单层衬砌讲稿
隧道单层衬砌技术ppt课件
（2）地质雷达探测法 雷达测试围岩松动圈的基本原理是：围岩松动圈是以围岩破坏产生宏观裂
隙形成的物性界面为主要特征，在该范围内岩体呈破裂松弛状，地质雷达在扫描 过程中，发出的电磁波在松动圈内传播时，波形呈杂乱无章状态，无明显同相轴； 当电磁波经过松动圈与非破坏区交界面时，必然发生较强的反射，从而可以根据 反射波图像特征来确定围岩松动圈的范围。
4、围岩松动圈分类
围岩类别 分类名称小松 动圈ⅠFra bibliotek稳定围岩
中松 Ⅱ 较稳定围岩 动圈 Ⅲ 一般围岩
Ⅳ
一般不稳定围 岩（软岩）
大松 动圈
Ⅴ
不稳定围岩 （较软围岩）
Ⅵ
极不稳定围岩 （极软围岩）
松动圈Lp
（cm） 0~40 40~100 100~150 150~200
200~300
>300
支护机理及方法
喷射混凝土支护
s o u t h w e s t j I a o t o n g u nIversIty
隧道单层衬砌技术
12周作业：
基于矿山法施工技术，对水下隧道衬砌结构上水压力分布模式进行调 研，形成调研报告。 提示：应针对不同的地层结构或岩性特征（渗透系数），分析水压力的 分布模式，以及相应的设计对策。
主要内容
施工阶段单层衬砌隧道稳定性分级
五、单层衬砌结构形式
国外工程
铁路隧道：
瑞士阿尔卑斯山的 旅游铁路车站隧道
国外工程
地铁：
斯德哥尔摩地铁车 站和地铁换乘大厅
国外工程
地铁：
芬兰赫尔辛基地铁区间及车站
地下酒窖
国外工程
其他工程：
挪威Gjolasvik地下体育馆
芬兰赫尔辛基Itakeskus Swimming Hall
衬砌施工培训材料
衬砌施工培训资料隧道衬砌施工包含拱墙钢筋加工、混凝土施工及防排水等工序，为确保施工安全，保证工程质量现将各工序要点概述如下：一、钢筋焊接（一）施工工艺及措施：1、施工工艺顺序为：准备工作（净空尺寸检查、处理欠挖，钢筋检查等）--安装钢筋--钢筋焊接--质量检查（安装位臵、净空尺寸、焊接质量等）--移动作台架进入下一工作循环。
2、施工工艺流程图：钢筋焊接施工工艺框图钢筋的焊接方式共有五种，包括帮条焊、搭接焊、坡口焊、窄间隙焊和熔槽帮条焊。
根据现场实际情况可采用帮焊或搭接焊方式进行焊接作业。
1、采用帮条焊接时，两主筋间应留2～5毫米间隙；采取单面焊方式焊接，帮条长度大于等于10倍直径；采取双面焊时，帮条长度大于等于5倍直径；焊接时应保证焊缝密实保满。
2、帮条焊时，帮条与主筋之间应用四点定位焊固定：帮条焊接头的焊缝厚度不应小于主筋直径的0.3倍：焊缝宽度不应小于主筋直径的0.8倍。
3、搭接焊采取单面焊方式焊接，其搭接长度大于等于20倍直径；搭接焊采取双面焊方式焊接，其搭接长度应大于等于10倍直径；焊接时应保证焊缝密实保满。
4、每处焊点焊接完成后，应及时清除或敲掉焊渣或浮渣等，发现有漏焊或焊点不密实保满的，要及时进行补焊或重焊。
5、外观质量要求：对电弧焊接头逐个检查，焊缝表面均匀平顺，无裂缝、夹渣、塌陷、焊瘤、气孔、焊点无明显烧伤等缺陷，焊缝尺寸应符合相关规定要求。
6、施工中根据实际情况分段。
相邻钢筋搭接的接头应错开，错开量不得小于35倍钢筋直径，并且保证同一区段内钢筋的接头面积不大于全部钢筋面积的50%，且焊接位臵不得位于拱顶。
泰宁隧道的衬砌类型共有五种分别为 Vb Ⅳa Ⅳb Ⅱa Ⅲb 泰宁隧道检查井布臵V Ⅳ级每30米一处，ⅡⅢ级每50米一处明洞段仰拱厚70cmC35钢筋混凝土中间是直径60cm的中心水管底板是C30素混凝土Vb 段仰拱初支护采用20工字钢，二次衬砌仰拱钢筋混凝土C35 底板是C30素混凝土Ⅳa段仰拱初支护素喷混凝土，二次衬砌仰拱钢筋混凝土C35Ⅳb段仰拱初支护采用的是18工字钢，底板是C30素混凝土Ⅲb段二次衬砌仰拱采用C30素混凝土，底板是C30素混凝土Ⅱa 段无仰拱，只有中心管沟，底板是C30钢筋混凝土二、隧底开挖、钢筋安装及混凝土施工（一）、标高及支距测量交底：在施工前由测量组按施工技术交底在隧道边墙标示红三角，并形成书面交底，交底上必须明确标注测量点至混凝土施工顶面的距离及与隧道中线的距离。
单层衬砌讲稿
YAI 0
2.0m R 3.0m
R 3.0m
辅以超前支护及地层 围岩极易坍塌，洞室无自支护能力， 加固，加强型喷锚支 浅埋时易塌至地表。 护，并采用全封闭支 护体系。
三、洞室围岩稳定性分析方法
