隧道主體建筑結(jié)構(gòu)課件

隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道橫斷面輪廓尺寸應(yīng)設(shè)計成多大，才能使車輛能安全、經(jīng)濟地通過隧道？思考一下：隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道橫斷面輪廓尺寸應(yīng)設(shè)計成多大，11.直線隧道凈空凈空概念隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間機車車輛限界基本建筑限界隧道建筑限界限界建筑限界－建筑物不得侵入的一種限界一、鐵路隧道凈空及要求BH一種規(guī)定的輪廓線，保證列車安全運行請觀察隧道空間隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.直線隧道凈空凈空概念隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間機車車輛21.直線隧道凈空機車車輛限界機車車輛最外輪廓線的限界尺寸基本建筑限界線路上所有建筑物和設(shè)備不得侵入的輪廓線目的：所有在線路行使車輛，沿車體所有部分都在此限界范圍內(nèi)目的：保證機車車輛（包括超限車輛、最大級超限貨物裝載限界）安全運行及建筑物和設(shè)備不受損害一、鐵路隧道凈空及要求隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.直線隧道凈空機車車輛限界機車車輛最外輪廓線的限界尺寸基本31.直線隧道凈空一、鐵路隧道凈空及要求隧道建筑限界包圍“基本建筑限界”外部的輪廓線目的：用于安裝通訊、照明、通風(fēng)、電力等設(shè)備按照GB146.2-831蒸汽及內(nèi)燃牽引2電力牽引隧限－1A單線隧限－1B雙線隧限－2A單線隧限－2B雙線標(biāo)準(zhǔn)化隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.直線隧道凈空一、鐵路隧道凈空及要求隧道建筑限界包圍“基本41.直線隧道凈空比“隧道建筑限界”大一些?？紤]不同圍巖壓力下，襯砌結(jié)構(gòu)的合理受力形狀考慮施工方便一、鐵路隧道凈空及要求由隧道內(nèi)輪廓線決定！拱部采用三心圓邊墻采用直墻或曲墻隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.直線隧道凈空比“隧道建筑限界”大一些?？紤]不同圍巖壓力下52.曲線隧道凈空加寬加寬原因(a)車輛通過曲線，轉(zhuǎn)向架中心點沿線路運行，車身保持矩形形狀。故其兩端向曲線外側(cè)偏移（d外），中間向曲線內(nèi)側(cè)偏移（d內(nèi)1）。(b)曲線外軌超高，車輛向曲線內(nèi)側(cè)傾斜，車輛限界上的控制點在水平方向上向內(nèi)移動一個距離（d內(nèi)2）。d內(nèi)1－車輛中間部分向曲線內(nèi)側(cè)的偏移d外－車輛兩端向曲線外側(cè)的偏移d內(nèi)2－外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移一、鐵路隧道凈空及要求隧道主體建筑結(jié)構(gòu)考察幾個偏移量2.曲線隧道凈空加寬加寬原因(a)車輛通過曲線，轉(zhuǎn)向架中心點62.曲線隧道凈空加寬加寬值的計算(1)單線曲線隧道加寬值的計算d內(nèi)1－車輛中間部分向曲線內(nèi)側(cè)的偏移一、鐵路隧道凈空及要求隧道主體建筑結(jié)構(gòu)2.曲線隧道凈空加寬加寬值的計算(1)單線曲線隧道加寬值的計7d外－車輛兩端向曲線外側(cè)的偏移一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線隧道凈空加寬(1)單線曲線隧道加寬值的計算隧道主體建筑結(jié)構(gòu)d外－車輛兩端向曲線外側(cè)的偏移一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線8d內(nèi)2－外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移H－隧道限界控制點自軌面起的高度E－曲線外軌超高值最大值不超過15㎝v—鐵路遠期行車速度，km/h一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線隧道凈空加寬(1)單線曲線隧道加寬值的計算隧道主體建筑結(jié)構(gòu)近似d內(nèi)2－外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移H－隧道限界控制點自軌面9隧道主體建筑結(jié)構(gòu)外側(cè)加寬內(nèi)側(cè)加寬總加寬一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線隧道凈空加寬(1)單線曲線隧道加寬值中線偏移距離d－內(nèi)外側(cè)加寬值不同，內(nèi)側(cè)加寬>外側(cè)加寬，隧道中線向曲線內(nèi)側(cè)偏移隧道主體建筑結(jié)構(gòu)外側(cè)加寬內(nèi)側(cè)加寬總加寬一、鐵路隧道凈空及要求10(2)雙線曲線隧道加寬值的計算外側(cè)加寬W2內(nèi)側(cè)加寬W1總加寬W:同單線內(nèi)、外側(cè)線路中線間的加寬值W3外側(cè)線路的外軌超高大于內(nèi)側(cè)線路的外軌超高其他情況一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線隧道凈空加寬H=360cm隧道主體建筑結(jié)構(gòu)(2)雙線曲線隧道加寬值的計算外側(cè)加寬W2內(nèi)側(cè)加寬W1總加寬11隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、鐵路隧道凈空及要求中線偏移距離內(nèi)側(cè)線路中線與隧道中線的距離外側(cè)線路中線與隧道中線的距離2.曲線隧道凈空加寬隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、鐵路隧道凈空及要求中線偏移距離內(nèi)側(cè)線路中12(3)鐵路曲線隧道加寬的平面布置《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：從圓曲線到緩和曲線中點，并向直線方向延伸13m圓曲線段緩和曲線段按上述計算方法計算加寬采用圓曲線加寬斷面，加寬W其余緩和段，從直緩分界點向直線方向延伸22m采用緩和曲線中點加寬斷面，加寬值取圓曲線加寬值一半，按W/2一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線隧道凈空加寬隧道主體建筑結(jié)構(gòu)(3)鐵路曲線隧道加寬的平面布置《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：13隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、鐵路隧道凈空及要求圓曲線段緩和曲線段直線段(1)從圓曲線到緩和曲線中點，并向直線方向延伸13m采用圓曲線加寬斷面，加寬W(2)其余緩和段，從直緩分界點向直線方向延伸22m采用緩和曲線中點加寬斷面，加寬值取圓曲線加寬值一半，按W/2隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、鐵路隧道凈空及要求圓曲線段緩和曲線段直線141.公路隧道凈空概念公路隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間，包括通風(fēng)、照明、消防、通訊等設(shè)備所占的空間。為保證隧道內(nèi)各種交通工具的正常運行與安全而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間限界。不得有任何部件侵入。2.公路隧道建筑限界二、公路隧道凈空3.公路隧道建筑限界組成隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.公路隧道凈空概念公路隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍15執(zhí)行公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)W—行車道寬度S—行車道兩側(cè)路緣帶寬度C—余寬按計算行車速度<100km/h時為0.25m≥100km/h時為0.5mH—凈高一條公路應(yīng)用一個凈高三、四級公路為4.5m高速公路和一級、二級公路為5.0m二、公路隧道凈空3.公路隧道建筑限界組成隧道主體建筑結(jié)構(gòu)執(zhí)行公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)W—行車道寬度S—行車道兩側(cè)路緣帶寬度C16L—側(cè)向?qū)挾菶—建筑限界頂角寬度當(dāng)L≤1m時，E=L當(dāng)L＞1m時，E=1mL1—左側(cè)硬路肩寬度L2—右側(cè)硬路肩或應(yīng)急停車帶寬度J—檢修道（一側(cè)）寬度其它各級公路的側(cè)向?qū)挾葹槁芳鐚挾葴p去0.25m高速公路、一級公路的側(cè)向?qū)挾葹橛猜芳鐚挾龋↙1或L2）高速公路和一級公路應(yīng)設(shè)，一般為0.75mR—人行道寬度(一般公路)二、公路隧道凈空3.公路隧道建筑限界組成據(jù)行人密度、隧道長度、交通量及交通安全等確定設(shè)置與否隧道主體建筑結(jié)構(gòu)L—側(cè)向?qū)挾菶—建筑限界頂角寬度當(dāng)L≤1m時，E=L當(dāng)L＞117組成部分用途路緣帶、余寬或人行道——減少恐懼、安全運行檢修道——檢修工具車車行道凈高——汽車載貨限高和富裕量緊急停車帶——長隧道和特長隧道救援、搶修疏散寬高——排水、通風(fēng)、照明、防火、監(jiān)控、運營等寬高——圍巖壓力影響、施工等必要的富裕量二、公路隧道凈空4.標(biāo)準(zhǔn)的公路隧道限界3.公路隧道建筑限界組成根據(jù)常用的車道及個功能尺寸將公路隧道限界進行標(biāo)準(zhǔn)化隧道主體建筑結(jié)構(gòu)組成部分用途路緣帶、余寬或人行道——減少恐懼、安全運行檢修道18二、公路隧道凈空5.公路隧道內(nèi)輪廓設(shè)計應(yīng)包括隧道建筑限界，還應(yīng)滿足路面、照明、排水、消防、監(jiān)控、運營管理、裝飾等設(shè)施所需的空間?？紤]圍巖變形、施工方法等影響的預(yù)留富裕量。安全、經(jīng)濟、合理。隧道主體建筑結(jié)構(gòu)二、公路隧道凈空5.公路隧道內(nèi)輪廓設(shè)計應(yīng)包括隧道建筑限界，19二、公路隧道凈空6.公路曲線隧道凈空加寬公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ002-97）第3.0.2條：隧道主體建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)曲線半徑不大于250m，在曲線內(nèi)側(cè)加寬

