隧道施工技術(shù)-隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型

項(xiàng)目二隧道構(gòu)造

隧道基本構(gòu)造隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型洞門與明洞隧道凈空隧道附屬構(gòu)筑物隧道的主體構(gòu)筑物是為了保持坑道的穩(wěn)定，保證汽（列）車的安全運(yùn)行而修筑的。任務(wù)一隧道凈空與限界隧道凈空直線隧道凈空曲線隧道凈空加寬隧道凈空是隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間。隧道建筑界限曲線地段隧道的加寬斷面任務(wù)一隧道凈空與限界一.隧道凈空

隧道凈空是指隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間。隧道凈空是根據(jù)“隧道建筑限界”確定的。

隧道建筑限界由行車道寬度（W）、側(cè)向?qū)挾龋↙）、人行道（R）或檢修道（J）等組成。

參考規(guī)范：《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》

JTJ026-90

。

公路隧道凈空各級(jí)公路隧道建筑限界如圖所示，在建筑限界內(nèi)不得有任何部件侵入。建筑限界高度，高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路取5.0m；三、四級(jí)公路取4.5m任務(wù)一隧道凈空與限界任務(wù)一隧道凈空與限界公路隧道凈空任務(wù)一隧道凈空與限界二、公路隧道限界任務(wù)一隧道凈空與限界任務(wù)一隧道凈空與限界公路隧道平曲線加寬取值任務(wù)二隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型襯砌結(jié)構(gòu)類型襯砌材料復(fù)合襯砌隧道襯砌的的選擇有材料、場(chǎng)地地質(zhì)情況、確定的圍巖等級(jí)等。洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型拼裝式襯砌、防護(hù)襯砌洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型裝配式襯砌就地灌注混凝土(鋼筋混凝土)襯砌，也稱模筑混凝土襯砌。整體式襯砌噴錨支護(hù)復(fù)合式襯砌任務(wù)二隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型任務(wù)二隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型一、整體式襯砌任務(wù)二隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型二、裝配式襯砌任務(wù)二隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型三、噴錨支護(hù)1.作用原理：任務(wù)二隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型2.噴錨支護(hù)類型優(yōu)點(diǎn)：任務(wù)二隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型四、復(fù)合式襯砌復(fù)合式襯砌構(gòu)造宏觀構(gòu)造：初期支護(hù)；二次襯砌；防水構(gòu)造；其他結(jié)構(gòu)：水溝、電纜槽、填充初期支護(hù)：錨桿；噴射混凝土；鋼架；鋼筋網(wǎng)。復(fù)合式襯砌構(gòu)造初期支護(hù)：錨桿；噴射混凝土；鋼架；鋼筋網(wǎng)。復(fù)合式襯砌構(gòu)造初期支護(hù)：錨桿；噴射混凝土；鋼架；鋼筋網(wǎng)。復(fù)合式襯砌構(gòu)造初期支護(hù)：錨桿；噴射混凝土；鋼架；鋼筋網(wǎng)。復(fù)合式襯砌構(gòu)造初期支護(hù)：錨桿；噴射混凝土；鋼架；鋼筋網(wǎng)。復(fù)合式襯砌構(gòu)造二次襯砌：建筑材料；結(jié)構(gòu)要求。復(fù)合式襯砌構(gòu)造防水及排水體系：土工布；防水層；環(huán)向及縱向盲管邊溝；中心水溝排水管；集水井復(fù)合式襯砌構(gòu)造任務(wù)三洞門與明洞1、洞門的作用減小洞口土石方開挖量穩(wěn)定邊、仰坡引離地表水流裝飾洞口一、洞門任務(wù)三洞門與明洞一、洞門2、洞門的形式洞口環(huán)框洞口石質(zhì)堅(jiān)硬穩(wěn)定，地形陡峻無排水要求；2、洞門的形式端墻式（一字式）洞門適用于地形開闊，石質(zhì)較穩(wěn)定的地區(qū)；任務(wù)三洞門與明洞一、洞門2、洞門的形式翼墻式（八字式）洞門洞口地質(zhì)較差（Ⅳ級(jí)及以上圍巖），山體縱向推力較大時(shí)，在端墻式洞門的單側(cè)或雙側(cè)設(shè)置翼墻。任務(wù)三洞門與明洞一、洞門2、洞門的形式柱式洞門