2、基于围岩松动圈的洞室围岩稳定性分析
围岩松动圈支护理论的立论： 围岩松动圈是隧道开挖后客观存在和普 支护对象为松动破裂发展中的岩石碎胀 遍存在的； 变形或碎胀力；
YAI 0.2
0 YAI 0.2
临界稳定
R 2.0m
不 稳 定
拱部无支护时，可产生较大的坍塌， 喷锚支护，并采用全 侧壁有时失去稳定。 封闭支护体系。 围岩易坍塌，处理不当会出现大坍 塌，侧壁经常小坍塌；浅埋时易出 现地表下沉或塌至地表。 辅以超前支护，加强 型喷锚支护，并采用 全封闭支护体系。
隧道单层衬砌技术
第一部分 单层衬砌技 术现状与发展趋势综述
一、隧道衬砌结构的形式与发展概况 二、单层衬砌技术现状 三、单层衬砌的发展趋势
一、衬砌结构的形式与发展概况
1、隧道衬砌结构形式的历史演变
பைடு நூலகம்
整体式衬砌
复合式衬砌 单层衬砌
一、衬砌结构的形式与发展概况
2、各种衬砌形式的使用情况及存在问题 整体式衬砌是传统的衬砌结构形式，设计
单层衬砌大部分是用喷射混凝土修筑的，
不需要模板、拱架等，降低造价和缩短工期。
二、单层衬砌技术现状
1、单层衬砌定义 在取消防水板的前提下，洞室开挖后立即 喷射一层具有防水性能的混凝土，并根据围岩 级别设置必要的支护构件，如锚杆、钢拱架等， 然后根据耐久性及平整度的要求，再施作（喷 射或模筑）一层或多层混凝土，构成层间具有
隧道衬砌结构
（三）衬砌类型
1．单层衬砌（整体式模筑混凝土衬砌） 2、装配式衬砌 3、锚喷式衬砌 4、复合衬砌
1．单层衬砌（整体式模筑混凝土衬砌）
采用混凝士或钢筋混凝士为材料就地灌注而成。 按传统松弛荷载理论设计和施作。
其工艺流程为：立模—灌筑—养生—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
第四节 隧道附属建筑物
第一节 洞身衬砌
一、隧道衬砌的概述 二、整体式模筑混凝土衬砌（单层衬砌）
三、装配式衬砌 四、锚喷式衬砌 五、复合式衬砌 六、其它衬砌结构的类型 七、隧道衬砌的其它构造要求
第一节 洞身衬砌
一、隧道衬砌的概述
（一）衬砌概念 （二）衬砌材料 （三）衬砌类型
（一）衬砌概念
隧道工程
第六章 隧道结构构造
第六章 隧道结构构造
主体建筑物 为了保持隧道的稳定和行车安全而修建的人工永久建筑物
隧
洞身结构
道
结
洞门、明洞
构 附属建筑物 主体构造物以外保证隧道正常使用所需的各种辅助设施
包括：运营管理、维修养护、给水排水、供蓄发电、 通风、照明、通讯、安全等而修建的构造物。
第一节 洞身衬砌 第二节 明洞 第三节 隧道洞门
6.锚杆和钢架
锚杆锚杆以及预应力锚杆。
锚杆的杆体直径宜为20～32mm,杆体材料宜采用 HRB335,HRB400钢；垫板材料宜采用HPB235钢。锚杆 用的各种水泥砂浆强度不应低于M20。钢筋网材料可采 用HPB235钢，直径宜为6—12mm。 钢架是为了加强支护刚度而在初期支护或二次衬砌中 放置的型钢支撑或格栅钢支撑。
公路隧道衬砌一般不用，只在仰拱填充或超挖部分可以使 用片石混凝土砌筑。片石掺用量不得超过总体积的30％。
纤维喷射混凝土单层衬砌施工技术探讨
2010年09期(总第69期)作者简介：杜国平(1966-)，男，四川巴中人，教授级高级工程师，长期从事高速公路建设工作。
1概况钢纤维混凝土作为一种新型建筑材料，近年来在国内外得到了迅速发展。
与普通混凝土相比，钢纤维混凝土不仅能明显改善抗拉、抗剪、抗折以及抗渗能力，而且能大大增强断裂韧性和抗冲击等多项性能，所以在道路路面、桥梁结构、隧道衬砌支护等工程中广泛应用。
钢纤维喷射混凝土是由均匀散布有钢纤维的混凝土拌和料，借助压缩空气高速喷射成型的新型复合材料，随着其在隧道和地下工程新奥法施工中的推广使用，已越来越引起学术及工程界的重视，并在实际工程中取得了良好的应用效果。
摩天岭隧道为一座上、下行分离的四车道高速公路特长隧道。
隧道最大埋深约880m ，长7353m 。
根据隧道需风量及地形地质条件等因素综合考虑，摩天岭隧道左右线均采用分段送排式纵向通风方案，左右线各设置斜井一座，分别对左右线进行送排风。
斜井最大埋深822m ，隧址区穿过的地层由新到老有下统嘉陵江组（T1j ）和大冶组（T1d ），岩层主要为薄至中厚层弱风化隐晶质灰岩、白云质灰岩、泥灰岩。
左线隧道斜井（1号斜井）长1367.31m ，倾角24°21′48″（见图1所示）。
