钢棚洞结构设计探讨
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作用。
１ 工 程 地 质 条 件
威 红线 新平 田车站 至瓦 窑 田车站 区间茶 花 沟二
号 隧道 出 口于 ２ １ 年初 开工 ，在 优 化设 计 过 程 中 ． ０２ 为保 护 自然 环境 ，减 少挖方 和刷 坡 ，采用锚 喷支 护 与钢 结构物 支挡 相结合 的方 式 。结合 地形 和地质 情
２ 钢 棚 洞 结 构 设 计
棚 洞 、悬 臂式 棚 洞等 形 ” 由于高 速铁 路 列 车穿 。 行 隧道 时 的压 力波 问题 ，框架 式棚 洞和悬 臂式 棚洞 比墙式 棚洞更 具优 越性 ，本 文就框 架式 钢棚洞 进行 分 析研 究 ，以期 对 以后 的钢结 构棚 洞设 计起 到参 考
况 ，采 用多 个双 榀钢架 、柱 间支撑 件 构成 ；双 榀钢 架有 ３ 钢架 柱 和 一根 横 向框 架 梁 通过 螺 栓 固定 为 根
本路 段植 被较 差 ，受黄 泥河河 流切 割形成 侵蚀
中高 山与 河 谷 相 间 地 形 ，表 现 为 单 面坡 的景 观 特 征 ，地 形 起 伏 大 ，右侧 高 、左 侧 低 ，属 陡坡 地 段 （ 均 地面坡 度 约３ 。 ５ 。 平 ０ ～ ０ 、局 部大 于６ 。 。本 路段 ０） 地 质表 层为２ ～ ｍ厚 的基岩层 ．基 岩为凝 灰 岩 、玄 ｍ４ 武 岩 、砂岩 、页 岩 ，岩 性风 化差异 大 ，凝灰 岩遇水
形 与 受 力 满足 相 关规 范要 求
关 键 词 ：公 路 ： 铁 路 ： 钢 棚 洞 结 构
中图 分 类 号 ：Ｕ １ ．３ ２ ３１
文 献标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ — ７ ６ ２ １ ）３ ０ ２ — ２ ０２ ４ ８ （０ ２ １～ ０ ８ ０
Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｓｇ ｆＳ ｅ ｈ ｄ Ｔｕ ｎ ｌＳ ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｙ ｉ ｎ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ｌＳ ｅ ｎ ｅ ｔ ｕ ｔ ｒ
ＨＵＡＮＧ ａ —ｂ Ｘｉｏ ｏ
（ ｈｎ ｉ ｙＨｅ ｖ ｃ ｉｅｙ Ｃ ．Ｌｄ， ｕ ａ ３ ０ ６ Ｃ ｉａ Ｃ ｉａＲａｌ ａ ｙＭａｈｎ ｒ ｏ， ｔ．Ｗ ｈ ｎ４ ０ ６ ， ｈｎ ） ｗａ
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｏｒ ａ ｉ ｏ ｉ ａ ｉｎ ｏ ｌｐｅ ｂ ｌｉ ｇ ａ ｄ ｓ ｏ ｃ ｅｉ ｇ ｗｉｈ ｓｅ ｌｓ ｅ ｕ ｅ ｔｕ ｔ ｒ ａ ｉ ｔ ｉ ｔａ ｔ ｇ ｎ ｃ ｃ ｍｂ ｎ ｔｏ ｆｓｏ ｏｔｎ ｎ ｈ ｔｒ ｔｎ ｔ ｔ ｅ ｈ ｄ ｔ ｎｎ ｌｓｒ ｃ ｕ ｅ ｃ ｎ ｍａ ｎ ａ ｎ
在 不 宜设置拱 形 明洞地 段 、半 路堑 外侧 地形狭 窄 或 基 岩埋 藏较深 以及 有条 件设置 桩基 础 的地 段 ．棚洞
设 计结 构应运 而生 ，产 生 了诸 如墙 式棚 洞 、框 架式
面 ，且 玄武 岩在 自然条 件下 易产生 切层 溜坍 或滑 动
等不 良地质 现象 ，对铁 路行 车安全 造成 危害 。
