隧道工程第四章隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造(已修改)
2025-02-02 18:00 本頁面
【正文】 2022年 03月 14日 第四章 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造 隧道工程 學(xué)習(xí)本章的要求： ?了解公路隧道的洞身結(jié)構(gòu)、洞門結(jié)構(gòu)、明洞結(jié)構(gòu) ?掌握防排水設(shè)施的構(gòu)造原理； ?襯砌構(gòu)造 ?洞門與明洞 ?隧道附屬建筑物 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造 主體構(gòu)造物 附屬構(gòu)造物 洞身襯砌 洞門構(gòu)造物 洞身襯砌的平、縱、橫斷面的形狀由道路隧道的幾何設(shè)計確定 襯砌斷面的軸線形狀和厚度由襯砌內(nèi)力計算決定 根據(jù)巖體的穩(wěn)定性、通風(fēng)方式、照明狀況、地形地貌及環(huán)境條件來確定 通風(fēng) 照明 排水、消防、通訊等 第一節(jié) 襯砌構(gòu)造 一、隧道襯砌的概述 二、整體式模筑混凝土襯砌（單層襯砌） 三、裝配式襯砌 四、錨噴式襯砌 五、復(fù)合式襯砌 （一）襯砌概念 為了保證施工的安全、加固巖體和阻止圍巖的變形、坍塌而設(shè)置的 臨時支護措施，常用支護形式有木支撐、型鋼支撐、格柵支撐、錨噴支護等 為了保證隧道使用的凈空和結(jié)構(gòu)的安全而設(shè)置的 永久性襯砌結(jié)構(gòu)。 在實際中，襯砌主要指能作為永久支護的結(jié)構(gòu)。 （襯砌指的是為防止圍巖變形或坍塌，沿隧道洞身周邊用鋼筋混凝土等材料修建的永久性支護結(jié)構(gòu)。） 襯砌 一次支護 二次支護 （初期支護） （二次襯砌） （永久支護） 一、隧道襯砌的概述 （二）襯砌材料 混凝土 片石混凝土 鋼筋混凝土 石料和混凝土預(yù)制塊 噴射混凝土 錨桿和鋼架 裝配式材料 ?應(yīng)具有足夠的強度、耐久性、抗?jié)B性、耐腐蝕性和抗凍性等。 ?從經(jīng)濟角度考慮，還應(yīng)滿足就地取材，降低造價，施工方便及易于機械化施工等。 二、整體式模筑混凝土襯砌（單層傳統(tǒng)襯砌） 整體式模筑混凝土襯砌，是在坑道內(nèi)樹立模板、拱架，然后澆灌混凝土而成，其工藝流程為：立模 — 灌筑 — 養(yǎng)護 — 拆模。 整體式模筑混凝土襯砌是 傳統(tǒng)襯砌結(jié)構(gòu)形式， 采用傳統(tǒng)礦山法施工的隧道，廣泛使用整體式襯砌， 不考慮圍巖的承載作用，主要通過襯砌的結(jié)構(gòu)剛度抵御地層的變形，承受圍巖的壓力，應(yīng)用傳統(tǒng)松弛荷載理論設(shè)計。 整體式模筑混凝土襯砌主要是 通過調(diào)整斷面形狀和襯砌厚度來適應(yīng)不同的地質(zhì)條件， 即適應(yīng)不同的圍巖級別和圍巖壓力分布情況，因而，單層襯砌的形狀和厚度變化較多。 （一）直墻式襯砌 適用于地質(zhì)條件比較好，以垂直圍巖壓力為主而水平圍巖壓力較小的情況， 主要適用于 Ⅰ 、Ⅱ 、 Ⅲ 級圍巖，有時也可用于 Ⅳ 級圍巖。 適用條件 曲墻式襯砌適用于地質(zhì)條件比較差，巖體松散破碎，強度不高，又有地下水，側(cè)向水平壓力也相當大的情況。 主要適用于Ⅳ 級及以上的圍巖或 Ⅲ 級圍巖雙線。多線隧道也采用曲墻有仰拱的襯砌。 （二）曲墻式襯砌 適用條件 ? 特點： 對地質(zhì)條件的適用性較強，易于按需要成型，整體性好，抗?jié)B性強，并適用于多種施工條件，如可用木、鋼模板或襯砌模板臺車等； ? 適用： 技術(shù)成熟，適應(yīng)多種圍巖條件。在隧道洞口段、淺埋段及圍巖條件很差的軟弱圍巖中采用整體式襯砌較為穩(wěn)妥可靠。 裝配式襯砌是將襯砌分解為若干塊構(gòu)件（也稱 管片 ）， 這些構(gòu)件在現(xiàn)場或工廠預(yù)制，然后運到現(xiàn)場安裝。 適用條件： 地質(zhì)條件較好，圍巖穩(wěn)定，地下水很少，有場地，施工單位又有制造、運輸和拼裝襯砌的設(shè)備，并控制開挖和拼裝工藝有一定的經(jīng)驗時，可采用拼裝襯砌。 三、裝配式襯砌 ?裝配式襯砌的優(yōu)點 （ 1）一經(jīng)裝配成環(huán)，不需養(yǎng)護時間，即可承受圍巖壓力； （ 2）預(yù)制的構(gòu)件可以在工廠成批生產(chǎn)、在洞內(nèi)可以機械化拼裝，從而改善了勞動條件； （ 3）拼裝時，不需要臨時支撐如拱架、模板等，從而節(jié)省大量的支撐材料和勞力； （ 4）拼裝速度因機械化而
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