地形較陡（Ⅳ級(jí)圍巖），仰拱有下滑的可能性，又受地形或地質(zhì)條件限制，不能設(shè)置翼墻時(shí)，可在端墻中部設(shè)置2個(gè)（或4個(gè)）斷面較大的柱墩，以增加端墻的穩(wěn)定性。任務(wù)三洞門與明洞一、洞門2、洞門的形式臺(tái)階式洞門當(dāng)洞門位于傍山側(cè)坡地區(qū)，洞門一側(cè)邊仰坡較高時(shí)，為了提高靠山側(cè)仰坡起拔點(diǎn)，減少仰拱高度，將端墻頂部改為逐級(jí)升高的臺(tái)階形式。任務(wù)三洞門與明洞一、洞門2、洞門的形式斜交式洞門當(dāng)隧道洞口地面等高線斜交時(shí)，為了縮短隧道度度、減少挖方數(shù)量，可采用平行于等高線與線路呈斜交的洞口。任務(wù)三洞門與明洞一、洞門2、洞門的形式喇叭口式洞門高速鐵路隧道，為了減緩高速列車的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，對(duì)單線隧道，一般設(shè)喇叭口緩沖段，同時(shí)兼作隧道洞門。任務(wù)三洞門與明洞一、洞門其他洞門隧道雁門關(guān)隧道任務(wù)三洞門與明洞一、洞門任務(wù)三洞門與明洞二、明洞

明洞是隧道的一種變化形式，它用明挖法修筑。所謂明挖是指把巖體挖開，在露天修筑襯砌，然后回填土石。這樣修筑的構(gòu)筑物，外形幾乎與隧道無異，有拱圈、邊墻和底板，凈空與隧道相同，和地表相連處，也設(shè)有洞門、排水設(shè)施等。任務(wù)三洞門與明洞二、明洞

明洞一般修筑在隧道的進(jìn)出口處，當(dāng)遇到地質(zhì)差且洞頂覆蓋層較薄，用暗挖法難以進(jìn)洞時(shí)，或洞口路塹邊坡上有落石而危及行車安全時(shí)，均需要修建明洞。它是隧道洞口或線路上起防護(hù)作用的重要建筑物，在鐵路線上使用的較多。明洞的結(jié)構(gòu)類型常因地形、地質(zhì)和危害程度的不同，有多種形式，采用最多的為拱式明洞和棚式明洞兩種。任務(wù)三洞門與明洞二、明洞地質(zhì)差且洞頂覆蓋層較薄，用暗挖法難以進(jìn)洞時(shí)任務(wù)三洞門與明洞二、明洞1、拱式明洞拱式明洞由拱圈、邊墻和仰拱(或鋪底)組成，它的內(nèi)輪廓與隧道相一致，但結(jié)構(gòu)厚度要比隧道大。路塹式對(duì)稱型路塹式偏壓型任務(wù)三洞門與明洞二、明洞1、拱式明洞半路塹式偏壓型半路塹式單壓型任務(wù)三洞門與明洞二、明洞2、棚式明洞有些傍山隧道，地形的自然橫坡比較陡，外側(cè)沒有足夠的場(chǎng)地設(shè)置外墻及基礎(chǔ)或確保其穩(wěn)定，這時(shí)采用另一種建筑物—棚式明洞。棚式明洞常見的結(jié)構(gòu)形式：蓋板式剛架式懸臂式任務(wù)三洞門與明洞二、明洞2、棚式明洞鋼架式明洞蓋板式明洞任務(wù)三洞門與明洞二、明洞2、棚式明洞渝湘高速老虎山隧道鋼架式明洞任務(wù)三洞門與明洞二、明洞任務(wù)六隧道附屬構(gòu)筑物

公路隧道附屬建筑物包括：人行及車行橫通道、緊急停車帶、通風(fēng)設(shè)施、內(nèi)裝修等等。人行及車行橫通道人行橫通道每隔250m設(shè)置一處任務(wù)六隧道附屬構(gòu)筑物人行及車行橫通道車行橫通道每隔500~800m設(shè)置一處，并與緊急停車帶對(duì)應(yīng)。任務(wù)六隧道附屬構(gòu)筑物緊急停車帶

緊急停車帶是為故障車輛離開干道進(jìn)行避讓，以免發(fā)生交通事故，引起混亂，影響通行能力而專供緊急停車使用的停車位置。緊急停車帶的有效長度，應(yīng)滿足停放車輛進(jìn)入所需的長度，一般全掛車可以進(jìn)入需要20m，最低值為15m，寬度一般為3m。任務(wù)六隧道附屬構(gòu)筑物內(nèi)裝修圖

為了確保行車安全，在公路隧道中必須采取措施使墻面亮度在長期的運(yùn)營中保持在必要的水平以上，墻面適當(dāng)?shù)牟牧霞右詢?nèi)裝處理。內(nèi)裝可以改善隧道內(nèi)的環(huán)境，主要是提高能見度，其次是吸收噪聲。任務(wù)六隧道附屬構(gòu)筑物通風(fēng)設(shè)施