ｍａ ｉ ｍ ｕ ｔｉ ｔｂｌ ｙ ａ ｄ ｐ ｏｅ ｔｔｅ ｅ ｏｏ ｉａ ｎ ｉ ｎ ｎ ｏ ａ ｏｄ ｔｅ ｄｓｓｅｓ ｃ ｕ ｅ ｙ ｒ ｃ ｆｌ ｘｍｕ ｍｏ ｎａｎ ｓ ｉ ｔ ｎ ｒ ｔｃ ｈ ｃ ｌｇｃ ｌ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔｔ ｖ ｉ ｈ ｉａｔｒ ａ ｓｄ ｂ ｏ ｋａｌ ａ ｉ ｏ ，
轨道交通 Ｒｉｒ ｓ ａＴ ｎｉ ｌａ ｔ
黄 晓 波
（ 铁 重 工有 限公 司 ，湖 北 武 汉 ４０ ６ ） 中 ３０ ６
ຫໍສະໝຸດ Baidu
摘 要 ：使 边 坡 的锚 喷 支 护 与铜 棚 洞 结 构 有机 结合 ，可 最 大 限度 地 保 持 山体 稳 定 并保 护 生 态环 境 ，避 免 边坡 山 体 不稳 定 而 产 生 的 落石 、滑 坡 、 坍塌 等 灾 害发 生 。 通过 对 冲 击 最 不 利位 置处 的 有 限 元数 值 模 拟 分 析 表 明 ：这 种 结 构 体 系是 合 理 的 ．其 变
ｌ ｎ ｓｉ ｅ ，ｃ ｌａ ｓ ｅ ａ ｓ ｆ ｓｏ ｕｎ ａｎ ｉ ｓａ ｌｔ ． ｅ ａ ａ ｙ ｅ ｔ ｎ ｔ ｌｍｅ ｕ ｒｃ ｌｓｍｕｌｔｏ ｆ ａ ｄ ｌｄ ｓ ｏｌ ｐ ｅ ｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｌｐｅ ｍｏ ｔｉ ｎ ｔｂｉ ｙＷ ｎ ｌｚ ｈｅ ｆ ｉｅ ｅ ｅ ｎｔｎ ｍｅ ｉａ ｉ ｉ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｔｅ ｉ ｈ ｍｐａ ｔｔ ｅ ｍｏ ｔｕｎ ａ ｏ ａ ｌ ｏ ｉｉ ｎ ｃ ｈ ｓ ｆｖ ｒ ｂ ｅ ｐ ｓｔｏ ，ｗｈ ｃ ｈ ｗｓ ｔ ａ ｈ ｔ ｃ ｕ ａ ｙ ｔ ｍ ｓｒ ａ ｏ ａ ｌ ，ａ ｄ ｉｓ ｄ ｆｒ ． ｉｈ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｓｒ ｔ ｒ ｌｓ ｓｅ ｉ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅ ｎ ｔ ｅ ｏ ｍａ ｕ ｔｏ ｏ ｅ ｅ ｓｓ ｅ ｉ ｃ ｔｏ ｅ ｕｉｅ ｎ ｓ ｉｎ ｆ ｒ ｅ ｍｅ ｔ ｐ ｃｆ ａｉ ｎ ｒ ｑ ｒ ｍｅ ｔ． ｉ Ｋｅ ｒ ：ｈ ｇ ｗａ ；ｒ ｉ ｙ ｔ ｅ ｈ ｄ ｔ ｎ ｌｓｒ ｃ ｕ ｅ ｙ ｗｏ ｄｓ ｉ ｈ ｙ ａ ｌ ；ｓｅ ｌｓ ｅ ｕ ｎｅ ｔ ｔ ｒ ｗａ ｕ
“ 型结构 ，两个 双 榀钢架 平行排 列 ，双榀 钢架 之 Ⅲ” 间通过 焊接 连接 柱间支 撑件 。构成 一个 钢架 稳定 结 构单 元 ，多个钢架 稳 定结构 单元通 过柱 间连 接 梁连
我 国幅员 辽 阔 ，地 形 、地 质 复杂 ，包 罗万 象 。
易软 化 ，抗 风化 能力 弱 ，玄 武岩 风化特 性多 数 为球
状 风化 ；玄 武岩层 间夹 全风 化泥 岩 ，泥岩抗 风化 能 力 弱 ，凝灰 岩与 玄武 岩的接 触面 易形成 天然 的薄 弱
公 路 铁路沿 线 在 内 、外 侧 基底 地层 软 硬 差别 较 大 ．
１ 工 程 地 质 条 件
威 红线 新平 田车站 至瓦 窑 田车站 区间茶 花 沟二
号 隧道 出 口于 ２ １ 年初 开工 ，在 优 化设 计 过 程 中 ． ０２ 为保 护 自然 环境 ，减 少挖方 和刷 坡 ，采用锚 喷支 护 与钢 结构物 支挡 相结合 的方 式 。结合 地形 和地质 情
２ 钢 棚 洞 结 构 设 计
棚 洞 、悬 臂式 棚 洞等 形 ” 由于高 速铁 路 列 车穿 。 行 隧道 时 的压 力波 问题 ，框架 式棚 洞和悬 臂式 棚洞 比墙式 棚洞更 具优 越性 ，本 文就框 架式 钢棚洞 进行 分 析研 究 ，以期 对 以后 的钢结 构棚 洞设 计起 到参 考
