2017一建市政隧道衬砌结构

而且能更好地与周边环境相协
调。
二、传统隧道衬砌施工方法
矿山法施工工序
开始
开挖
•人工 •机械 •爆破
初期支护
•锚杆 •格栅 •喷砼
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防水
•防水板 •止水带 •注 浆
二次衬砌
•钢 筋 •混凝土
完成
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①、开 挖
开挖方法分类
人、机开挖法
适用范围 1.适用于V、VI级围岩 2.对防震要求高、沉降 要求很高的地段，如 房屋下方、桩基切除 方法 人工及小型挖掘机或 单壁掘进机配合（设 备有待完善，慎用）
钻爆法
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微震爆破法
光面爆破 1.适用于I、II、III级围岩 2.掏槽眼→辅助眼→ 周边眼→底板眼 预裂爆破 1.适用于III、IV级围岩 2.周边眼→掏槽眼→ 辅助眼→底板眼
适用范围 1. IV、V级围岩 2.对防震要求高、沉降 要求较高的地段
钻爆法
凿岩台车
②、初期支护
支护结构类型
刚性支护结构 浅埋矿山法，限制围 岩变形 型钢或钢筋格栅，喷 砼厚，初支刚性大 柔性支护结构 新奥法隧道，允许围岩 变形
度是得不到严格保证的，特别是在地壳复
杂地带，继而会经常发生隧道工程坍塌事
2、混凝土凝固后是纯刚性材料，不易 变形、不抗震、易开裂，开裂后易渗水， 并且很难修复，这是隧道运行后的通病。
3、衬砌层太厚，一般超过0.5米，在 V 类以上级别时，衬砌层要达到 0.7 米甚至更厚，这样就加大了断面开挖面 积和工程开挖量，延长了工期。
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防、堵水体系
复合式防水体系
初支防水 防水层 1.防水板+无纺布形成 防水第二道防线 二衬防水
1.喷射混凝土防水效果 差，需要在初期支护 完成后进行注浆处理， 同时填充初支与围岩 之间的空隙
2.围岩有明显渗漏地段 需要进行注浆处理， 铺设防水层前不能有 明显渗漏
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2.防水板焊接质量是关 键
隧道衬砌结构
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一、隧道及隧道衬砌的概念
1、隧道的概念： 隧道通常指用作地下通道的工程建筑物。
1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合
了各种因素，对隧道所下的定义为：“以某种用途、在
地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于
2m2的洞室。”
2、隧道的分类： 隧道分类比较明确的是按照隧道的用途来划分，主要有以下 四种： 交通隧道 水工隧道
1.二衬混凝土自防水能 力，一般达到S8，特 殊地段S10 2.施工缝、沉降缝防水 措施 3.注浆填充二衬与初支 之间的空隙以及混凝 土本身的空隙。水泥 浆是最好的注浆材料
防水层
防水层
防水层
④、二次衬砌
钢筋绑扎
钢筋绑扎
模板台车
浇筑完成
三、传统隧道衬砌存在的问题
1、一般来说，隧道的初支护层 ( 即初次衬 砌层 ) 承受岩洞上部的大部分荷载，但初 支护层的承载能力不仅取决于内部的钢拱 架，还取决于混凝土的配合与支持，而混 凝土浇筑时是不会立即起到承载作用的， 需要凝固和硬化时间，在这段时间支护强
洞口坍方落石，排除仰坡流下的水。它由洞门墙（端墙、翼 墙）
衬砌、帽石及端墙背部的排水系统所组成。
附属建筑物：通风照明、防排水、安全设备等的作用是确保行车
安全、舒适。
一次衬砌 防排水构造
洞身构造物
二次衬砌 内装饰
顶棚
主体构造物 洞门构造物 通风
路面 明洞
隧道结构
附属构造物
照明 排水、消防、通讯等
洞身类型：按隧道断面形状分为曲墙式、直墙式和连拱式等。
直墙式
连拱式 曲墙式
洞身构造：分为一次衬砌和二次衬砌、防排水构造、内装饰、顶棚 及路面等。
洞门的类型 端墙式（一字式） 适用
于地形开
阔，石质 较稳定的 地区；
翼墙式（八字式）
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。
柱式洞门
地形较陡（Ⅳ级围岩），仰拱有下滑的可能性，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。
4、混凝土工程需要凝固和硬化的时间，影响工程进度。
5、需要专用的大型初砌台车，设备投入大。
6、钢筋绑扎是人工施工，用工量大，速度慢。
台阶式洞门 当洞门位于傍山侧坡地 区，洞门一侧边仰坡较高
时，为了提高靠山侧仰坡
起拔点，减少仰拱高度，
将端墙顶部改为逐级升高
的台阶形式。
削竹式洞门 凸出式新型洞门 ，这类洞 门是将洞内衬砌延伸至洞外， 一般凸出山体数米。它适用于 各种地质条件。构筑时可不破 坏原有边坡的稳定性，减少土 石方的开挖工作量，降低造价，
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复合式支护结构
钢筋格栅或钢筋网，喷 砼薄，初支刚度小
高地应力隧道，围岩变 形大 先柔后刚，适用于塑性 流变地层
初期支护主要工序
预加固 开始 •地表旋喷、注浆 •洞内水平加固
超前支护 •超前锚杆 •超前小导管 •大管棚
格栅
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•钢筋格栅 •型钢格栅
喷混凝土 完成 •干喷砼 •湿喷砼
锚杆 •钢筋锚杆 •锚管
锚喷混凝土
锚喷混凝土
型钢支护
型钢支护
挂网喷混凝土
挂网喷混凝土
③、防水工程
防水体系分类
防、排水体系 二衬防水混凝土、防水层等形 成防水体系 防水层背后排水盲管、侧沟形 成排水体系 解决水压问题 解决冻土地区冻融问题
初支防水+防水层+二衬防水形成 复合防、堵水体系 解决地表失水沉降问题 减少或避免人工排水 适用于城市地下工程
市政隧道
矿山隧道
铁路隧道
公路隧道
水底隧道
地下隧道
人行隧道
按照隧道的长度来划分，主要有以下四种：
500m
1000m
3000m
短 1784 隧 道
中 隧 道
长 隧 道
特 长 隧 道
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3、隧道的组成：
洞身：隧道结构的主体部分，是列车通行的通道。
洞门：位于隧道出入口处，用来保护洞口山体和边坡稳定，防止