二、支护结构 初期支护 次支护是为了保证施工的安全 一次支护 加固岩体和阻止围岩的变形 支护 整体式衬砌 结构 永久支护 次支护是为了保证隧道使用 复合式衬砌 二次支护 的净空和结构的安全而设置的 二次衬砌) 永久性衬砌结构 拼装式衬砌 锚喷式衬砌 1、整体式衬砌 ※该种衬砌类型是传统的衬砌结构形式。不考虑围岩的承载作 用,主要是通过围岩的结构刚度来抵御地层的变形,承受围岩 的压力。 ※采用就地整体模注现浇砼,适用较广,截面可以是等截面或 是变截面
二、支护结构 支护 结构 初期支护 (一次支护) 永久支护 (二次支护, 二次衬砌) 一次支护是为了保证施工的安全、 加固岩体和阻止围岩的变形 二次支护是为了保证隧道使用 的净空和结构的安全而设置的 永久性衬砌结构 整体式衬砌 复合式衬砌 拼装式衬砌 锚喷式衬砌 1、整体式衬砌 ※ 该种衬砌类型是传统的衬砌结构形式。不考虑围岩的承载作 用,主要是通过围岩的结构刚度来抵御地层的变形,承受围岩 的压力。 ※ 采用就地整体模注现浇砼,适用较广,截面可以是等截面或 是变截面
※V级以上围岩,地基松软,往往侧压力较大,故宜采用 曲墙带仰拱的衬砌。 设置 作用 使结构及时封闭,提高整体承载力和侧墙抵抗侧 压力的能力 仰拱 抵御结构下沉变形,调整围岩和衬砌的应力状态 ※严寒地区隧道,不管围岩等级如何,只要有地下水存在 衬砌型式仍应采用曲墙式衬砌,并在施工中根据情况设置伸 缩缝 ※为了避免围岩和衬砌的应力集中,造成围岩压力增加和 衬砌的局部破坏,应注意衬砌内外轮廓的圆顺,避免急剧弯 曲和棱角
※ IV级以上围岩,地基松软,往往侧压力较大,故宜采用 曲墙带仰拱的衬砌。 设置 仰拱 使结构及时封闭,提高整体承载力和侧墙抵抗侧 压力的能力 抵御结构下沉变形,调整围岩和衬砌的应力状态 作用 ※ 严寒地区隧道,不管围岩等级如何,只要有地下水存在, 衬砌型式仍应采用曲墙式衬砌,并在施工中根据情况设置伸 缩缝 ※ 为了避免围岩和衬砌的应力集中,造成围岩压力增加和 衬砌的局部破坏,应注意衬砌内外轮廓的圆顺,避免急剧弯 曲和棱角
2、复合式衬砌 复合式衬砌是由初期支护和二次支护组成的,是目前隧道 工程常采用的衬彻形式。 初期支护:是限制围岩在施工期间的变形,达到围岩的暂时稳 定,初期支护应按主要承载结构设计; 二次支护:是提供结构的安全储备或承受后期围岩压力,二次 支护在Ⅲ级及以上围岩时按安全储备设计;在V级及以下围岩 时按承载(后期围压)结构设计,并均应满足构造要求。 ※设计方法:目前以工程类比为主,理论验算为辅。结合施 工,通过测量、监控取得数据,不断修改和完善设计; ※V级及以上围岩或可能出现偏压时,应设置仰拱
2、复合式衬砌 复合式衬砌是由初期支护和二次支护组成的,是目前隧道 工程常采用的衬砌形式。 初期支护:是限制围岩在施工期间的变形,达到围岩的暂时稳 定,初期支护应按主要承载结构设计; 二次支护:是提供结构的安全储备或承受后期围岩压力,二次 支护在Ⅲ级及以上围岩时按安全储备设计;在Ⅳ级及以下围岩 时按承载(后期围压)结构设计,并均应满足构造要求。 ※ 设计方法:目前以工程类比为主,理论验算为辅。结合施 工,通过测量、监控取得数据,不断修改和完善设计; ※ Ⅳ级及以上围岩或可能出现偏压时,应设置仰拱
※仰拱的重要性 ①解决基础承载力不够,减少下沉:防止底鼓的隆起变形,调 整衬砌应力的作用; ②封闭围岩,制止围岩过大的松弛变形,将围岩塑性变形和形 变压力控制在允许范围,提高结构的整体承载力; ③增加底部和墙部的支护抵抗力,防止内挤而产生剪切破坏。 ※两层衬砌之间宜采用缓冲、隔离的防水夹层,即隔离层。 ①当初支产生形变及形变压力时,隔离层允许其有少量的变形 可降低形变压力; ②当初支支护力不够时,可将少量形变压力均匀的传布到二衬 上,依靠二衬制止其继续变形,且不使初衬出现裂缝时,二衬 也出现裂缝
※ 仰拱的重要性 ① 解决基础承载力不够,减少下沉:防止底鼓的隆起变形,调 整衬砌应力的作用; ② 封闭围岩,制止围岩过大的松弛变形,将围岩塑性变形和形 变压力控制在允许范围,提高结构的整体承载力; ③ 增加底部和墙部的支护抵抗力,防止内挤而产生剪切破坏。 ※ 两层衬砌之间宜采用缓冲、隔离的防水夹层,即隔离层。 ① 当初支产生形变及形变压力时,隔离层允许其有少量的变形, 可降低形变压力; ② 当初支支护力不够时,可将少量形变压力均匀的传布到二衬 上,依靠二衬制止其继续变形,且不使初衬出现裂缝时,二衬 也出现裂缝
③具有防水效果,且可减少二次衬砌混凝土的收缩裂缝。 ※预留初期支护变形量:在确定开挖尺寸时,应预留必要的初 期支护变形量以保证初期支护稳定后,二次衬砌的必要厚度 3、喷锚衬砌 ※锚喷支护作为隧道的永久性衬砌,一般考虑是在Ⅲ级及以上 围岩中采用;在V级及以下围岩中,采用锚喷支护经验不足, 可靠性差; ※在层状围岩中,采用喷锚支护效果较好; ※喷锚支护作为柔性支护,变形量较大,其外轮廓线宜预留稍 大的空间(20cm); ※为了使开挖时外轮廓线圆顺,尽可能减少围岩中的应力集中 锚喷衬砌的内轮廓线,宜采用曲墙式的断面形式;
③ 具有防水效果,且可减少二次衬砌混凝土的收缩裂缝。 ※ 预留初期支护变形量:在确定开挖尺寸时,应预留必要的初 期支护变形量以保证初期支护稳定后,二次衬砌的必要厚度 3、喷锚衬砌 ※ 锚喷支护作为隧道的永久性衬砌,一般考虑是在Ⅲ级及以上 围岩中采用;在Ⅳ级及以下围岩中,采用锚喷支护经验不足, 可靠性差; ※ 在层状围岩中,采用喷锚支护效果较好; ※ 喷锚支护作为柔性支护,变形量较大,其外轮廓线宜预留稍 大的空间(20cm); ※ 为了使开挖时外轮廓线圆顺,尽可能减少围岩中的应力集中 锚喷衬砌的内轮廓线,宜采用曲墙式的断面形式;