（1）雙側(cè)道表2-2（3）單車道按表2-2的1/2。二、公路隧道凈空6.公路曲線隧道凈空加寬公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（J20本節(jié)問題隧道襯砌橫斷面設(shè)計的基本內(nèi)容與方法鐵路隧道襯砌橫斷面設(shè)計公路隧道襯砌橫斷面設(shè)計隧道襯砌的厚度隧道橫斷面形式隧道主體建筑結(jié)構(gòu)本節(jié)問題隧道襯砌橫斷面設(shè)計的基本內(nèi)容與方法鐵路隧道襯砌橫斷面211.隧道襯砌結(jié)構(gòu)及橫斷面設(shè)計概況設(shè)計斷面洞室開挖襯砌結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)施工隧道凈空行車及功能要求隧道限界隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.隧道襯砌結(jié)構(gòu)及橫斷面設(shè)計概況設(shè)計斷面洞室開挖襯砌結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)222.隧道襯砌斷面形式鉆爆法鐵路隧道公路隧道山嶺隧道城市隧道水下隧道交通隧道盾構(gòu)及TBM直墻拱形單線雙線曲墻拱形單圓斷面雙圓斷面坦三心圓斷面矩形斷面沉管法隧道主體建筑結(jié)構(gòu)2.隧道襯砌斷面形式鉆爆法鐵路隧道公路隧道山嶺隧道城市隧道水23隧道襯砌橫斷面的一般選擇隧道襯砌承受徑向分布的壓力，采用圓形承受豎向壓力為主，水平壓力小，上部采用圓形或尖拱，下部直墻式承受豎向壓力和水平壓力，上部采用圓形或平拱，下部曲墻式，必要設(shè)仰拱山嶺隧道多采用三心圓或單心圓弧斷面，較少采用四心圓或五心圓暗挖法公路隧道多采用三心圓，包括山嶺隧道、城市隧道、水底隧道盾構(gòu)和TBM隧道基本為單圓形斷面沉管隧道為矩形斷面隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道襯砌橫斷面的一般選擇隧道襯砌承受徑向分布的壓力，采用圓形243.隧道襯砌橫斷面設(shè)計的基本內(nèi)容與方法（1）設(shè)計基本內(nèi)容（2）設(shè)計步驟★襯砌內(nèi)輪廓線★結(jié)構(gòu)軸線★各截面厚度★確定隧道類型相應(yīng)建筑限界★根據(jù)圍巖初步擬定截面厚度★斷面優(yōu)化、強度檢算★評價內(nèi)輪廓線擬定結(jié)構(gòu)截面形狀及其尺寸(經(jīng)驗類比)內(nèi)力分析滿足要求確定尺寸是否隧道主體建筑結(jié)構(gòu)3.隧道襯砌橫斷面設(shè)計的基本內(nèi)容與方法（1）設(shè)計基本內(nèi)容（25（3）設(shè)計基本要求★隧道內(nèi)輪廓必須符合隧道建筑凈空限界?！飪?nèi)輪廓線應(yīng)盡量減小洞室的體積?！锝Y(jié)構(gòu)軸線應(yīng)盡可能地符合壓力線?！锸┕し椒艽_保斷面形狀及尺寸有利于隧道的穩(wěn)定。（4）設(shè)計目的★滿足限界要求★滿足受力要求★圬工最省3.隧道襯砌橫斷面設(shè)計的基本內(nèi)容與方法結(jié)構(gòu)軸線壓力線隧道主體建筑結(jié)構(gòu)（3）設(shè)計基本要求★隧道內(nèi)輪廓必須符合隧道建筑凈空限界264.襯砌斷面厚度各截面厚度隨工程及水文地質(zhì)條件不同而變化★單線鐵路隧道襯砌拱頂截面厚度30－60cm★雙線鐵路隧道拱頂截面厚度40－80cm★仰拱厚度一般稍小于拱頂厚度★襯砌可等厚，也可將拱腳和邊墻較拱頂加厚20%-50%經(jīng)驗:鐵路規(guī)范規(guī)定襯砌截面最小厚度(㎝)建筑材料種類

