130I-I視圖路線設(shè)計標(biāo)高58

27、1:193559200501:150309080401:115035105050 適用于山體縱向推力較大,洞口地質(zhì)較差的級及以上的圍巖，增加洞門的抗滑動和抗傾覆能力。4.3.3 翼墻式洞門第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型南昆線二梓坡隧道翼墻式洞門翼墻式洞門翼墻式洞門檢查梯檢查梯柱式洞門特點(diǎn)：可以在端墻中部設(shè)置兩個斷面較大的柱墩，以增加端墻的穩(wěn)定性。 4.3.4 柱式洞門 適用于地形較陡，地質(zhì)條件較差，仰坡可能下滑，而又受地形或地質(zhì)條件限制，不能設(shè)置翼墻時。第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型 連拱隧道柱式洞門柱式洞門適于傍山側(cè)坡地區(qū)，洞門一側(cè)邊坡較高時作用：減小仰坡高度及外露坡長，減少開挖量。

28、4.3.5 臺階式洞門第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型蓮花山隧道臺階式洞門臺階式洞門斜交洞門-正面80hh1350h21:0.5b3b1-d450H1:0.5d平面內(nèi)軌頂面Bb3503501ta3a4a3da4i=2%b1+d50450a1a24.3.6 斜交洞門斜交洞門第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型適用：適用：線路方向與地形等高線斜交時。特點(diǎn)特點(diǎn)：將洞門做成與地形等高線一致，使洞門左右可以仍保持近似對稱，但襯砌洞口段和洞門相對于線路呈斜交形式。注意事項注意事項：1 斜洞門與線路中線的交角不應(yīng)小于452 一般斜洞門與襯砌斜口段是整體砌筑的3 由于斜洞門及襯砌斜口段的受力情況復(fù)雜，施工也

29、不方便，所以，只有在十分必要時才采用它。第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型2.0%11:0.751:0.751:0.751%1:0.75粘土隔水層5651:0.7570洞口結(jié)構(gòu)段5651-1斷面路線設(shè)計標(biāo)高100100472.51501:0.7550185回填土石明洞襯砌10351:1.251平 面931:1.25削竹式洞門4.3.7 削竹式洞門第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型 削竹式在公路隧道中被普遍使用 適用適用于洞口段有較長的明洞襯砌，由于洞門背后一定范圍內(nèi)是以回填土為主，山體的推滑力不大；地形相對比較對稱和不太陡峻。 特點(diǎn)特點(diǎn)： 1 洞口邊仰坡開挖量少 2 減少對植被的破壞和有利于保

30、護(hù)環(huán)境 3 適用各種圍巖類別第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 洞門結(jié)構(gòu)類型削竹式洞門削竹式洞門削竹式洞門 削竹式洞門削竹式洞門削竹式洞門施工現(xiàn)場小結(jié)小結(jié)第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 小結(jié)思考題：思考題：1 1、隧道洞門結(jié)構(gòu)類型，適用范圍及特點(diǎn)？、隧道洞門結(jié)構(gòu)類型，適用范圍及特點(diǎn)？2 2、分析以下各種情況下宜采用的隧道洞門結(jié)構(gòu)型式。、分析以下各種情況下宜采用的隧道洞門結(jié)構(gòu)型式。第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 思考題第4節(jié) 隧道洞門結(jié)構(gòu) 思考題第5節(jié) 明洞結(jié)構(gòu) 本節(jié)主要內(nèi)容：明洞施工方法及其適用條件明洞結(jié)構(gòu)類型 明洞-明挖法修建的隧道。開挖方式： 大開挖 明拱暗墻第5節(jié) 明洞結(jié)構(gòu) 明洞及其適用條件5.1 明洞及其適用條件明洞位

31、置示意圖適用條件： 隧道的進(jìn)出口處； 地質(zhì)條件差且覆蓋層薄，暗挖法難進(jìn)洞； 洞口路塹邊坡有落石而危及行車安全時； 鐵路、公路、河渠必須在鐵路上方通過且不宜做立交橋或涵渠。第5節(jié) 明洞結(jié)構(gòu) 明洞及其適用條件5.2.1 拱式明洞(通常所說的明洞均指這種) 路塹式 路塹對稱式 (圖) 路塹偏壓式 (圖) 半路塹式 半路塹偏壓斜墻式 (圖) 半路塹單壓耳墻式 (圖)5.2.2 棚式明洞 蓋板式 (圖) 懸臂式 (圖)5.2 明洞結(jié)構(gòu)類型第5節(jié) 明洞結(jié)構(gòu) 明洞結(jié)構(gòu)類型5.3.1 拱式明洞 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （1）整體性好，承載能力強(qiáng)。 （2）除對稱型外，外墻承載強(qiáng)度大于內(nèi)墻。 襯砌形式：整體式襯砌。 結(jié)構(gòu)材料：素混凝土、鋼筋混凝土，以后者居多。5.3.2 棚式明洞 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （1）承載能力比拱式明洞弱； （2）內(nèi)墻承載強(qiáng)度大于外墻。 襯砌形式：現(xiàn)澆件、預(yù)制件 結(jié)構(gòu)材料：鋼筋混凝土5.3 明洞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及襯砌材料第5節(jié) 明洞結(jié)構(gòu) 明洞結(jié)構(gòu)類型小結(jié)小結(jié)第5節(jié) 明洞結(jié)構(gòu) 小結(jié)思考題：思考題：1 1、比較明洞與暗洞的施工方式及結(jié)構(gòu)型式。、比較明洞與暗洞的施工方式及結(jié)構(gòu)型式。2 2、在明洞結(jié)構(gòu)中，哪些情況下對地質(zhì)條件有、在明洞結(jié)構(gòu)中，哪些情況下對地質(zhì)條件有一定的要求？一定的要求？ 第5節(jié) 明洞結(jié)構(gòu) 思考題回填片石回填土i對稱式拱形明洞適用適