1号斜井洞身段原设计采用复合衬砌，Ⅲ～Ⅴ级围岩地段初期支护由格栅钢架、径向锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成；Ⅱ级围岩地段初期支护由径向锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成。
Ⅴ级围岩地段二次衬砌采用45cm 钢筋混凝土衬砌；Ⅳ级围岩地段二次衬砌采用40cm 模筑素混凝土衬砌；Ⅱ～Ⅲ二次衬砌采用35cm 模筑素混凝土衬砌。
在国内同类隧道中，坡度大于24°，长度接近1400m 的斜井尚属首例，在此条件下进行施工难度极大，特别是进行二次衬砌的模筑混凝土施工。
二次衬砌施工中，斜井内大规模混凝土的运输、衬砌台车的定位固定、模筑混凝土的振捣等难度大、危险性高，施工质量难以保证；受斜井施工特点限制，二次支护需待掘进完成后自下而上依次进行浇注，掘进、支护不能平行作业，施工周期长，费用高，且工期难以保证。
高铁隧道(衬砌)讲义
序号 1 2 3 4 5
项 目 轮廓半径 模板平整度 模板错台 模板接缝间隙 表面粗糙度
标准（误差） ±2mm 2mm/2m ≤1mm ≤1mm 抛光处理/无锈 蚀 ≤2mm/2m ≤5mm/10m ≤6mm/12m ≤1mm ≤3mm
6
模板台车外轮廓表面纵向直线度误差
工作窗板面与模板面孤度一致，错台、间隙误 差 模板台车前后端轮廓误差（测各高程弦长）
（3）当喷射混凝土表面凹凸较大时，对突出部分进行修 凿喷平，凹进部分喷射混凝土补平；外露锚杆头及钢筋头 应切除并用砂浆抹平，以满足铺设防水板对初期支护表面 平顺度的要求。 3、边墙基础混凝土的检查和修整 （1）根据水准基点，核对边墙基础混凝土设计高程，必 要时应修凿。 （2）根据隧道中心线，核对边墙基础混凝土净空尺寸， 必要时应修凿。 4、模板台车轨道铺设 （1）根据隧道断面和结构形式，确定台车轨面高程。 （2）台车轨道中线与隧道中线重合，两轨间距允许误差 为±5mm。 （3）左右两侧轨面水平允许误差为±5mm。
2、钢筋绑扎 如果设置了全环钢筋，还需要进行钢筋绑扎。仰拱钢 筋施工时预留与拱墙钢筋接头，并按规范错开接头（长短 交错布置，错开值为1m），拱墙钢筋绑扎可利用防水板台 架，采用全站仪放线，先施作环向定位弧形钢筋圈，以此 作钢筋绑扎定位、检查的依据，一环完成并检查合格后方 可进入下一循环。
3、接头焊接 以直径22mm钢筋为例。 （1）主筋接头如采用搭接焊，单面焊焊缝不得小于220mm，双 面焊焊缝不得小于110mm，且接头需弯折加工，确保接头两根 钢筋的轴线在同一条直线上。 （2）主筋接头如采用帮条焊，帮条电弧焊的帮条采用与被焊钢 筋同级别、同直径的钢筋。帮条轴线与被焊钢筋的轴线应在同 一平面，两主筋端头之间留有2～5mm的空隙。每端每根帮条单 面焊焊缝长不应小于110mm，双面焊焊缝长不应小于50mm。 （3）主筋如采用闪光对焊，外观应符合：接头周缘有适当的墩 粗部分，并称均匀的毛刺外形；钢筋表面没有明显的烧伤和裂 纹；接头弯折角不得大于4°；接头轴线偏移不得大于2mm。 （4）所有电弧焊焊接，单面搭接焊，其搭接长度不得小于10d， 双面搭接焊，其搭接长度不得小于5d，焊缝宽度不小于0.8d且不 小于10mm，焊缝高度不小于0.3d且不小于4mm。
隧道施工衬砌班前讲话范文(精选14篇)
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隧道构造与施工(直播课也受用)-1.2.1-2
（1）直墙式衬砌
2、结构组成
上部拱圈
竖直边墙
下部铺底
适用条件
（2）曲墙式衬砌
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。
（2）曲墙式衬砌
结构组成
侧面曲边墙
隧道构造与施工 备课课件
1.2.1-2
（三）衬砌类型
1．单层衬砌（整体式模筑混凝土衬砌） 2、锚喷式衬砌 3、复合衬砌
4、装配式衬砌
1．单层衬砌（整体式模筑混凝土衬砌）
采用混凝士或钢筋混凝士为材料就地灌注而成。
其工艺流程为：立模—灌筑—养生—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
铁路隧道设计规范中规定
（1）锚喷衬砌内轮廓线应比整体式衬砌适当加大，除 考虑施工误差和位移量外，应再预留10cm作为必要时 补强用。
