高铁隧道(隧道结构构造)

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洞身衬砌结构
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洞身衬砌结构
（五）多种措施组合支护
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洞身衬砌结构
隧道衬砌
（一）整体式混凝土衬砌
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。
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洞身衬砌结构
型钢钢架接头(尺寸单位:mm)
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洞身衬砌结构
（二）钢架（格栅）
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洞身衬砌结构
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洞身衬砌结构
（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。
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拱顶
拱腰
铺底
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洞身衬砌结构
2）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。
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拱顶
拱腰
拱脚
仰拱
墙脚
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洞身衬砌结构
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 构造筋，直径6~10mm；网格尺寸一般为20cmx20cm, 20cmx25cm,25cmx25cm,25cmx30cm或30cmx30cm。
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洞身衬砌结构
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洞身衬砌结构
（四）喷混凝土
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洞身衬砌结构
特点：可以满足初期支护施作及时、刚度小易变锚形杆 的要求， 且与围岩密贴，从而能保护和加固围岩，充网分防喷发水混层挥凝土围岩的 自承作用。二衬后，衬砌内表面光滑平整，二可次以衬防砌止外层
风化，装饰内壁，增强安全感。
45° r1
H O3
h1
O1
O2
O2
r3
隧线 中中 线线 内轨顶面
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洞身衬砌结构
（二） 复合式衬砌
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。
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 需要分次追加厚度。
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洞门与明洞
➢翼墙式（八字式）洞 门
洞口地质较差（Ⅳ 级及以上围岩），山体 纵向推力较大时，在端 墙式洞门的单侧或双侧 设置翼墙。
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洞门与明洞
➢柱式洞门 洞口地形较陡（Ⅳ
级围岩），仰坡有下 滑的可能性，又受地 形或地质条件限制， 不能设置翼墙时，可 在端墙中部设置2个 （或4个）断面较大 的柱墩，以增加端墙 的稳定性。
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洞身衬砌结构
隧道支护
（一）锚杆
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。
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洞身衬砌结构
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洞身衬砌结构
（二）钢架
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。
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隧道结构构造
洞身衬砌结构 洞门与明洞 隧道附属构筑物
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洞身衬砌结构
• 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。
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洞门与明洞
➢台阶式洞门 当洞门位于傍山
侧坡地区，洞门一侧 边仰坡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ高时，为了 提高靠山侧仰坡起拔 点，减少仰坡高度， 将端墙顶部改为逐级 升高的台阶形式。
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洞门与明洞
➢斜交式洞门
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洞门与明洞
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
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洞门与明洞
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。
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洞门与明洞
➢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
d
O3 h1
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B
铁路隧道复合式衬砌示意图
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洞身衬砌结构
（三）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（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。
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洞身衬砌结构
（四）装配式衬砌
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。
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。
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洞身衬砌结构
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洞身衬砌结构
1）直墙式衬砌
拱脚
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，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。 墙脚