隧道结构构造详解ppt课件
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初期支护采用的钢架宜用H形、工字形、U形型钢制成， 也可用钢管或钢轨制成。
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7.装配式材料
盾构法施工，其衬砌材料往往采用装配式材料，如钢筋 混凝土大型预制块，有加筋肋的铸铁预制块。
在修筑棚式明洞（简称棚洞）时，又可用预制板或梁，装 配板式棚洞或梁式棚洞。
用新奥法施工时，为了防水、防落石和美观要求，还 可以加设离壁式结构，常用的材料有波纹钢拱式大型 装配预制件，有时可以用玻璃钢代替钢材等。 为了提高洞内照明、防水、通风、美观、视线诱导或减少 噪音等原因，可在衬砌内表面粘贴各种各样的装修材料。
缺点 整体性差，砌缝多容易漏水，防水性能较差，施工主要靠 手工操作，难于机械化施工，费工、费时，施工进度较慢， 而且砌筑技术要求高。
洞门挡墙、挡土墙、明线路缘石等仍可使用。
块石强度等级不应低于MU60，砌块强度等级不应低于 MU20，有裂缝和易风化的石材不应采用。
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5．喷射混凝土
喷射混凝土是将混凝土干拌和料、速凝剂和水，用混凝土 喷射机高速喷射到洁净的岩石表面上凝结而成。
第四章 隧道结构构造
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第四章 隧道结构构造
主体建筑物 为了保持隧道的稳定和行车安全而修建的人工永久建筑物
隧
洞身结构
道
结
洞门、明洞
构 附属建筑物 主体构造物以外保证隧道正常使用所需的各种辅助设施
包括：运营管理、维修养护、给水排水、供蓄发电、 通风、照明、通讯、安全等而修建的构造物。
第一节 洞身衬砌 第二节 明洞 第三节 隧道洞门
在实际中，衬砌主要指能作为永久支护的结构
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（二）衬砌材料
要求 1）应具有足够的强度、耐久性、抗渗性、耐腐蚀性 和抗冻性等。
2）从经济角度考虑，还应满足就地取材，降低造 价，施工方便及易于机械化施工等。
1．混凝土
5．喷射混凝土
2．片石混凝土
6.锚杆和钢架
3. 钢筋混凝土
7.装配式材料
4．石料和混凝土预制块 7
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2．片石混凝土
铁路隧道，为了节省水泥，在岩层较好地段的边墙衬砌，允 许采用片石混凝土（片石的掺量不应超过总体积的20%）。 此外，当起拱线以上1m以外部位有超挖时，其超挖部分也 可用片石混凝土进行回填。 选用的石料要坚硬，其强度等级不应低于MU40，有裂隙和 易风化的石料不应采用，以保证质量。
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6.锚杆和钢架
锚杆是一种插入到围岩岩体内的杆形构件，可加固围岩。
可分为机械型锚杆、粘结型锚杆以及预应力锚杆。
锚杆的杆体直径宜为20～32mm,杆体材料宜采用 HRB335,HRB400钢；垫板材料宜采用HPB235钢。锚杆 用的各种水泥砂浆强度不应低于M20。钢筋网材料可采 用HPB235钢，直径宜为6—12mm。 钢架是为了加强支护刚度而在初期支护或二次衬砌中 放置的型钢支撑或格栅钢支撑。
1．混凝土
优点 整体性好，既可以在现场浇筑，也可以在加工场 预制，而且可以机械化施工。可以在水泥中掺入 外加剂，以提高混凝土的性能。
缺点 灌注后不能立即承受荷载，需要进行养生，达到 预定强度才能拆模，占用的模板和拱架较多。普 通混凝土的耐侵蚀能力较差。
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公路隧道工程各部位建筑材料
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铁路隧道衬砌建筑材料
支护的方式 ②内部支护
③混合支护
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（一）衬砌概念
广义的衬砌 一次支护 （初期支护）
人工修筑的支护结构
二次支护 （二次衬砌） （永久支护）
为了保证施工的安全、 加固岩体和阻止围岩的 变形、坍塌而设置的临 时支护措施，常用支护 形式有木支撑、型钢支 撑、格栅支撑、锚喷支 护等
为了保证隧道使用的净 空和结构的安全而设置 的永久性衬砌结构。
好，抗渗性强，并适用于多种施工条件，如可用木、 钢模板或衬砌模板台车等
适用： 技术成熟，适应多种围岩条件。 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。
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2、装配式衬砌
装配式衬砌是将衬砌分解为若 干块构件（也称管片），这些 构件在现场或工厂预制，然后 运到现场安装。
第四节 隧道附属建筑物
