2017年一建市政隧道衬砌结构

1、2017年一建市政隧道衬砌结构第一页，共45页。一、隧道及隧道衬砌的概念 隧道通常指用作地下通道的工程建筑物。 1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素，对隧道所下的定义为：“以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。” 1、隧道的概念：第二页，共45页。 隧道分类比较明确的是按照隧道的用途来划分，主要有以下四种： 2、隧道的分类：交 通 隧 道矿 山 隧 道市 政 隧 道水 工 隧 道第三页，共45页。铁路隧道第四页，共45页。公路隧道第五页，共45页。水底隧道第六页，共45页。地下隧道第七页，共45页。人行隧道第八页，共45页。1784

2、按照隧道的长度来划分，主要有以下四种： 500m1000m3000m短隧道中隧道长隧道特长隧道第九页，共45页。洞身：隧道结构的主体部分，是列车通行的通道。洞门：位于隧道出入口处，用来保护洞口山体和边坡稳定，防止洞口坍方落石，排除仰坡流下的水。它由洞门墙（端墙、翼 墙）衬砌、帽石及端墙背部的排水系统所组成。附属建筑物：通风照明、防排水、安全设备等的作用是确保行车安全、舒适。3、隧道的组成：第十页，共45页。隧道结构主体构造物附属构造物洞身构造物洞门构造物明洞通风照明排水、消防、通讯等一次衬砌二次衬砌防排水构造内装饰顶棚路面第十一页，共45页。洞身类型：按隧道断面形状分为曲墙式、直墙式和连拱式等

3、。直墙式连拱式曲墙式第十二页，共45页。洞身构造：分为一次衬砌和二次衬砌、防排水构造、内装饰、顶棚及路面等。第十三页，共45页。第十四页，共45页。端墙式（一字式） 适用于地形开阔，石质较稳定的地区；洞门的类型第十五页，共45页。翼墙式（八字式） 洞口地质较差（级及以上围岩），山体纵向推力较大时，在端墙式洞门的单侧或双侧设置翼墙。第十六页，共45页。柱式洞门 地形较陡（级围岩），仰拱有下滑的可能性，又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时，可在端墙中部设置2个（或4个）断面较大的柱墩，以增加端墙的稳定性。第十七页，共45页。台阶式洞门 当洞门位于傍山侧坡地区，洞门一侧边仰坡较高时，为了提高靠山侧

4、仰坡起拔点，减少仰拱高度，将端墙顶部改为逐级升高的台阶形式。第十八页，共45页。削竹式洞门 凸出式新型洞门 ，这类洞门是将洞内衬砌延伸至洞外，一般凸出山体数米。它适用于各种地质条件。构筑时可不破坏原有边坡的稳定性，减少土石方的开挖工作量，降低造价，而且能更好地与周边环境相协调。第十九页，共45页。锚杆格栅喷砼初期支护人工机械爆破开挖防水板止水带注 浆防水钢 筋混凝土二次衬砌开始完成二、传统隧道衬砌施工方法矿山法施工工序第二十页，共45页。21第二十一页，共45页。适用范围1.适用于V、VI级围岩2.对防震要求高、沉降 要求很高的地段，如 房屋下方、桩基切除方法人工及小型挖掘机或 单壁掘进机配合

5、（设 备有待完善，慎用）人、机开挖法、开 挖钻爆法光面爆破1.适用于I、II、III级围岩2.掏槽眼辅助眼 周边眼底板眼 预裂爆破1.适用于III、IV级围岩2.周边眼掏槽眼 辅助眼底板眼适用范围1. IV、V级围岩2.对防震要求高、沉降 要求较高的地段微震爆破法开挖方法分类第二十二页，共45页。钻爆法第二十三页，共45页。凿岩台车第二十四页，共45页。、初期支护 支护结构类型浅埋矿山法，限制围岩变形型钢或钢筋格栅，喷砼厚，初支刚性大刚性支护结构新奥法隧道，允许围岩变形钢筋格栅或钢筋网，喷砼薄，初支刚度小柔性支护结构高地应力隧道，围岩变形大先柔后刚，适用于塑性流变地层复合式支护结构第二十五页，

6、共45页。初期支护主要工序超前锚杆超前小导管大管棚超前支护钢筋锚杆锚管锚杆钢筋格栅型钢格栅格栅开始完成第二十六页，共45页。锚喷混凝土第二十七页，共45页。锚喷混凝土第二十八页，共45页。型钢支护第二十九页，共45页。型钢支护第三十页，共45页。挂网喷混凝土第三十一页，共45页。挂网喷混凝土第三十二页，共45页。、防水工程 防水体系分类二衬防水混凝土、防水层等形成防水体系防水层背后排水盲管、侧沟形成排水体系解决水压问题解决冻土地区冻融问题防、排水体系初支防水+防水层+二衬防水形成复合防、堵水体系解决地表失水沉降问题减少或避免人工排水适用于城市地下工程防、堵水体系第三十三页，共45页。复合式防水

7、体系初支防水喷射混凝土防水效果差，需要在初期支护完成后进行注浆处理，同时填充初支与围岩之间的空隙围岩有明显渗漏地段需要进行注浆处理，铺设防水层前不能有明显渗漏防水层防水板+无纺布形成防水第二道防线防水板焊接质量是关键二衬防水二衬混凝土自防水能力，一般达到S8，特殊地段S10施工缝、沉降缝防水措施注浆填充二衬与初支之间的空隙以及混凝土本身的空隙。水泥浆是最好的注浆材料第三十四页，共45页。 防水层第三十五页，共45页。防水层第三十六页，共45页。 防水层第三十七页，共45页。 、二次衬砌钢筋绑扎第三十八页，共45页。钢筋绑扎第三十九页，共45页。模板台车第四十页，共45页。浇筑完成第四十一页，共45页。第四十二页，共45页。三、传统隧道衬砌存在的问题1、一般来说，隧道的初支护层 ( 即初次衬砌层 ) 承受岩洞上部的大部分荷载，但初支护层的承载能力不仅取决于内部的钢拱架，还取决于混凝土的配合与支持，而混凝土浇筑时是不会立即起到承载作用的，需要凝固和硬化时间，在这段时间支护强度是得不到严格保证的，特别是在地壳复杂地带，继而会经常发生隧道工程坍塌事故。第四十三页，共45页。2、混凝土凝固后是纯刚性材料，不易变形、不抗震、易开裂，开裂后易渗