隧道和明洞襯砌

洞門端墻、翼墻

和洞口擋土墻

拱圈

邊墻

仰拱

混凝土

20

20

20

30

片石混凝土

50

50

漿砌粗料石、混凝土塊

30

30

30

漿砌塊石

30

30

漿砌片石

50

50

隧道主體建筑結(jié)構(gòu)4.襯砌斷面厚度各截面厚度隨工程及水文地質(zhì)條件不同而變化★275.鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計（1）內(nèi)輪廓線（2）外輪廓線外輪廓線=內(nèi)輪廓線+襯砌厚度我國鐵路隧道的建筑限界是統(tǒng)一固定的。在相同的圍巖級別時，襯砌橫斷面形狀和尺寸也是固定的。有通用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)圖，不需專門的設(shè)計。在有較大偏壓、凍脹力、傾斜的滑動推力或大量塌方及七度以上地震等，應(yīng)根據(jù)荷載特點進行個別設(shè)計。隧道主體建筑結(jié)構(gòu)5.鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計（1）內(nèi)輪廓線（2）外輪廓線外輪廓線285.鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計軌頂面至拱頂高度h拱頂至拱腳矢高f；襯砌拱部凈寬之半b拱圈第一個內(nèi)徑r1和第二個內(nèi)徑r2第一段圓曲線的終點截面與豎直面的夾角φ1拱腳截面與豎直面的夾角φ2；內(nèi)徑r2的圓心o2至o1的水平和垂直距離a隧道主體建筑結(jié)構(gòu)5.鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計軌頂面至拱頂高度h拱圈第一個內(nèi)徑r29先給定b、f、φ1及a值后，再解出r1、r2及φ2。曲線地段需要加寬時，保持r2及φ2不變，φ1仍取45o，b值根據(jù)加寬要求也是已知，故未知參數(shù)f、a、r1仍可求解。襯砌斷面幾何關(guān)系有：上式含b、f、φ1、a、r1、r2、φ2共7個參數(shù)隧道主體建筑結(jié)構(gòu)先給定b、f、φ1及a值后，再解出r1、r2及φ2。襯砌斷30隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道主體建筑結(jié)構(gòu)31（1）襯砌內(nèi)輪廓線(標(biāo)準(zhǔn)化)（2）襯砌外輪廓線(可變化)（3）襯砌截面厚度(可變化)總結(jié)及思考隧道主體建筑結(jié)構(gòu)（1）內(nèi)輪廓線與厚度影響結(jié)構(gòu)軸線；（2）外輪廓線決定是否變截面襯砌，亦影響結(jié)構(gòu)軸線。結(jié)論（1）襯砌內(nèi)輪廓線(標(biāo)準(zhǔn)化)總結(jié)及思考隧道主體建筑結(jié)構(gòu)（132隧道主體建筑結(jié)構(gòu)6.公路隧道襯砌斷面設(shè)計目前公路隧道以單心圓、坦三心圓兩種斷面應(yīng)用最為普遍。公路隧道與鐵路隧道的主要區(qū)別：①鐵路隧道建筑限界是固定統(tǒng)一的，而公路隧道的建筑限界則不定。②公路隧道的附屬設(shè)施比鐵路隧道多且要求高，且每一座隧道均會因交通流量和長度不同而要求不同。**基本原理：在公路隧道建筑限界各角點到隧道內(nèi)輪廓線的距離滿足最小值(行車安全)的前提下，使得內(nèi)輪廓線包圍的面積(開挖面積)最小.隧道主體建筑結(jié)構(gòu)6.公路隧道襯砌斷面設(shè)計目前公路隧道以單心圓33獨立變量根據(jù)經(jīng)驗，對一般的限界d7為重要控制量(d7滿足后，其它控制點的富裕量易滿足)開挖面積(路面以上)隧道主體建筑結(jié)構(gòu)獨立變量根據(jù)經(jīng)驗，對一般的限界d7為重要控制量(d7滿足后34約束條件隧道主體建筑結(jié)構(gòu)約束條件隧道主體建筑結(jié)構(gòu)35與鐵路隧道的異同點：

內(nèi)輪廓非標(biāo)準(zhǔn)化通風(fēng)、照明等附屬設(shè)施多設(shè)計特點：

斷面設(shè)計優(yōu)化的必要性規(guī)范推薦斷面形式(有標(biāo)準(zhǔn)化的趨勢)