况 ，采 用多 个双 榀钢架 、柱 间支撑 件 构成 ；双 榀钢 架有 ３ 钢架 柱 和 一根 横 向框 架 梁 通过 螺 栓 固定 为 根
本路 段植 被较 差 ，受黄 泥河河 流切 割形成 侵蚀
中高 山与 河 谷 相 间 地 形 ，表 现 为 单 面坡 的景 观 特 征 ，地 形 起 伏 大 ，右侧 高 、左 侧 低 ，属 陡坡 地 段 （ 均 地面坡 度 约３ 。 ５ 。 平 ０ ～ ０ 、局 部大 于６ 。 。本 路段 ０） 地 质表 层为２ ～ ｍ厚 的基岩层 ．基 岩为凝 灰 岩 、玄 ｍ４ 武 岩 、砂岩 、页 岩 ，岩 性风 化差异 大 ，凝灰 岩遇水
形 与 受 力 满足 相 关规 范要 求
关 键 词 ：公 路 ： 铁 路 ： 钢 棚 洞 结 构
中图 分 类 号 ：Ｕ １ ．３ ２ ３１
文 献标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ — ７ ６ ２ １ ）３ ０ ２ — ２ ０２ ４ ８ （０ ２ １～ ０ ８ ０
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在 不 宜设置拱 形 明洞地 段 、半 路堑 外侧 地形狭 窄 或 基 岩埋 藏较深 以及 有条 件设置 桩基 础 的地 段 ．棚洞
设 计结 构应运 而生 ，产 生 了诸 如墙 式棚 洞 、框 架式
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等不 良地质 现象 ，对铁 路行 车安全 造成 危害 。
ｍａ ｉ ｍ ｕ ｔｉ ｔｂｌ ｙ ａ ｄ ｐ ｏｅ ｔｔｅ ｅ ｏｏ ｉａ ｎ ｉ ｎ ｎ ｏ ａ ｏｄ ｔｅ ｄｓｓｅｓ ｃ ｕ ｅ ｙ ｒ ｃ ｆｌ ｘｍｕ ｍｏ ｎａｎ ｓ ｉ ｔ ｎ ｒ ｔｃ ｈ ｃ ｌｇｃ ｌ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔｔ ｖ ｉ ｈ ｉａｔｒ ａ ｓｄ ｂ ｏ ｋａｌ ａ ｉ ｏ ，
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（ 铁 重 工有 限公 司 ，湖 北 武 汉 ４０ ６ ） 中 ３０ ６
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摘 要 ：使 边 坡 的锚 喷 支 护 与铜 棚 洞 结 构 有机 结合 ，可 最 大 限度 地 保 持 山体 稳 定 并保 护 生 态环 境 ，避 免 边坡 山 体 不稳 定 而 产 生 的 落石 、滑 坡 、 坍塌 等 灾 害发 生 。 通过 对 冲 击 最 不 利位 置处 的 有 限 元数 值 模 拟 分 析 表 明 ：这 种 结 构 体 系是 合 理 的 ．其 变
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“ 型结构 ，两个 双 榀钢架 平行排 列 ，双榀 钢架 之 Ⅲ” 间通过 焊接 连接 柱间支 撑件 。构成 一个 钢架 稳定 结 构单 元 ，多个钢架 稳 定结构 单元通 过柱 间连 接 梁连
我 国幅员 辽 阔 ，地 形 、地 质 复杂 ，包 罗万 象 。
易软 化 ，抗 风化 能力 弱 ，玄 武岩 风化特 性多 数 为球
状 风化 ；玄 武岩层 间夹 全风 化泥 岩 ，泥岩抗 风化 能 力 弱 ，凝灰 岩与 玄武 岩的接 触面 易形成 天然 的薄 弱
公 路 铁路沿 线 在 内 、外 侧 基底 地层 软 硬 差别 较 大 ．