（2）遇到下列情况时不应采用锚喷衬砌：地下水发育 或大面积淋水堤段；能造成衬砌腐蚀或特殊膨胀性围 岩地段；最冷月平均气温低于-5度地区的冻害地段； 有其他要求的隧道。
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。
底部仰拱或铺底
顶部拱圈
2、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 拌和料与水汇合成为浆状，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”。
衬砌工程安全规定范文（2篇）
衬砌工程安全规定范文1、随着隧道各部开挖工作的推进，应及时进行衬砌或压浆，特别是洞口建筑的衬砌必须尽早施工，地质不良地段的洞口必须首先完成。
2、衬砌用的脚手架、工作平台、跳板、梯子等应安装牢固，不得有露头的钉子或尖角突出。
靠近通道的一侧应有足够的净空，保证车辆行人能安全通过。
3、脚手架及工作平台的铺设，应钉铺牢靠，木板两端头必须搭于支点上。
高于2m的工作平台应设置不低于1m的栏杆。
跳板应设防滑条。
4、脚手架及工作平台上作业人员和放置的材料，不得超过其计算承载重量，不得在平台上破解石料。
5、在洞内作业地段倾卸衬砌材料时，人员和车辆不得穿行。
6、安装、拆除模板、拱架时，工作地段应专人监护。
拆下的模板不得堆放在通道上。
7、拆除灌筑混凝土模板内支撑时，应随拆随灌。
岩层破碎、压力过大地段的支撑不能拆时，拱圈部份应用预制混凝土柱代替木杆予以拆除。
8、衬砌用的石料及砌块，应采用车辆运送，装卸车或安装砌块时宜使用小型机械提升。
9、用石料砌筑边墙时，应间歇进行。
当砌筑高度至2-3m时，应间歇____小时后方可继续砌筑。
若墙后超挖过大，回填层应逐层用干(浆)砌料填塞，以免坍塌。
10、压浆机在使用前应进行检查并试运转，管路联接要完好，压力要正常，操纵压浆机人员应配戴护目镜及胶皮手套。
喷浆嘴应用支架支撑牢固，压浆时掌握喷嘴的人员须注意喷嘴的脱落，并设法躲避；拨取时必须在撤降压力后进行；检修和清洗时，应在停止运转、切断电路、关闭风门后，方准进行。
11、采用模板台车进行全断面衬砌时，台车距开挖面的距离不得大于规范要求，台车下的净空应能保证运输车辆的顺利通行。
混凝土灌筑时，必须两侧对称进行。
台车上不得堆放料具，工作台应满铺底板，并设安全栏杆。
拆除混凝土输送软管时，必须停止混凝土泵的运转。
12、严禁在洞内熬制沥青。
衬砌工程安全规定范文（2）第一章总则第一条为确保衬砌工程施工过程中的安全，保护施工人员的生命财产安全，依法采取有效措施，制定本规定。
衬砌设计讲稿
衬砌结构主要是起承重和围护两方面的作 用。承重，即承受岩土体的压力、结构自重以 及其它荷载作用；围护，即防止岩土体风化、 坍塌、防水和防潮等。
黑 龙 江 工 程 学 院 Heilongjiang Institute of Technology
衬砌结构设计
1.1.2 衬砌的结构形式
根据地质条件，地下建筑结构的形式可分为土 层和岩层内两种形式。
q 岩h岩 土h土
水平均布压力：
e (岩h岩 土h土 岩Ht / 2) tan2(45o c / 2)
黑 龙 江 工 程 学 院 Heilongjiang Institute of Technology
衬砌结构设计
黑 龙 江 工 程 学 院 Heilongjiang Institute of Technology
单层衬砌的概念
单层衬砌的概念德国1995年提出的单层衬砌结构与目前推行的复合衬砌有原则的不同，其形式是多种多样的，而且在工程中得到一定程度的推广。
1·单层衬砌构造的原则在隧道开挖中，众所周知，时间因素是非常重要的。
隧道施工时的支护采用喷混凝土以后,对理解围岩是一个具有承载能力的支护,有了进一步的认识。
通常,后面施工的内衬（二次衬砌）是为了提高安全度和保证充分的耐水性而设置的。
但内衬的施工，如果考虑时间因素，也具有控制变形增加的效果。
因此，在单层衬砌中，如果第2层(内衬）与承载有关，也应该考虑时间因素.在单层衬砌系统中，应力的内部传递机理的比较好的，但被约束的应变、流变及温度变化产生的应力等，在第2层中，在非常早的时期就发生了。