6.公路隧道襯砌斷面設(shè)計除偏壓比較明顯的地段外，公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)大多采用等截面的形狀。在確定了襯砌斷面內(nèi)輪廓線后，只要選定號節(jié)目厚度，設(shè)計外輪廓線和結(jié)果軸線即可確定。襯砌外輪廓線和軸線隧道主體建筑結(jié)構(gòu)與鐵路隧道的異同點：6.公路隧道襯砌斷面設(shè)計除偏壓比較36本節(jié)主要內(nèi)容：隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道支護結(jié)構(gòu)基本要求洞身支護結(jié)構(gòu)主要類型不同類型洞身支護結(jié)構(gòu)特點及適用條件襯砌材料本節(jié)主要內(nèi)容：隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道支護結(jié)構(gòu)基本要求37隧道主體建筑結(jié)構(gòu)開挖－地層平衡破壞－變形－坍塌襯砌-支護圍巖的結(jié)構(gòu)支護方式外部支護－從圍巖外部內(nèi)部支護－對圍巖內(nèi)加固混合支護地層、毛洞與襯砌**隧道的關(guān)鍵就是支護結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用！隧道主體建筑結(jié)構(gòu)開挖－地層平衡破壞－變形－坍塌支護方式外部支38隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、支護結(jié)構(gòu)基本要求保證隧道斷面使用凈空，防止巖體質(zhì)量惡化承受荷載，使隧道支護體系有足夠安全度1.支護結(jié)構(gòu)的基本作用支護結(jié)構(gòu)應(yīng)具有與上述作用相適應(yīng)的構(gòu)造、力學(xué)特性和施工可能性與周圍巖體大面積地牢固接觸，即保證支護一圍巖作為一個統(tǒng)一的支護體系而共同工作。要允許圍巖及支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有限制的變形，以充分發(fā)揮圍巖自承載作用而減少支護結(jié)構(gòu)受力，但又必須保證支護結(jié)構(gòu)及時施作。2.理想支護結(jié)構(gòu)基本要求隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、支護結(jié)構(gòu)基本要求保證隧道斷面使用凈空，防39隧道主體建筑結(jié)構(gòu)二、洞身支護結(jié)構(gòu)主要類型外部支護整體式混凝土襯砌砌石襯砌拼裝式襯砌噴射混凝土支護內(nèi)部支護混合支護錨桿注漿噴錨支護復(fù)合式襯砌隧道主體建筑結(jié)構(gòu)二、洞身支護結(jié)構(gòu)主要類型外部支護整體式混凝土40隧道主體建筑結(jié)構(gòu)2.曲墻拱形襯砌1.直墻拱形襯砌三、整體式混凝土襯砌工藝流程:優(yōu)點:缺點:立模－灌筑－養(yǎng)生－拆?！魧Φ刭|(zhì)條件和施工條件的適應(yīng)性較強◆易于按需要成型◆整體性好◆抗?jié)B性強◆需要養(yǎng)生時間◆受力較慢分類主要與水平圍巖壓力有關(guān)！隧道主體建筑結(jié)構(gòu)2.曲墻拱形襯砌1.直墻拱形襯砌三、整體式混41隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條件:◆圍巖壓力以豎向為主，幾乎沒有或僅有很小的水平側(cè)向壓力?！舻刭|(zhì)條件較好的Ⅰ、Ⅱ級(Ⅴ、Ⅵ類)圍巖1.直墻拱形襯砌組成部分邊墻鋪底拱圈軌頂面◆上部拱圈◆直邊墻◆下部鋪底◆排水溝圓弧拱坦三心圓拱尖三心圓拱拱圈等厚三心圓素混凝土排水溝側(cè)壓力很小三、整體式混凝土襯砌隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條件:◆圍巖壓力以豎向為主，幾乎沒有或42隧道主體建筑結(jié)構(gòu)(1)半襯砌－不設(shè)邊墻適用條件:應(yīng)把兩側(cè)巖壁表面噴漿敷面◆地質(zhì)條件極好，整體巖層堅固◆幾乎無水平側(cè)壓力◆無地下水侵入側(cè)壁噴漿1.直墻拱形襯砌三、整體式混凝土襯砌隧道主體建筑結(jié)構(gòu)(1)半襯砌－不設(shè)邊墻適用條件:應(yīng)把兩側(cè)巖43隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條件:◆適用于I、II級圍巖◆水平側(cè)壓力較小使拱腳穩(wěn)固的直接支承在兩側(cè)圍巖上，以改善拱圈的受力條件，減少邊墻的開挖及襯砌圬工數(shù)量，降低造價。側(cè)壁噴漿或模筑薄混凝土1.直墻拱形襯砌三、整體式混凝土襯砌(2)大拱腳薄邊墻隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條件:◆適用于I、II級圍巖◆水平側(cè)壓44隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用：地質(zhì)條件尚好，側(cè)壓力不大，但又不宜采用半襯砌。簡化邊墻:特點：直墻開挖拱形孔洞邊墻形成帶支墩的連拱支墩縱向尺寸>2m拱形孔洞縱向尺寸不大于5m墻拱頂至拱圈起拱線的距離>100cm1.直墻拱形襯砌三、整體式混凝土襯砌隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用：簡化邊墻:特點：1.直墻拱形襯砌三、整45隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條件:2.曲墻拱形襯砌組成部分◆上部拱圈◆曲邊墻◆下部素砼鋪底或仰拱圓弧拱坦三心圓拱尖三心圓拱有仰拱結(jié)構(gòu)閉合！有地下水地質(zhì)較差，巖體松散破碎強度不高側(cè)向水平壓力也相當(dāng)大無仰拱結(jié)構(gòu)不閉合！內(nèi)軌頂面拱圈曲邊墻仰拱三、整體式混凝土襯砌隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條件:2.曲墻拱形襯砌組成部分◆上部46隧道主體建筑結(jié)構(gòu)四、裝配式混凝土襯砌優(yōu)點：缺點：◆可立即承受圍巖壓力◆工廠化、機械化，改善勞動條件◆不需臨時支撐可節(jié)省大量材料及勞力◆速度快，工期短，造價低◆接縫多，整體性差，◆抗?jié)B性差，防水困難◆需要足夠的拼裝空間◆制備構(gòu)件尺寸上要求精度高隧道主體建筑結(jié)構(gòu)四、裝配式混凝土襯砌優(yōu)點：缺點：◆可47隧道主體建筑結(jié)構(gòu)五、錨噴支護噴射混凝土加設(shè)錨桿和金屬網(wǎng)構(gòu)成，簡稱“噴錨支護”，是目前常用的一種圍巖支護手段。**作用原理形成一種柔性襯砌結(jié)構(gòu)，與圍巖合成一體，共同作用，充分調(diào)動或發(fā)揮圍巖自穩(wěn)能力噴射混凝土充填裂隙、封閉圍巖壁面，靠噴層與圍巖粘結(jié)力及自身抗剪能力組成一個新的承載結(jié)構(gòu)體系適應(yīng)軟弱和膨脹性地層隧道開挖及可用于整治坍方和隧道襯砌裂損。通過錨桿懸吊效應(yīng)、組合梁效應(yīng)、加固效應(yīng)以發(fā)揮圍巖自承能力重要！隧道主體建筑結(jié)構(gòu)五、錨噴支護噴射混凝土加設(shè)錨桿和金屬48隧道主體建筑結(jié)構(gòu)不低于32.5級的普通硅酸鹽水泥粒徑<16mm的卵石或碎石,不含雜質(zhì),需添加速凝劑噴射類型噴層材料◆干噴◆濕噴◆潮噴干拌和料噴嘴前與水混合層漿液噴射前拌和成漿液噴層厚度5cm－25cm與爆破的光滑程度有關(guān)有時加鋼筋網(wǎng)提高噴層的強度和穩(wěn)定性鋼筋直徑6-12mm間距200mm鋼筋網(wǎng)與巖壁綁扎或焊接牢固五、錨噴支護隧道主體建筑結(jié)構(gòu)不低于32.5級的普通硅酸鹽水泥49隧道主體建筑結(jié)構(gòu)六、復(fù)合式襯砌在不同時間分層先后施作，它可以是兩層、三層或更多的層，目前實踐的都只外襯和內(nèi)襯兩層，因此又稱之“雙層襯砌”基本組成裝配式襯砌混凝土襯砌混凝土襯砌格柵鋼構(gòu)拱架噴射混凝土噴錨支護混凝土襯砌外襯內(nèi)襯◆外襯◆內(nèi)襯◆防水層噴射混凝土或鋼筋網(wǎng)＋噴混凝土模筑混凝土或噴射混凝土高分子防水卷材隧道主體建筑結(jié)構(gòu)六、復(fù)合式襯砌在不同時間分層先后50隧道主體建筑結(jié)構(gòu)六、復(fù)合式襯砌◆保護圍巖和加固圍巖，促進圍巖應(yīng)力調(diào)整，充分發(fā)揮圍巖自承作用。外襯受力狀態(tài)◆圍巖比較軟弱地段，則內(nèi)、外襯砌是共同承載；而在一些特殊地質(zhì)地段中(坍方、大變形)，二次襯砌承載作用是主要的，它不僅穩(wěn)定圍巖變形而且在整個襯砌結(jié)構(gòu)中占有主導(dǎo)地位。內(nèi)襯受力狀態(tài)監(jiān)控量測內(nèi)襯施作最佳時機很重要！◆較堅硬圍巖地段，由于圍巖具有自承能力，它與初期支護組合在一起能起到永久建筑物的作用，所以二次襯砌只是用來提高安全度的；隧道主體建筑結(jié)構(gòu)六、復(fù)合式襯砌◆保護圍巖和加固圍巖，促進51隧道主體建筑結(jié)構(gòu)六、復(fù)合式襯砌◆改善受力條件，相對單層同厚度模筑襯砌，承載能力提高20％～30％◆防止外層襯砌風(fēng)化，使噴層內(nèi)鋼筋網(wǎng)和錨桿端部免于銹蝕◆表面光潔平整，利于通風(fēng)◆防水效果好優(yōu)點：缺點：◆造價較高，施工較復(fù)雜設(shè)計方法以工程類比為主，理論驗算為輔結(jié)合施工，監(jiān)控量測取得數(shù)據(jù)不斷修改和完善設(shè)計隧道主體建筑結(jié)構(gòu)六、復(fù)合式襯砌◆改善受力條件，相對單層同52隧道主體建筑結(jié)構(gòu)六、復(fù)合式襯砌**仰拱重要性－設(shè)計上仰拱作用Ⅳ級及以下圍巖或可能出現(xiàn)偏壓時，應(yīng)設(shè)置仰拱!①解決基礎(chǔ)承載力不夠，減少下沉：防止底鼓隆起變形，調(diào)整襯砌應(yīng)力作用；②封閉圍巖，制止圍巖過大松弛變形，將圍巖塑性變形和形變壓力控制在允許范圍，提高結(jié)構(gòu)整體承載力；③增加底部和墻部的支護抵抗力，防止內(nèi)擠而產(chǎn)生剪切破壞。隧道主體建筑結(jié)構(gòu)六、復(fù)合式襯砌**仰拱重要性－設(shè)計上仰拱作用53隧道主體建筑結(jié)構(gòu)六、復(fù)合式襯砌**仰拱重要性－施工中仰拱二襯跟進隧道主體建筑結(jié)構(gòu)六、復(fù)合式襯砌**仰拱重要性－施工中仰拱二襯54隧道主體建筑結(jié)構(gòu)七、連拱襯砌◆隧道宜近不宜連原則兩隧道最小凈距，一般30m以上（1）洞口位置選擇自由度大，路線分離困難、洞外地形條件復(fù)雜、土地緊張時采用（2）引線占地面積少、接線難度?。?）