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第一节 洞身衬砌
一、隧道衬砌的概述 二、整体式模筑混凝土衬砌（单层衬砌）
三、装配式衬砌
四、锚喷源自文库衬砌
五、复合式衬砌
六、其它衬砌结构的类型
七、隧道衬砌的其它构造要求
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第一节 洞身衬砌
一、隧道衬砌的概述
（一）衬砌概念 （二）衬砌材料 （三）衬砌类型
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（一）衬砌概念
广义地说，可以把人工修筑的支护结构统称为衬砌。 ①外部支护
公路隧道衬砌一般不用，只在仰拱填充或超挖部分可以使 用片石混凝土砌筑。片石掺用量不得超过总体积的30％。
3.钢筋混凝土
主要用在洞门、明洞衬砌等明挖地段，或者当隧道通过地震 区、偏压、通过断层破碎带或淤泥、流砂等不良地质地段。
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4．石料和混凝土预制块
优点 可就地取材、降低造价、可保证衬砌厚度并能较早地承受 荷载，可以节省水泥和模板，耐久性和耐侵蚀性能较好。
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（三）衬砌类型
1．单层衬砌（整体式模筑混凝土衬砌） 2、装配式衬砌 3、锚喷式衬砌 4、复合衬砌
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1．单层衬砌（整体式模筑混凝土衬砌）
采用混凝士或钢筋混凝士为材料就地灌注而成。 按传统松弛荷载理论设计和施作。
其工艺流程为：立模—灌筑—养生—拆模 特点： 对地质条件的适用性较强，易于按需要成型，整体性
其密实性较高，能快速封闭围岩的裂隙。密贴于岩石表面， 早期强度高，能很快起到封闭岩面和支护作用，另外在喷 射混凝土中可加入纤维类材料提高其性能，是一种理想的 衬砌材料。 在普通铁路隧道中，喷射混凝土材料可用作中内层衬砌， 但其强度等级不低于C20，使用的水泥标号不低于125号， 并优先选用普通硅酸盐水泥。细骨料采用坚硬耐久的中砂 或粗砂，细度模数宜大于15，砂的含水率宜控制在5%— 7%；粗骨料采用坚硬耐久的卵石或砾石，粒径不应大于 15mm。 我国高速铁路隧道不使用喷射混凝土作为内层衬砌。
按传统松弛荷载理论设计
按现代围岩承载理论设计
1）地质条件较好，围岩稳定，地下水很少，有场地， 适 施工单位又有制造、运输和拼装衬砌的设备，并控制 用 开挖和拼装工艺有一定的经验时，可采用拼装衬砌。 条 件
2）采用盾构施工，又考虑二次衬砌时，也宜采用 拼装式衬砌，快速形成一次衬砌的强度。
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7.装配式材料
盾构法施工，其衬砌材料往往采用装配式材料，如钢筋 混凝土大型预制块，有加筋肋的铸铁预制块。
在修筑棚式明洞（简称棚洞）时，又可用预制板或梁，装 配板式棚洞或梁式棚洞。
用新奥法施工时，为了防水、防落石和美观要求，还 可以加设离壁式结构，常用的材料有波纹钢拱式大型 装配预制件，有时可以用玻璃钢代替钢材等。 为了提高洞内照明、防水、通风、美观、视线诱导或减少 噪音等原因，可在衬砌内表面粘贴各种各样的装修材料。
缺点 整体性差，砌缝多容易漏水，防水性能较差，施工主要靠 手工操作，难于机械化施工，费工、费时，施工进度较慢， 而且砌筑技术要求高。
洞门挡墙、挡土墙、明线路缘石等仍可使用。
块石强度等级不应低于MU60，砌块强度等级不应低于 MU20，有裂缝和易风化的石材不应采用。
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5．喷射混凝土
喷射混凝土是将混凝土干拌和料、速凝剂和水，用混凝土 喷射机高速喷射到洁净的岩石表面上凝结而成。
第四章 隧道结构构造
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第四章 隧道结构构造
主体建筑物 为了保持隧道的稳定和行车安全而修建的人工永久建筑物
隧
洞身结构
道
结
洞门、明洞
构 附属建筑物 主体构造物以外保证隧道正常使用所需的各种辅助设施
包括：运营管理、维修养护、给水排水、供蓄发电、 通风、照明、通讯、安全等而修建的构造物。
第一节 洞身衬砌 第二节 明洞 第三节 隧道洞门
在实际中，衬砌主要指能作为永久支护的结构
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（二）衬砌材料
要求 1）应具有足够的强度、耐久性、抗渗性、耐腐蚀性 和抗冻性等。
2）从经济角度考虑，还应满足就地取材，降低造 价，施工方便及易于机械化施工等。
1．混凝土
5．喷射混凝土
2．片石混凝土
6.锚杆和钢架
3. 钢筋混凝土
7.装配式材料
4．石料和混凝土预制块 7
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2．片石混凝土
