第六章 隧道洞身初期支护设计

6 隧道洞身初期支护设计

6.1 支护形式选择

隧道支护衬砌有：喷锚衬砌、整体式衬砌、复合式衬砌。

（1）喷锚支护是指以喷射混凝土，锚杆为主要支护手段，并通过对围岩的监控量测指导设计与施工，使围岩成为支护体系的一部分，从而合理的利用围岩的地承载能力，以保证围岩稳定的隧道修建方法。锚杆和喷射混凝土与围岩共同形成的承载结构，可有效地限制围岩变形的自由发展，调整围岩的应力分布，防止岩体松散坠落。它可用作施工过程中的临时支护，在有些情况下，也可以不必再做永久支护或衬砌。根据围岩的地质条件，可以采用多种支护形式：①单独采用锚杆，一般只用于局部；②单独采用喷射混凝土，有时也只用于局部；③锚杆结合喷射混凝土，多用于地下洞室的顶拱和边墙；④锚杆和喷射混凝土，加设单层或双层钢筋网，可提高喷层抗拉强度和抗裂能力，从而提高支护能力；⑤锚喷加金属网，并在喷层内加设工字钢等型钢作成的肋形支撑。

由于喷锚衬砌刚度较小，在围岩自稳能力较差的Ⅳ~Ⅵ级围岩中，稳定性和防止水侵蚀方面的经验不多，材料及施工工艺还有待进一步提高，因此，在Ⅳ~Ⅵ级围岩中不宜单独采用喷锚支护作永久衬砌。

（2）整体式衬砌是指就地灌注混凝土或钢筋混凝土衬砌，也称模筑混凝土衬砌。其工艺流程为：立模—灌注—养护—拆模。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。为了防止围岩掉块、坍塌，采取支撑或临时支护，随着喷码技术的应用，现多改为喷锚支护。整体式衬砌按照工程类比，不同的围岩类别采用不同的衬砌厚度，其形式主要有直墙式和曲墙式两种。

整体式衬砌是被广泛采用的衬砌形式，有长期的工程实践经验，技术成熟，适应多种围岩条件。因此，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。

（3）复合式衬砌是由内外两层衬砌组合而成，第一层成为初期支护，第二层为二次衬砌，初期支护与二次衬砌之间夹防水层，我国高等级公路隧道已普遍采用复合式衬砌。

复合式衬砌的初期支护采用喷锚支护，二次衬砌采用模筑混凝土衬砌。其优点是能充分发挥喷锚支护快速、及时、与围岩密贴的特点，充分发挥围岩的自承能力，使二次衬砌所受的力减到最小。复合式衬砌在初期支护和二次衬砌之间铺设防水层，解决隧道衬砌渗漏水问题；二次衬砌通常采用模筑混凝土衬砌，具有长期可靠的作用，能保证隧道内壁平整，满足隧道对外观的基本要求。

根据规范规定，在高速公路、一级公路、二级公路中的隧道衬砌应采用复合式衬砌。大青山一号隧道属于一级公路标准的长隧道，故采用支护形式采用复合

式衬砌支护。