較深挖高邊坡穩(wěn)定，可減少運營安全隱患（4）便于公路橋隧和鐵路站隧相連（5）可保持線形流暢，斷面造型美觀（6）便于運營管理◆適用特點隧道主體建筑結(jié)構(gòu)七、連拱襯砌◆隧道宜近不宜連原則兩隧道最小凈55隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道橫斷面輪廓尺寸應(yīng)設(shè)計成多大，才能使車輛能安全、經(jīng)濟地通過隧道？思考一下：隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道橫斷面輪廓尺寸應(yīng)設(shè)計成多大，561.直線隧道凈空凈空概念隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間機車車輛限界基本建筑限界隧道建筑限界限界建筑限界－建筑物不得侵入的一種限界一、鐵路隧道凈空及要求BH一種規(guī)定的輪廓線，保證列車安全運行請觀察隧道空間隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.直線隧道凈空凈空概念隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間機車車輛571.直線隧道凈空機車車輛限界機車車輛最外輪廓線的限界尺寸基本建筑限界線路上所有建筑物和設(shè)備不得侵入的輪廓線目的：所有在線路行使車輛，沿車體所有部分都在此限界范圍內(nèi)目的：保證機車車輛（包括超限車輛、最大級超限貨物裝載限界）安全運行及建筑物和設(shè)備不受損害一、鐵路隧道凈空及要求隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.直線隧道凈空機車車輛限界機車車輛最外輪廓線的限界尺寸基本581.直線隧道凈空一、鐵路隧道凈空及要求隧道建筑限界包圍“基本建筑限界”外部的輪廓線目的：用于安裝通訊、照明、通風(fēng)、電力等設(shè)備按照GB146.2-831蒸汽及內(nèi)燃牽引2電力牽引隧限－1A單線隧限－1B雙線隧限－2A單線隧限－2B雙線標(biāo)準(zhǔn)化隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.直線隧道凈空一、鐵路隧道凈空及要求隧道建筑限界包圍“基本591.直線隧道凈空比“隧道建筑限界”大一些?？紤]不同圍巖壓力下，襯砌結(jié)構(gòu)的合理受力形狀考慮施工方便一、鐵路隧道凈空及要求由隧道內(nèi)輪廓線決定！拱部采用三心圓邊墻采用直墻或曲墻隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.直線隧道凈空比“隧道建筑限界”大一些?？紤]不同圍巖壓力下602.曲線隧道凈空加寬加寬原因(a)車輛通過曲線，轉(zhuǎn)向架中心點沿線路運行，車身保持矩形形狀。故其兩端向曲線外側(cè)偏移（d外），中間向曲線內(nèi)側(cè)偏移（d內(nèi)1）。(b)曲線外軌超高，車輛向曲線內(nèi)側(cè)傾斜，車輛限界上的控制點在水平方向上向內(nèi)移動一個距離（d內(nèi)2）。d內(nèi)1－車輛中間部分向曲線內(nèi)側(cè)的偏移d外－車輛兩端向曲線外側(cè)的偏移d內(nèi)2－外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移一、鐵路隧道凈空及要求隧道主體建筑結(jié)構(gòu)考察幾個偏移量2.曲線隧道凈空加寬加寬原因(a)車輛通過曲線，轉(zhuǎn)向架中心點612.曲線隧道凈空加寬加寬值的計算(1)單線曲線隧道加寬值的計算d內(nèi)1－車輛中間部分向曲線內(nèi)側(cè)的偏移一、鐵路隧道凈空及要求隧道主體建筑結(jié)構(gòu)2.曲線隧道凈空加寬加寬值的計算(1)單線曲線隧道加寬值的計62d外－車輛兩端向曲線外側(cè)的偏移一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線隧道凈空加寬(1)單線曲線隧道加寬值的計算隧道主體建筑結(jié)構(gòu)d外－車輛兩端向曲線外側(cè)的偏移一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線63d內(nèi)2－外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移H－隧道限界控制點自軌面起的高度E－曲線外軌超高值最大值不超過15㎝v—鐵路遠期行車速度，km/h一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線隧道凈空加寬(1)單線曲線隧道加寬值的計算隧道主體建筑結(jié)構(gòu)近似d內(nèi)2－外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移H－隧道限界控制點自軌面64隧道主體建筑結(jié)構(gòu)外側(cè)加寬內(nèi)側(cè)加寬總加寬一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線隧道凈空加寬(1)單線曲線隧道加寬值中線偏移距離d－內(nèi)外側(cè)加寬值不同，內(nèi)側(cè)加寬>外側(cè)加寬，隧道中線向曲線內(nèi)側(cè)偏移隧道主體建筑結(jié)構(gòu)外側(cè)加寬內(nèi)側(cè)加寬總加寬一、鐵路隧道凈空及要求65(2)雙線曲線隧道加寬值的計算外側(cè)加寬W2內(nèi)側(cè)加寬W1總加寬W:同單線內(nèi)、外側(cè)線路中線間的加寬值W3外側(cè)線路的外軌超高大于內(nèi)側(cè)線路的外軌超高其他情況一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線隧道凈空加寬H=360cm隧道主體建筑結(jié)構(gòu)(2)雙線曲線隧道加寬值的計算外側(cè)加寬W2內(nèi)側(cè)加寬W1總加寬66隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、鐵路隧道凈空及要求中線偏移距離內(nèi)側(cè)線路中線與隧道中線的距離外側(cè)線路中線與隧道中線的距離2.曲線隧道凈空加寬隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、鐵路隧道凈空及要求中線偏移距離內(nèi)側(cè)線路中67(3)鐵路曲線隧道加寬的平面布置《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：從圓曲線到緩和曲線中點，并向直線方向延伸13m圓曲線段緩和曲線段按上述計算方法計算加寬采用圓曲線加寬斷面，加寬W其余緩和段，從直緩分界點向直線方向延伸22m采用緩和曲線中點加寬斷面，加寬值取圓曲線加寬值一半，按W/2一、鐵路隧道凈空及要求2.曲線隧道凈空加寬隧道主體建筑結(jié)構(gòu)(3)鐵路曲線隧道加寬的平面布置《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：68隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、鐵路隧道凈空及要求圓曲線段緩和曲線段直線段(1)從圓曲線到緩和曲線中點，并向直線方向延伸13m采用圓曲線加寬斷面，加寬W(2)其余緩和段，從直緩分界點向直線方向延伸22m采用緩和曲線中點加寬斷面，加寬值取圓曲線加寬值一半，按W/2隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、鐵路隧道凈空及要求圓曲線段緩和曲線段直線691.公路隧道凈空概念公路隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間，包括通風(fēng)、照明、消防、通訊等設(shè)備所占的空間。為保證隧道內(nèi)各種交通工具的正常運行與安全而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間限界。不得有任何部件侵入。2.公路隧道建筑限界二、公路隧道凈空3.公路隧道建筑限界組成隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.公路隧道凈空概念公路隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍70執(zhí)行公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)W—行車道寬度S—行車道兩側(cè)路緣帶寬度C—余寬按計算行車速度<100km/h時為0.25m≥100km/h時為0.5mH—凈高一條公路應(yīng)用一個凈高三、四級公路為4.5m高速公路和一級、二級公路為5.0m二、公路隧道凈空3.公路隧道建筑限界組成隧道主體建筑結(jié)構(gòu)執(zhí)行公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)W—行車道寬度S—行車道兩側(cè)路緣帶寬度C71L—側(cè)向?qū)挾菶—建筑限界頂角寬度當(dāng)L≤1m時，E=L當(dāng)L＞1m時，E=1mL1—左側(cè)硬路肩寬度L2—右側(cè)硬路肩或應(yīng)急停車帶寬度J—檢修道（一側(cè)）寬度其它各級公路的側(cè)向?qū)挾葹槁芳鐚挾葴p去0.25m高速公路、一級公路的側(cè)向?qū)挾葹橛猜芳鐚挾龋↙1或L2）高速公路和一級公路應(yīng)設(shè)，一般為0.75mR—人行道寬度(一般公路)二、公路隧道凈空3.公路隧道建筑限界組成據(jù)行人密度、隧道長度、交通量及交通安全等確定設(shè)置與否隧道主體建筑結(jié)構(gòu)L—側(cè)向?qū)挾菶—建筑限界頂角寬度當(dāng)L≤1m時，E=L當(dāng)L＞172組成部分用途路緣帶、余寬或人行道——減少恐懼、安全運行檢修道——檢修工具車車行道凈高——汽車載貨限高和富裕量緊急停車帶——長隧道和特長隧道救援、搶修疏散寬高——排水、通風(fēng)、照明、防火、監(jiān)控、運營等寬高——圍巖壓力影響、施工等必要的富裕量二、公路隧道凈空4.標(biāo)準(zhǔn)的公路隧道限界3.公路隧道建筑限界組成根據(jù)常用的車道及個功能尺寸將公路隧道限界進行標(biāo)準(zhǔn)化隧道主體建筑結(jié)構(gòu)組成部分用途路緣帶、余寬或人行道——減少恐懼、安全運行檢修道73二、公路隧道凈空5.公路隧道內(nèi)輪廓設(shè)計應(yīng)包括隧道建筑限界，還應(yīng)滿足路面、照明、排水、消防、監(jiān)控、運營管理、裝飾等設(shè)施所需的空間?？紤]圍巖變形、施工方法等影響的預(yù)留富裕量。安全、經(jīng)濟、合理。隧道主體建筑結(jié)構(gòu)二、公路隧道凈空5.公路隧道內(nèi)輪廓設(shè)計應(yīng)包括隧道建筑限界，74二、公路隧道凈空6.公路曲線隧道凈空加寬公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ002-97）第3.0.2條：隧道主體建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)曲線半徑不大于250m，在曲線內(nèi)側(cè)加寬

