隧道单层衬砌技术ppt

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隧道与地下工程设计方法
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主要内容
单层衬砌定义 单层衬砌应用现状 设计基本理论 单层衬砌围岩稳定性分级 单层衬砌结构形式 用作单层衬砌的喷射混凝土力学指标
隧道与地下工程设计方法
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一、单层衬砌定义
隧道与地下工程设计方法
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单层衬砌是由单层或多层混凝土构成的支护 体系,支护层与衬砌层是一体的,各层间能够充分 传递剪力的支护体系,称为单层衬砌。
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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
隧道与地下工程设计方法
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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。
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国外工程
铁路隧道:
隧道与地下工程设计方法
瑞士的VEREINA铁路隧道钻爆法施工的 单层衬砌和用TBM施工的单层衬砌
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国外工程
铁路隧道:
隧道与地下工程设计方法
瑞士阿尔卑斯山的 旅游铁路车站隧道
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国外工程
地铁:
隧道与地下工程设计方法
斯德哥尔摩地铁车 站和地铁换乘大厅
14 芬兰赫尔辛基地铁区间及车站
国外工程
地铁: 隧道与地下工程设计方法
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地下酒窖
国外工程
其他工程:
隧道与地下工程设计方法
挪威Gjolasvik地下体育馆
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芬兰赫尔辛基Itakeskus Swimming Hall
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国内工程
铁路隧道:
成昆铁路布祖湾隧道
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国内工程
公路隧道:
茶园涪陵二级公路上的关长 山隧道采用C25聚丙烯纤维 喷射混凝土单层衬砌
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1、围岩松动圈的概念 20世纪70年代末,以董方庭教授为首的课
题组,提出了围岩破裂过程中的岩石碎胀变形(碎 胀力)是支护的对象,并把在围岩中发展的这个破 裂区定义为围岩松动圈;在国内外首先提出了“围 岩松动圈支护理论”。
其主要包括三部分:围岩松动圈支护理论、 围岩松动圈分类方法以及围岩松动圈喷锚支护技术。
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2、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和普遍存 在的; 支护对象为松动破裂发展中的岩石碎胀 变形或碎胀力; 支护的作用一方面是维护破裂的岩石在 原位不垮落,另一方面是限制围岩松动圈形 成过程中的有害变形。
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3、围岩松动圈稳定性判据 松动圈是地应力与围岩强度相互作用的 结果,它是一个综合指标。 松动圈越大,围岩收敛变形量越大、支 护越困难,反之则易。松动圈的大小反映了支 护的困难程度。 松动圈与有无支护关系不大 。
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西安南京铁路万军迴隧道 钢纤维喷混凝土单层衬砌
铁路隧道:
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三、设计基本理论 ——松动圈支ห้องสมุดไป่ตู้理论
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Q法在欧洲广泛应用,但需要确定六个 系数;不太适合我国国情,因此以松 动圈支护理论为基础展开。
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Q RQD J r J w J n J a SRF
分布的广谱电磁技术。地质雷达通过记录电磁反射 波信号的强弱及到达时间来判定电性异常体的几何 形态和岩性特征,介质中的反射波形成雷达剖面, 通过异常体反射波的走时、振幅和相位特征来识别 目标体,便可推断介质结构。
松动圈测试就是检测隧道开挖后新的破坏 裂缝及其分布范围,围岩中有新破裂缝与没有破裂 缝的界面位置就是松动圈的边界。
围岩松动圈的测试技术主要有:超声波测 井探测法及地质雷达法。
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SUCCESS
THANK YOU
2020/1/13
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(1)超声波测井探测法 超声波在岩体中的传播速度与裂隙程度及
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单层衬砌的承载机理 通过各混凝土层间径向和纵向上的抗滑移性,使得各混
凝土层形成共同承载体系。近似地,可以把单层衬砌结构看作 “组合梁”来分析其力学特性;复合式衬砌其结构类似于“叠 合梁”的力学行为。
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单层衬砌技术: 湿喷技术;高分子和钢纤维喷射混凝土的采用,解决喷射混 凝土的防裂和耐久性问题; 高分子或钢纤维喷射混凝土施作后形成的隧道轮廓可能并不 完全符合设计的衬砌内轮廓理论曲线,但可以做到基本圆顺, 避免局部应力集中,确保支护系统和围岩的稳定性。
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支护机理及方法
喷射混凝土支护
锚杆悬吊理论喷层局部支护 锚杆悬吊理论喷层局部支护 锚杆组合拱理论,喷层、金属
网局部支护 锚杆组合拱理论,喷层、金属
网局部支护
待定
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5、围岩松动圈测试技术 围岩松动圈是围岩应力超过岩体强度之后
而在洞室周边形成的破裂带,其物理状态表现为破 裂缝的增加及岩体应力水平的降低。
最新的定义: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,构成层间具有很强粘接 力并可充分传递剪力的支护体系。
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单层衬砌
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岩体受力状态有关,岩体整体性好,弹性声波速度 快,岩体裂隙发育,弹性波速低。
v
t
l
O
O
(a)波速-孔深曲线
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l
(b) 时间-孔
F 隧
道 J
双孔测试示意图
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F △t t0
J △t
单孔测试示意图
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(2)地质雷达探测法 地质雷达探测法是一种用于确定地下介质
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4、围岩松动圈分类
围岩类别 分类名称
小松 动圈

稳定围岩
中松 Ⅱ 较稳定围岩 动圈 Ⅲ 一般围岩

一般不稳定围 岩(软岩)
大松 动圈

不稳定围岩 (较软围岩)

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
同等荷载,厚度比复合式衬砌薄,减少开挖量和衬砌圬工量; 基本不需要模板、拱架等,降低造价和缩短工期。
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二、单层衬砌应用现状
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国外工程
公路隧道:
隧道与地下工程设计方法
以色列海法市卡迈尔公路隧道
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国外工程
公路隧道:
隧道与地下工程设计方法
以色列海法市卡迈尔公路隧道
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