为此,就不能充分传递避免因开裂而造成损伤的必要的压力.结合面完全附着的场合，能够最好地控制因被约束的应变而发生的应力，是从围岩传递到第1层及全体衬砌，同时从第1层向第2层传递机理的最佳条件。
其次,由于各个工程的地质及地下水等条件的不同，在修筑第2层衬砌，必须追加合理的施设时间。
单层衬砌的支护经历不同阶段的荷载状况.开挖后产生的变形也是荷载的一种。
图1表示单线单层衬砌的荷载经历过程.时间轴上的主要阶段示于图2。
能够分出2种不同的传递机理.第1种从影响支护应力状态的围岩向外部传递.图2荷载的时间历程·支护施工前（开挖前）的围岩松弛；·围岩形成拱效应和松弛荷载向支护再分配；·在接近地表面开挖时，随时间拱效应丧失,假定支护承受100%的围岩荷载.如图1所示的第1层的施工到第2层施工完成的最短时间，是图2所示的t（第2层）和t（第1层）的时间差。
到第2层修筑前的经过时间,对全体衬砌的影响极大。
特别是,在适合单层衬砌的地质条件下，从外部(从围岩）的荷载增加的过程中，就修筑第2层的场合，其影响更大.例如，在这种状态下，第1层混凝土硬化后立刻修筑第2层是可以控制二次平衡达成前的松弛。
单层衬砌若干关键问题的设计
TECHNOLOGY陈立保1龚彦峰1仇文革2张俊儒2(1中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉430063；2西南交通大学，成都610031)单层衬砌若干关键问题的设计摘要在国内单层衬砌应用较少，对于单程衬砌设计的研究就更少，因此有必要对单层衬砌的关键问题，如结构设计、防排水和主要的建筑材料等进行设计，以利于国内的推广应用。
单层衬砌相对于复合式衬砌，具有工序简化、施工快速、经济合理等多方面的优点，在设计过程中应贯彻以下设计理念：①取消防水板，结构与围岩共同受力；②单层衬砌自身满足防水要求，达到二级防水标准；③单层衬砌作为永久结构，应满足耐久性要求。
关键词单层衬砌防排水喷混凝土硅灰钢纤维中图分类号:U455.91文献标识码:A文章编号：1009-6582（2009）03-0038-05修改稿返回日期：2009-02-18基金项目：铁道部科技司科技开发项目(合同编号：2003G038)作者简介：陈立保(1979-),男,工程师,从事于隧道工程方面工作，E-mail ：clbweq@.单层衬砌是上世纪70年代发展起来的一种隧道支护体系，最近几十年随着喷射混凝土施工工艺、质量性能的提高，其技术得到了迅速的发展，位于斯堪的纳维亚半岛的挪威和瑞典，是使用单层衬砌较早的国家。
最早的单层衬砌结构形式主要是单层衬砌混凝土加锚杆构成的支护体系，后来逐渐发展出现了两层或多层的喷混凝土构造。
目前国内的隧道主要采用复合式衬砌，单层衬砌应用较少，对于单层衬砌设计的研究就更少，铁路隧道设计规范中仅推荐在“地下水不发育的Ⅰ、Ⅱ级围岩的短隧道，可以采用锚喷衬砌”。
实际上，单层衬砌相对于复合式衬砌，具有工序简化、施工快速、经济合理等多方面的优点，国内外的实践也证明单层衬砌可以满足耐久性的要求，并可推广使用。
对于单层衬砌的设计方法，主要有基于挪威法的Q 系统支护设计法、极限状态法以及基于能量守恒的能量原理设计法，目前应用较为广泛的是基于挪威法的Q 系统支护设计法。
衬砌课程设计
衬砌课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握衬砌的基本概念、设计和施工方法，能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。
具体目标如下：1.了解衬砌的定义、分类和应用场景。
2.掌握衬砌的设计原则和方法。
3.熟悉衬砌施工的工艺流程和技术要求。
4.能够运用衬砌设计原理，进行简单工程项目的衬砌设计。
5.能够根据工程实际情况，选择合适的衬砌材料和施工方法。
6.能够对衬砌工程进行质量控制和安全管理。
情感态度价值观目标：1.培养学生对衬砌工程的兴趣，提高学生对工程技术的认同感。
2.培养学生团队合作精神，提高学生解决实际问题的能力。
3.培养学生关注工程安全，提高学生对工程质量的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括衬砌的基本概念、设计和施工方法。
具体内容包括：1.衬砌的定义、分类和应用场景。
2.衬砌设计的原则和方法。
3.衬砌材料的选用和性能要求。
4.衬砌施工的工艺流程和技术要求。