（1）雙側(cè)道表2-2（3）單車道按表2-2的1/2。二、公路隧道凈空6.公路曲線隧道凈空加寬公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（J75本節(jié)問題隧道襯砌橫斷面設(shè)計的基本內(nèi)容與方法鐵路隧道襯砌橫斷面設(shè)計公路隧道襯砌橫斷面設(shè)計隧道襯砌的厚度隧道橫斷面形式隧道主體建筑結(jié)構(gòu)本節(jié)問題隧道襯砌橫斷面設(shè)計的基本內(nèi)容與方法鐵路隧道襯砌橫斷面761.隧道襯砌結(jié)構(gòu)及橫斷面設(shè)計概況設(shè)計斷面洞室開挖襯砌結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)施工隧道凈空行車及功能要求隧道限界隧道主體建筑結(jié)構(gòu)1.隧道襯砌結(jié)構(gòu)及橫斷面設(shè)計概況設(shè)計斷面洞室開挖襯砌結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)772.隧道襯砌斷面形式鉆爆法鐵路隧道公路隧道山嶺隧道城市隧道水下隧道交通隧道盾構(gòu)及TBM直墻拱形單線雙線曲墻拱形單圓斷面雙圓斷面坦三心圓斷面矩形斷面沉管法隧道主體建筑結(jié)構(gòu)2.隧道襯砌斷面形式鉆爆法鐵路隧道公路隧道山嶺隧道城市隧道水78隧道襯砌橫斷面的一般選擇隧道襯砌承受徑向分布的壓力，采用圓形承受豎向壓力為主，水平壓力小，上部采用圓形或尖拱，下部直墻式承受豎向壓力和水平壓力，上部采用圓形或平拱，下部曲墻式，必要設(shè)仰拱山嶺隧道多采用三心圓或單心圓弧斷面，較少采用四心圓或五心圓暗挖法公路隧道多采用三心圓，包括山嶺隧道、城市隧道、水底隧道盾構(gòu)和TBM隧道基本為單圓形斷面沉管隧道為矩形斷面隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道襯砌橫斷面的一般選擇隧道襯砌承受徑向分布的壓力，采用圓形793.隧道襯砌橫斷面設(shè)計的基本內(nèi)容與方法（1）設(shè)計基本內(nèi)容（2）設(shè)計步驟★襯砌內(nèi)輪廓線★結(jié)構(gòu)軸線★各截面厚度★確定隧道類型相應(yīng)建筑限界★根據(jù)圍巖初步擬定截面厚度★斷面優(yōu)化、強度檢算★評價內(nèi)輪廓線擬定結(jié)構(gòu)截面形狀及其尺寸(經(jīng)驗類比)內(nèi)力分析滿足要求確定尺寸是否隧道主體建筑結(jié)構(gòu)3.隧道襯砌橫斷面設(shè)計的基本內(nèi)容與方法（1）設(shè)計基本內(nèi)容（80（3）設(shè)計基本要求★隧道內(nèi)輪廓必須符合隧道建筑凈空限界?！飪?nèi)輪廓線應(yīng)盡量減小洞室的體積?！锝Y(jié)構(gòu)軸線應(yīng)盡可能地符合壓力線?！锸┕し椒艽_保斷面形狀及尺寸有利于隧道的穩(wěn)定。（4）設(shè)計目的★滿足限界要求★滿足受力要求★圬工最省3.隧道襯砌橫斷面設(shè)計的基本內(nèi)容與方法結(jié)構(gòu)軸線壓力線隧道主體建筑結(jié)構(gòu)（3）設(shè)計基本要求★隧道內(nèi)輪廓必須符合隧道建筑凈空限界814.襯砌斷面厚度各截面厚度隨工程及水文地質(zhì)條件不同而變化★單線鐵路隧道襯砌拱頂截面厚度30－60cm★雙線鐵路隧道拱頂截面厚度40－80cm★仰拱厚度一般稍小于拱頂厚度★襯砌可等厚，也可將拱腳和邊墻較拱頂加厚20%-50%經(jīng)驗:鐵路規(guī)范規(guī)定襯砌截面最小厚度(㎝)建筑材料種類