山嶺隧道的通風(fēng)，大部分采用縱向式通風(fēng)。從一個(gè)洞口直接引進(jìn)新鮮空氣，由另一洞口把污染空氣排出的方式，與自然通風(fēng)的原理是相同的。任務(wù)六隧道附屬構(gòu)筑物通風(fēng)設(shè)施任務(wù)六隧道附屬構(gòu)筑物項(xiàng)目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進(jìn)機(jī)法任務(wù)七沉管法

明挖法基本穩(wěn)定任務(wù)一明挖法施工隧道明挖法是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復(fù)地面的施工方法。地鐵隧道明挖法施工2023/12/102023/12/10明挖法懸臂支護(hù)開挖法放坡開挖錨桿任務(wù)一明挖法施工放坡開挖

隧道埋深較淺，施工對(duì)周圍環(huán)境影響較小，基坑開挖僅僅依靠適當(dāng)坡率的邊坡即可保持土體穩(wěn)定時(shí)，可采用放坡開挖。

特點(diǎn)：開挖量大，機(jī)械化程度高，施工速度快，質(zhì)量也易得到保證，對(duì)地下水影響的工程，采用井點(diǎn)降水法。

放坡開挖任務(wù)一明挖法施工懸臂支護(hù)開挖

基坑的懸臂支護(hù)開挖法是將基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)插入基坑底部以下，然后直接開挖基坑內(nèi)土體。缺點(diǎn)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，增加了造價(jià)及施工難度。優(yōu)點(diǎn)：基坑內(nèi)無支撐，便于基礎(chǔ)開挖和主體結(jié)構(gòu)施工機(jī)械化，也易保證工程質(zhì)量。任務(wù)一明挖法施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)常用木樁、鋼樁、挖孔樁、灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁或連續(xù)墻等組成。木樁維護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)任務(wù)一明挖法施工錨桿錨桿是一種設(shè)在基坑外的支撐。一般由錨頭、拉桿和錨固體三個(gè)基本部分組成。墊板和錨具任務(wù)一明挖法施工錨桿特點(diǎn)：工藝復(fù)雜，錨桿不易回收，造價(jià)較高。當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)四周建筑物若有密集的深基礎(chǔ)時(shí)，宜采用。錨桿的蠕變會(huì)降低承載力。在流砂地層中若錨頭預(yù)留孔口與錨桿字筒之間的空隙過大時(shí)，易發(fā)生涌水涌砂，引起坑外地面和建筑物沉降。

任務(wù)一明挖法施工項(xiàng)目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進(jìn)機(jī)法任務(wù)七沉管法

新奧法基本穩(wěn)定任務(wù)二新奧法施工2023/12/10新奧法即奧地利隧道施工新方法（NewAustrianTunnellingmethod——NATM)，是奧地利學(xué)者臘布希維茲提出的。它以噴射混凝土和錨桿作為主要支護(hù)手段，通過監(jiān)控量測(cè)控制圍巖變形，充分發(fā)揮圍巖的自承能力的施工方法。它是在錨噴支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上總結(jié)和提出的。

2023/12/10新奧法的設(shè)計(jì)原理為“巖承理論”，采用錨噴等柔性支護(hù)，充分發(fā)揮了圍巖的自承能力。具有初期支護(hù)無需拆出，施工較安全，支護(hù)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)較好等優(yōu)點(diǎn)，逐漸取代了傳統(tǒng)礦山法成為了我國山嶺隧道施工的主要方法。核心內(nèi)容：充分保護(hù)，利用圍巖的承載能力。施工要點(diǎn)：控制爆破、錨噴支護(hù)和施工監(jiān)測(cè)。實(shí)施方法：設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)三位一體的動(dòng)態(tài)模式。新奧法要點(diǎn)任務(wù)二新奧法施工2023/12/10新奧法施工程序施工準(zhǔn)備確定施工方案開挖必要時(shí)須超前支護(hù)或預(yù)先進(jìn)行地層改良初期支護(hù)監(jiān)控量測(cè)是否符合管理基準(zhǔn)？防水層二次支護(hù)竣工是否修正支護(hù)參數(shù)改變開挖方法順序修改施工方案任務(wù)二新奧法施工新奧法基本原則少擾動(dòng)在隧道開挖時(shí)、盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)、擾動(dòng)強(qiáng)度、擾動(dòng)范圍與擾動(dòng)時(shí)間早噴錨在隧道開挖后即時(shí)施做初期噴錨支護(hù)，使圍巖的變形進(jìn)入受控制的狀態(tài)勤量測(cè)以直觀、可靠的測(cè)量方法和測(cè)量數(shù)據(jù)來準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖與支護(hù)穩(wěn)定狀態(tài)，以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)形式、開挖方法，確保施工安全和順利進(jìn)行緊封閉采取噴混等措施，避免圍巖強(qiáng)度與穩(wěn)定性的衰減；適時(shí)對(duì)圍巖施做封閉支護(hù)，使圍巖與支護(hù)進(jìn)入良好的共同工作狀態(tài)任務(wù)二新奧法施工新奧法開挖開挖方法全斷面開挖法：全斷面開挖、導(dǎo)洞超前全斷法臺(tái)階開挖法：上下臺(tái)階法、三臺(tái)階、三臺(tái)階七步開挖法、環(huán)形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法等分部開挖法：中隔墻法、側(cè)壁導(dǎo)坑法任務(wù)二新奧法施工項(xiàng)目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進(jìn)機(jī)法任務(wù)七沉管法