5.衬砌工程的质量控制和安全管理。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解衬砌的基本概念、设计和施工方法，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解衬砌工程的实际应用和解决问题的方式。
3.实验法：通过实验室实践，使学生熟悉衬砌材料的性能和施工工艺。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的衬砌工程教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：推荐相关的衬砌工程书籍，供学生拓展阅读。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，丰富学生的学习体验。
4.实验设备：准备实验器材和设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等，评估学生的学习态度和理解程度。
衬砌工程安全规定模板
衬砌工程安全规定模板一、安全责任1.1 企业管理负责人是衬砌工程安全的最高责任人，应确保本规定的执行和生产经营安全。
1.2 各级领导要认真履行安全生产管理职责，确保衬砌工程的安全操作，包含但不限于订立安全目标、组织安全培训、定期检查评估及时处理安全隐患等。
二、安全培训2.1 全部从事衬砌工程的相关人员必需依照相应的岗位要求参加安全培训，掌握相关的安全知识和操作规程，并持有相应的操作证书。
2.2 安全培训内容包含但不限于衬砌工程的安全操作流程、事故案例分析、应急预案等。
2.3 定期组织安全培训，对新员工进行岗前培训，并定期组织安全知识考核，确保培训效果。
三、安全生产管理3.1 在衬砌工程施工现场，必需设立特地的安全管理岗位，负责监督和检查工地的安全工作。
3.2 高空操作、使用机械设备等不安全作业必需订立认真的施工方案，并经过专业人员的审核和批准，施工前必需进行安全交底和技术交底。
3.3 工地必需配备充分的安全警示标识，包含但不限于不安全区域、禁止通行区域、紧急出口等。
3.4 确保施工现场的良好通风、照明等基本设施齐全，并定期检查维护。
3.5 禁止未经许可的人员进入施工现场，严禁未经授权的人员操作设备或进行高空作业。
3.6 严格执行工序间的交接制度，确保前道工序已经检查合格方可进行下一道工序。
四、应急预案4.1 订立衬砌工程的应急预案，包含但不限于火灾、事故、自然祸害等突发情况的处理措施和应急救援措施，并进行适时更新。
4.2 安装火灾报警器、灭火器等消防设备，并定期检查维护。
4.3 组织进行应急演练，提高员工应对突发情况的本领和反应速度。
4.4 确保施工现场配备充分的急救设备和急救人员，并定期进行急救培训。
五、安全监控与评估5.1 安装闭路电视监控系统，对施工现场进行全天候监控，及时发现和处理安全隐患。
5.2 定期进行安全检查和评估，对施工现场的安全管理进行全面、系统的评估，及时改进安全管理工作。
5.3 建立事故报告和隐患排查制度，对事故和隐患进行及时记录和报告，并采取相应的整改措施。
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一、衬砌结构的形式与发展概况
2、各种衬砌形式的使用情况及存在问题 、 单层衬砌是在欧洲使用比较多的，瑞典、 单层衬砌是在欧洲使用比较多的，瑞典、 挪威等国家。 挪威等国家。 解决“密贴”问题，轮廓基本圆顺， 解决“密贴”问题，轮廓基本圆顺，避免 局部应力集中，确保支护系统和围岩的稳定性。 局部应力集中，确保支护系统和围岩的稳定性。 单层衬砌大部分是用喷射混凝土修筑的， 单层衬砌大部分是用喷射混凝土修筑的， 不需要模板、拱架等 降低造价和缩短工期。 不需要模板、拱架等，降低造价和缩短工期。
二、单层衬砌技术现状
4、工程实例 、 以色列海法市卡迈尔隧道
二、单层衬砌技术现状
4、工程实例 、 以色列海法市卡迈尔隧道
二、单层衬砌技术现状
4、工程实例 、 瑞士穿越阿尔卑斯 山的旅游铁路隧道
二、单层衬砌技术现状
4、工程实例 、 瑞典斯德哥尔摩地铁
二、单层衬砌技术现状
5、设计方法 、 挪威法
抗压强度（N/mm2） 立方体试件的最小抗 压强度（N/mm2） 取样试件的最小抗压 强度（N/mm2）