隧道和明洞襯砌

洞門端墻、翼墻

和洞口擋土墻

拱圈

邊墻

仰拱

混凝土

20

20

20

30

片石混凝土

50

50

漿砌粗料石、混凝土塊

30

30

30

漿砌塊石

30

30

漿砌片石

50

50

隧道主體建筑結(jié)構(gòu)4.襯砌斷面厚度各截面厚度隨工程及水文地質(zhì)條件不同而變化★825.鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計（1）內(nèi)輪廓線（2）外輪廓線外輪廓線=內(nèi)輪廓線+襯砌厚度我國鐵路隧道的建筑限界是統(tǒng)一固定的。在相同的圍巖級別時，襯砌橫斷面形狀和尺寸也是固定的。有通用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)圖，不需專門的設(shè)計。在有較大偏壓、凍脹力、傾斜的滑動推力或大量塌方及七度以上地震等，應(yīng)根據(jù)荷載特點進行個別設(shè)計。隧道主體建筑結(jié)構(gòu)5.鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計（1）內(nèi)輪廓線（2）外輪廓線外輪廓線835.鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計軌頂面至拱頂高度h拱頂至拱腳矢高f；襯砌拱部凈寬之半b拱圈第一個內(nèi)徑r1和第二個內(nèi)徑r2第一段圓曲線的終點截面與豎直面的夾角φ1拱腳截面與豎直面的夾角φ2；內(nèi)徑r2的圓心o2至o1的水平和垂直距離a隧道主體建筑結(jié)構(gòu)5.鐵路隧道襯砌斷面設(shè)計軌頂面至拱頂高度h拱圈第一個內(nèi)徑r84先給定b、f、φ1及a值后，再解出r1、r2及φ2。曲線地段需要加寬時，保持r2及φ2不變，φ1仍取45o，b值根據(jù)加寬要求也是已知，故未知參數(shù)f、a、r1仍可求解。襯砌斷面幾何關(guān)系有：上式含b、f、φ1、a、r1、r2、φ2共7個參數(shù)隧道主體建筑結(jié)構(gòu)先給定b、f、φ1及a值后，再解出r1、r2及φ2。襯砌斷85隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道主體建筑結(jié)構(gòu)86（1）襯砌內(nèi)輪廓線(標(biāo)準(zhǔn)化)（2）襯砌外輪廓線(可變化)（3）襯砌截面厚度(可變化)總結(jié)及思考隧道主體建筑結(jié)構(gòu)（1）內(nèi)輪廓線與厚度影響結(jié)構(gòu)軸線；（2）外輪廓線決定是否變截面襯砌，亦影響結(jié)構(gòu)軸線。結(jié)論（1）襯砌內(nèi)輪廓線(標(biāo)準(zhǔn)化)總結(jié)及思考隧道主體建筑結(jié)構(gòu)（187隧道主體建筑結(jié)構(gòu)6.公路隧道襯砌斷面設(shè)計目前公路隧道以單心圓、坦三心圓兩種斷面應(yīng)用最為普遍。公路隧道與鐵路隧道的主要區(qū)別：①鐵路隧道建筑限界是固定統(tǒng)一的，而公路隧道的建筑限界則不定。②公路隧道的附屬設(shè)施比鐵路隧道多且要求高，且每一座隧道均會因交通流量和長度不同而要求不同。**基本原理：在公路隧道建筑限界各角點到隧道內(nèi)輪廓線的距離滿足最小值(行車安全)的前提下，使得內(nèi)輪廓線包圍的面積(開挖面積)最小.隧道主體建筑結(jié)構(gòu)6.公路隧道襯砌斷面設(shè)計目前公路隧道以單心圓88獨立變量根據(jù)經(jīng)驗，對一般的限界d7為重要控制量(d7滿足后，其它控制點的富裕量易滿足)開挖面積(路面以上)隧道主體建筑結(jié)構(gòu)獨立變量根據(jù)經(jīng)驗，對一般的限界d7為重要控制量(d7滿足后89約束條件隧道主體建筑結(jié)構(gòu)約束條件隧道主體建筑結(jié)構(gòu)90與鐵路隧道的異同點：