铁路隧道，为了节省水泥，在岩层较好地段的边墙衬砌，允 许采用片石混凝土（片石的掺量不应超过总体积的20%）。 此外，当起拱线以上1m以外部位有超挖时，其超挖部分也 可用片石混凝土进行回填。 选用的石料要坚硬，其强度等级不应低于MU40，有裂隙和 易风化的石料不应采用，以保证质量。
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6.锚杆和钢架
锚杆是一种插入到围岩岩体内的杆形构件，可加固围岩。
可分为机械型锚杆、粘结型锚杆以及预应力锚杆。
锚杆的杆体直径宜为20～32mm,杆体材料宜采用 HRB335,HRB400钢；垫板材料宜采用HPB235钢。锚杆 用的各种水泥砂浆强度不应低于M20。钢筋网材料可采 用HPB235钢，直径宜为6—12mm。 钢架是为了加强支护刚度而在初期支护或二次衬砌中 放置的型钢支撑或格栅钢支撑。
1．混凝土
优点 整体性好，既可以在现场浇筑，也可以在加工场 预制，而且可以机械化施工。可以在水泥中掺入 外加剂，以提高混凝土的性能。
缺点 灌注后不能立即承受荷载，需要进行养生，达到 预定强度才能拆模，占用的模板和拱架较多。普 通混凝土的耐侵蚀能力较差。
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公路隧道工程各部位建筑材料
10
铁路隧道衬砌建筑材料
支护的方式 ②内部支护
③混合支护
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（一）衬砌概念
广义的衬砌 一次支护 （初期支护）
人工修筑的支护结构
二次支护 （二次衬砌） （永久支护）
为了保证施工的安全、 加固岩体和阻止围岩的 变形、坍塌而设置的临 时支护措施，常用支护 形式有木支撑、型钢支 撑、格栅支撑、锚喷支 护等
为了保证隧道使用的净 空和结构的安全而设置 的永久性衬砌结构。
好，抗渗性强，并适用于多种施工条件，如可用木、 钢模板或衬砌模板台车等
适用： 技术成熟，适应多种围岩条件。 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。
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2、装配式衬砌
装配式衬砌是将衬砌分解为若 干块构件（也称管片），这些 构件在现场或工厂预制，然后 运到现场安装。
第四节 隧道附属建筑物
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第一节 洞身衬砌
一、隧道衬砌的概述 二、整体式模筑混凝土衬砌（单层衬砌）
三、装配式衬砌
四、锚喷源自文库衬砌
五、复合式衬砌
六、其它衬砌结构的类型
七、隧道衬砌的其它构造要求
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第一节 洞身衬砌
一、隧道衬砌的概述
（一）衬砌概念 （二）衬砌材料 （三）衬砌类型
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（一）衬砌概念
广义地说，可以把人工修筑的支护结构统称为衬砌。 ①外部支护
公路隧道衬砌一般不用，只在仰拱填充或超挖部分可以使 用片石混凝土砌筑。片石掺用量不得超过总体积的30％。
3.钢筋混凝土
主要用在洞门、明洞衬砌等明挖地段，或者当隧道通过地震 区、偏压、通过断层破碎带或淤泥、流砂等不良地质地段。
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4．石料和混凝土预制块
优点 可就地取材、降低造价、可保证衬砌厚度并能较早地承受 荷载，可以节省水泥和模板，耐久性和耐侵蚀性能较好。
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（三）衬砌类型
1．单层衬砌（整体式模筑混凝土衬砌） 2、装配式衬砌 3、锚喷式衬砌 4、复合衬砌
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1．单层衬砌（整体式模筑混凝土衬砌）
采用混凝士或钢筋混凝士为材料就地灌注而成。 按传统松弛荷载理论设计和施作。
其工艺流程为：立模—灌筑—养生—拆模 特点： 对地质条件的适用性较强，易于按需要成型，整体性
其密实性较高，能快速封闭围岩的裂隙。密贴于岩石表面， 早期强度高，能很快起到封闭岩面和支护作用，另外在喷 射混凝土中可加入纤维类材料提高其性能，是一种理想的 衬砌材料。 在普通铁路隧道中，喷射混凝土材料可用作中内层衬砌， 但其强度等级不低于C20，使用的水泥标号不低于125号， 并优先选用普通硅酸盐水泥。细骨料采用坚硬耐久的中砂 或粗砂，细度模数宜大于15，砂的含水率宜控制在5%— 7%；粗骨料采用坚硬耐久的卵石或砾石，粒径不应大于 15mm。 我国高速铁路隧道不使用喷射混凝土作为内层衬砌。
按传统松弛荷载理论设计
按现代围岩承载理论设计
1）地质条件较好，围岩稳定，地下水很少，有场地， 适 施工单位又有制造、运输和拼装衬砌的设备，并控制 用 开挖和拼装工艺有一定的经验时，可采用拼装衬砌。 条 件
2）采用盾构施工，又考虑二次衬砌时，也宜采用 拼装式衬砌，快速形成一次衬砌的强度。