盾構(gòu)法基本穩(wěn)定任務(wù)四盾構(gòu)法施工2023/12/10盾構(gòu)法施工，以盾構(gòu)這種施工機(jī)械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。原理：盾構(gòu)前端設(shè)置有支撐和開挖土體的裝置，中段安裝有千斤頂；尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進(jìn)一環(huán)距離，就在盾尾支護(hù)下拼裝一環(huán)襯砌，并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。任務(wù)四盾構(gòu)法施工2023/12/10長江隧道盾構(gòu)法施工任務(wù)四盾構(gòu)法施工盾構(gòu)施工優(yōu)點(diǎn)1．可在盾構(gòu)支護(hù)下安全地開挖、襯砌。2．掘進(jìn)速度快。盾構(gòu)的推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等全過程可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)，施工勞動(dòng)強(qiáng)度低。3．施工時(shí)不影響地面交通與設(shè)施，穿越河道時(shí)不影響航運(yùn)。4．施工中不受季節(jié)，風(fēng)雨等氣候條件影響。5．施工中沒有噪聲和振動(dòng)，對(duì)周圍環(huán)境沒有干擾。6．在松軟含水地層中修建埋深較大的長隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性。任務(wù)四盾構(gòu)法施工盾構(gòu)機(jī)分類盾構(gòu)機(jī)通常按照截面形狀、掘削面的敞開程度、開挖及出土機(jī)械化程度、掘削面的加壓平衡方式、盾構(gòu)機(jī)的特殊構(gòu)造以及按其他方式項(xiàng)目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進(jìn)機(jī)法任務(wù)七沉管法

淺埋暗挖法基本穩(wěn)定任務(wù)五淺埋暗挖法施工2023/12/10在特定條件下，不挖開地面，在地下進(jìn)行開挖和修筑襯砌結(jié)構(gòu)的隧道施工方法。施工原則：短開挖、強(qiáng)支護(hù)管超前、嚴(yán)注漿快封閉、勤測(cè)量任務(wù)五淺埋暗挖法施工淺埋暗挖法開挖方法施工方法示意圖縱段示意圖重要指標(biāo)比較

沉降工期支護(hù)拆除量造價(jià)全斷面法一般最短沒有拆除低臺(tái)階法

一般短沒有拆除低中隔墻法（CD法）較大短拆除少偏高交叉中隔墻法(CRD法)較小長拆除多高雙側(cè)壁導(dǎo)坑法大長拆除多高任務(wù)五淺埋暗挖法施工淺埋暗挖法支護(hù)方式初期支護(hù)承受全部荷載，二次襯砌作為安全儲(chǔ)備；初期支護(hù)和二次襯砌共同承擔(dān)荷載；初期支護(hù)僅作為臨時(shí)支護(hù)，二次襯砌作為主要承載結(jié)構(gòu)。多采用復(fù)合式襯砌三種情況任務(wù)五淺埋暗挖法施工淺埋暗挖法輔助施工1、上半斷面留核心土環(huán)形開挖；2、噴射混凝土封閉開挖工作面；3、超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)；4、超前小導(dǎo)管周邊注漿；5、設(shè)置臨時(shí)仰拱；6、深孔注漿加固及堵水；7、長管棚超前支護(hù)或注漿。項(xiàng)目三隧道施工方法

任務(wù)一明挖法任務(wù)二新奧法任務(wù)三鉆爆法任務(wù)四盾構(gòu)法

任務(wù)五淺埋暗挖任務(wù)六TBM掘進(jìn)機(jī)法任務(wù)七沉管法

TBM掘進(jìn)機(jī)法基本穩(wěn)定任務(wù)六TBM掘進(jìn)機(jī)法施工隧道掘進(jìn)機(jī)施工法是用隧道掘進(jìn)機(jī)切削破巖，開鑿巖石隧道的施工方法。任務(wù)六TBM掘進(jìn)機(jī)法施工掘進(jìn)機(jī)法施工特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：安全快速經(jīng)濟(jì)省工與降低勞動(dòng)強(qiáng)度排渣容易施工簡單方便環(huán)境保護(hù)缺點(diǎn)：設(shè)備購置及使用成本大對(duì)巖層變化的適應(yīng)性差斷面適應(yīng)性較差能耗