內(nèi)輪廓非標(biāo)準(zhǔn)化通風(fēng)、照明等附屬設(shè)施多設(shè)計特點：

斷面設(shè)計優(yōu)化的必要性規(guī)范推薦斷面形式(有標(biāo)準(zhǔn)化的趨勢)

6.公路隧道襯砌斷面設(shè)計除偏壓比較明顯的地段外，公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)大多采用等截面的形狀。在確定了襯砌斷面內(nèi)輪廓線后，只要選定號節(jié)目厚度，設(shè)計外輪廓線和結(jié)果軸線即可確定。襯砌外輪廓線和軸線隧道主體建筑結(jié)構(gòu)與鐵路隧道的異同點：6.公路隧道襯砌斷面設(shè)計除偏壓比較91本節(jié)主要內(nèi)容：隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道支護結(jié)構(gòu)基本要求洞身支護結(jié)構(gòu)主要類型不同類型洞身支護結(jié)構(gòu)特點及適用條件襯砌材料本節(jié)主要內(nèi)容：隧道主體建筑結(jié)構(gòu)隧道支護結(jié)構(gòu)基本要求92隧道主體建筑結(jié)構(gòu)開挖－地層平衡破壞－變形－坍塌襯砌-支護圍巖的結(jié)構(gòu)支護方式外部支護－從圍巖外部內(nèi)部支護－對圍巖內(nèi)加固混合支護地層、毛洞與襯砌**隧道的關(guān)鍵就是支護結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用！隧道主體建筑結(jié)構(gòu)開挖－地層平衡破壞－變形－坍塌支護方式外部支93隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、支護結(jié)構(gòu)基本要求保證隧道斷面使用凈空，防止巖體質(zhì)量惡化承受荷載，使隧道支護體系有足夠安全度1.支護結(jié)構(gòu)的基本作用支護結(jié)構(gòu)應(yīng)具有與上述作用相適應(yīng)的構(gòu)造、力學(xué)特性和施工可能性與周圍巖體大面積地牢固接觸，即保證支護一圍巖作為一個統(tǒng)一的支護體系而共同工作。要允許圍巖及支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有限制的變形，以充分發(fā)揮圍巖自承載作用而減少支護結(jié)構(gòu)受力，但又必須保證支護結(jié)構(gòu)及時施作。2.理想支護結(jié)構(gòu)基本要求隧道主體建筑結(jié)構(gòu)一、支護結(jié)構(gòu)基本要求保證隧道斷面使用凈空，防94隧道主體建筑結(jié)構(gòu)二、洞身支護結(jié)構(gòu)主要類型外部支護整體式混凝土襯砌砌石襯砌拼裝式襯砌噴射混凝土支護內(nèi)部支護混合支護錨桿注漿噴錨支護復(fù)合式襯砌隧道主體建筑結(jié)構(gòu)二、洞身支護結(jié)構(gòu)主要類型外部支護整體式混凝土95隧道主體建筑結(jié)構(gòu)2.曲墻拱形襯砌1.直墻拱形襯砌三、整體式混凝土襯砌工藝流程:優(yōu)點:缺點:立模－灌筑－養(yǎng)生－拆?！魧Φ刭|(zhì)條件和施工條件的適應(yīng)性較強◆易于按需要成型◆整體性好◆抗?jié)B性強◆需要養(yǎng)生時間◆受力較慢分類主要與水平圍巖壓力有關(guān)！隧道主體建筑結(jié)構(gòu)2.曲墻拱形襯砌1.直墻拱形襯砌三、整體式混96隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條件:◆圍巖壓力以豎向為主，幾乎沒有或僅有很小的水平側(cè)向壓力。◆地質(zhì)條件較好的Ⅰ、Ⅱ級(Ⅴ、Ⅵ類)圍巖1.直墻拱形襯砌組成部分邊墻鋪底拱圈軌頂面◆上部拱圈◆直邊墻◆下部鋪底◆排水溝圓弧拱坦三心圓拱尖三心圓拱拱圈等厚三心圓素混凝土排水溝側(cè)壓力很小三、整體式混凝土襯砌隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條件:◆圍巖壓力以豎向為主，幾乎沒有或97隧道主體建筑結(jié)構(gòu)(1)半襯砌－不設(shè)邊墻適用條件:應(yīng)把兩側(cè)巖壁表面噴漿敷面◆地質(zhì)條件極好，整體巖層堅固◆幾乎無水平側(cè)壓力◆無地下水侵入側(cè)壁噴漿1.直墻拱形襯砌三、整體式混凝土襯砌隧道主體建筑結(jié)構(gòu)(1)半襯砌－不設(shè)邊墻適用條件:應(yīng)把兩側(cè)巖98隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條件:◆適用于I、II級圍巖◆水平側(cè)壓力較小使拱腳穩(wěn)固的直接支承在兩側(cè)圍巖上，以改善拱圈的受力條件，減少邊墻的開挖及襯砌圬工數(shù)量，降低造價。側(cè)壁噴漿或模筑薄混凝土1.直墻拱形襯砌三、整體式混凝土襯砌(2)大拱腳薄邊墻隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條件:◆適用于I、II級圍巖◆水平側(cè)壓99隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用：地質(zhì)條件尚好，側(cè)壓力不大，但又不宜采用半襯砌。簡化邊墻:特點：直墻開挖拱形孔洞邊墻形成帶支墩的連拱支墩縱向尺寸>2m拱形孔洞縱向尺寸不大于5m墻拱頂至拱圈起拱線的距離>100cm1.直墻拱形襯砌三、整體式混凝土襯砌隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用：簡化邊墻:特點：1.直墻拱形襯砌三、整100隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條件:2.曲墻拱形襯砌組成部分◆上部拱圈◆曲邊墻◆下部素砼鋪底或仰拱圓弧拱坦三心圓拱尖三心圓拱有仰拱結(jié)構(gòu)閉合！有地下水地質(zhì)較差，巖體松散破碎強度不高側(cè)向水平壓力也相當(dāng)大無仰拱結(jié)構(gòu)不閉合！內(nèi)軌頂面拱圈曲邊墻仰拱三、整體式混凝土襯砌隧道主體建筑結(jié)構(gòu)適用條