C30 30 19.2
C35 35 22.4
C40 40 25.6
C45 45
C50 50
C55 55
28.8 32.0 35.2
二、单层衬砌技术现状
3、用作单层衬砌的喷射混凝土力学指标 、 设计基准强度
挪威
用作永久支护的普通 喷射砼 — — 0.5 1.0 2.0 —
二、单层衬砌技术现状
3、用作单层衬砌的喷射混凝土力学指标 、 喷混凝土的初期强度
100 20 10 5.0 J3 2.0 1.0 0.5 0.2 0.1 0 6 10
分
EFNARC
抗抗抗抗（N/mm2） mm
C B A
J2 J1
30
二、单层衬砌技术现状
1、单层衬砌定义 、 在取消防水板的前提下， 在取消防水板的前提下，洞室开挖后立即 喷射一层具有防水性能的混凝土， 喷射一层具有防水性能的混凝土，并根据围岩 防水性能的混凝土 级别设置必要的支护构件，如锚杆、钢拱架等， 级别设置必要的支护构件，如锚杆、钢拱架等， 设置必要的支护构件 然后根据耐久性及平整度的要求，再施作（喷 然后根据耐久性及平整度的要求，再施作（ 耐久性及平整度的要求 射或模筑）一层或多层混凝土， 射或模筑）一层或多层混凝土，构成层间具有 的支护体系。 很强粘接力并可充分传递剪力的支护体系 很强粘接力并可充分传递剪力的支护体系。
二、单层衬砌技术现状
5、设计方法 、
极限状态法
能量原理设计法
二、单层衬砌技术现状
6、防水性能 、
加入外加剂；如硅粉、 加入外加剂；如硅粉、粉煤灰等
尽量不采用钢筋网喷射混凝土
二、单层衬砌技术现状
7、衬砌平整度 、
控制爆破， 控制爆破，对喷射混凝土表面处理
“外装修”，离壁式衬砌等 外装修”
三、单层衬砌发展趋势
二、单层衬砌技术现状
3、用作单层衬砌的喷射混凝土力学指标 、 喷混凝土的初期强度
龄 期 1小时（N/mm2） 4小时（N/mm2） 6小时（N/mm2） 12小时（N/mm2） 1天（N/mm2） 7天（N/mm2） 用作永久支护的纤维 增强喷射砼 >0.5 >1.0 1.5 3.0 5.0 10.0
等级 轴心抗压（N/mm2） C15 7.5 C20 10.0 C25 12.5
中国
C30 15.0
看出：我国和日本的规定水准相对较低， 的规定水准相对较低 看出：我国和日本的规定水准相对较低，欧洲规 的喷混凝土， 范，很少有用小于C25的喷混凝土，喷混凝土的 很少有用小于 的喷混凝土 向高强度方向发展 设计基准强度有向高强度方向发展。 设计基准强度有向高强度方向发展。
二、单层衬砌技术现状
2、单层衬砌结构形式 、
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 不支护 点锚支护，sb 系统锚杆支护，B 系统锚杆支护（加喷普通混凝土，4~10cm），B（+S） 4~10cm B +S 纤维增强喷射混凝土加锚杆支护5~9cm，Sfr+B 纤维增强喷射混凝土加锚杆支护9~12cm，Sfr+B 纤维增强喷射混凝土加锚杆支护12~15cm，Sfr+B 纤维增强喷射混凝土>15cm，喷射混凝土加锚杆支护， Sfr+RRS+B 模筑混凝土衬砌，CCA 永久支护类型
挪威形式
二、单层衬砌技设计基准强度
单 位 道路协会 铁道建设·运输施设 类 别 喷混凝土 高品质喷混凝土 喷混凝土 道路公团 高强度喷混凝土 高强度纤维喷混凝土
日本
设计基准强度（N/mm2） 18 18 18 36 36
二、单层衬砌技术现状
3、用作单层衬砌的喷射混凝土力学指标 、 设计基准强度
二、单层衬砌技术现状
3、用作单层衬砌的喷射混凝土力学指标 、 喷混凝土的粘结强度 粘结强度有两种：抗拉粘结强度与 粘结强度有两种：抗拉粘结强度与抗剪粘结 强度。抗拉粘结强度是衡量喷射混凝土在受到垂 强度。 直于结合界面上的拉应力时保持粘结的能力； 直于结合界面上的拉应力时保持粘结的能力；而 抗剪粘结强度则是抵抗平行于结合面上作用力的 能力。 能力。
二、单层衬砌技术现状
3、用作单层衬砌的喷射混凝土力学指标 、 喷混凝土的粘结强度
粘结的划分 作为受力支护结构 非结构性的防护
EFNARC
与既有混凝土间的粘结 与岩体之间的粘结 1.0MPa 0.5MPa 0.5MPa 0.1MPa
挪威规定: 粘结强度在0.2~1.8 MPa之间 之间; 挪威规定 粘结强度在 之间 锚杆喷射混凝土支护技术规范》 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》： 喷射混凝土与围岩的粘结强度I、 级围岩不应 喷射混凝土与围岩的粘结强度 、II级围岩不应 低于0.8MPa，III级围岩不应低于 级围岩不应低于0.5 MPa 低于 ， 级围岩不应低于
一、围岩分级的评价方法
围岩分级的评价方法
按岩石质量指标RQD分级 分级 按岩石质量指标 岩体的地质力学分级法 （RMR） ） 日本、 日本、中国铁路隧道围岩分级 巴顿岩体质量分类（ 分类 分类) 巴顿岩体质量分类（Q分类
二、毛洞稳定性的影响因素
毛洞稳定性影响因素归纳起来可分两类： 毛洞稳定性影响因素归纳起来可分两类： 一类是客观存在的地质因素 客观存在的地质因素； 一类是客观存在的地质因素；地质因素是影响毛 洞稳定性的本质的、决定性因素，主要包括岩性、 洞稳定性的本质的、决定性因素，主要包括岩性、 地质构造、地应力场和地下水等； 地质构造、地应力场和地下水等； 一类是人为的工程因素； 一类是人为的工程因素；工程因素是通过地质因 人为的工程因素 素的影响而起作用的，主要包括洞室的方位、 素的影响而起作用的，主要包括洞室的方位、形 状、规模、施工方法以及支护形式和时机等。 规模、施工方法以及支护形式和时机等。
三、洞室围岩稳定性分析方法
1、基于屈服接近度的洞室围岩稳定性分析 、 Mohr-Coulomb准则的屈服接近度分析 准则的屈服接近度分析
τ τ=c+σtgφ
D
E C φ c
剪切破坏： 剪切破坏：
B
σ
隧道单层衬砌技术
仇文革
教授
第一部分 单层衬砌技 术现状与发展趋势综述
一、隧道衬砌结构的形式与发展概况 二、单层衬砌技术现状 三、单层衬砌的发展趋势
一、衬砌结构的形式与发展概况
1、隧道衬砌结构形式的历史演变 整体式衬砌 复合式衬砌 单层衬砌
一、衬砌结构的形式与发展概况
2、各种衬砌形式的使用情况及存在问题 、 整体式衬砌是传统的衬砌结构形式， 整体式衬砌是传统的衬砌结构形式，设计 截面一般较厚，经济性差。 截面一般较厚，经济性差。 一般较厚 复合式衬砌是应用最为广泛的衬砌结构形 式。 缺点：不密贴，被动防水，施工步序多。 缺点：不密贴，被动防水，施工步序多。
二、单层衬砌技术现状
1、单层衬砌定义 、
二、单层衬砌技术现状
2、单层衬砌结构形式 、
构造形式 1 2 3 4 5 6 第1层 钢纤维喷混凝土 钢纤维喷混凝土 钢纤维喷混凝土 钢纤维喷混凝土 钢筋喷混凝土 钢筋喷混凝土
德国形式
第2层 钢纤维喷混凝土 钢纤维模注混凝土 钢筋喷混凝土 钢筋混凝土 钢纤维喷混凝土 钢纤维模注混凝土
1
2
3
6
小小
9 12
24
二、单层衬砌技术现状
3、用作单层衬砌的喷射混凝土力学指标 、 喷混凝土的初期强度 中国
《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》 客运专线铁路隧道工程施工技术指南》 （TZ214-2005）中对初期强度有这样的规 ） 定，3h强度达到 强度达到1.5MPa，24h强度达到 ， 强度达到 强度达到 5.0MPa。 。
要求强度（N/mm2） 强度划分 圆柱体试 件 立方体试 件 C24/30 24 30 C28/35 C32/40 C36/45 28 35 32 40 36 45 C40/50 C44/55 C48/60 40 50 44 55 48 80
EFNARC
二、单层衬砌技术现状
3、用作单层衬砌的喷射混凝土力学指标 、 设计基准强度 挪威
第二部分 围岩稳定性 分析方法及单层衬砌支 护机理研究
一、围岩分级的评价方法 二、毛洞稳定性的影响因素 三、洞室围岩稳定性分析方法 四、单层衬砌的作用机理分析 五、本部分总结
一、围岩分级的评价方法
• 对于地下工程而言， 对于地下工程而言，一个准确而合理的围岩
分级，不仅是人们认识洞室围岩特征， 认识洞室围岩特征 分级，不仅是人们认识洞室围岩特征，正确进 行隧道设计、施工的基础，而且也是现场进行 隧道设计、施工的基础，而且也是现场进行 科学管理，发展新的施工工艺以及正确评价经 科学管理，发展新的施工工艺以及正确评价经 以及 济效益的有力工具。因此， 济效益的有力工具。因此，在进行单层衬砌支 的有力工具 护机理研究之前， 护机理研究之前，先对目前国内外围岩分级方 法作一分析。 法作一分析。