第三章公路隧道结构构造_精品文档.ppt

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2022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系11第三章第三章公路隧道的结构构造公路隧道的结构构造F洞身衬砌洞身衬砌F洞门洞门F明洞明洞F斜井与竖井斜井与竖井F内装、顶棚与路面内装、顶棚与路面F隧道的防排水隧道的防排水2022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系22隧道隧道结构结构构造构造主体构主体构造物造物附属构附属构造物造物洞身洞身衬砌衬砌洞门构洞门构造物造物洞身衬砌的平、纵、横断面的形状洞身衬砌的平、纵、横断面的形状由道路隧道的几何设计确定由道路隧道的几何设计确定衬砌断面的轴线形状和衬砌断面的轴线形状和厚度由衬砌计算决定厚度由衬砌计算决定明洞明洞通风通风照明照明排水、消防、通讯等排水、消防、通讯等2022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系333.13.1洞身衬砌洞身衬砌l洞身衬砌的类型洞身衬砌的类型l支护结构支护结构2022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系44衬衬砌结构形式，主要根据地质地形条砌结构形式，主要根据地质地形条件，考虑结构受力的合理性、施工方法件，考虑结构受力的合理性、施工方法等因素来确定等因素来确定。

一、衬砌结构的类型一、衬砌结构的类型2022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系55一、衬砌结构的类型一、衬砌结构的类型1.1.直墙衬砌直墙衬砌2.2.曲墙式衬砌曲墙式衬砌3.3.喷锚衬砌喷锚衬砌4.4.复合衬砌复合衬砌5.5.偏压衬砌偏压衬砌6.6.喇叭口衬砌喇叭口衬砌7.7.圆形断面衬砌圆形断面衬砌8.8.矩形断面衬砌矩形断面衬砌2022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系6611、直墙式衬砌、直墙式衬砌适用：

适用：

直墙式衬砌型式通常用于岩石地层垂直围岩压力为主直墙式衬砌型式通常用于岩石地层垂直围岩压力为主要计算荷载、水平围岩压力很小的情况。

一殷适用于要计算荷载、水平围岩压力很小的情况。

一殷适用于I，II级级围岩，有时也可用于围岩，有时也可用于IV级围岩级围岩拱部形状：

拱部形状：

坦三心圆拱坦三心圆拱（r1r2）或尖三心圆拱或尖三心圆拱（r2r1）割圆拱（割圆拱（r1r2r）衬砌由上部拱圈、两侧竖直衬砌由上部拱圈、两侧竖直边墙和下部铺底三部分组合边墙和下部铺底三部分组合而成而成2022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系772022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系8822、曲墙式衬砌、曲墙式衬砌拱顶拱顶拱腰拱腰拱脚拱脚仰拱仰拱2022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系9922、曲墙式衬砌、曲墙式衬砌适用：

适用：

适用于适用于IV级以上围岩，水平压力大或除了垂级以上围岩，水平压力大或除了垂直压力外，还有底鼓压力的情况。

直压力外，还有底鼓压力的情况。

地质条件较差，地质条件较差，为抵御底鼓压力，配以仰拱使衬砌形成环状封闭结为抵御底鼓压力，配以仰拱使衬砌形成环状封闭结构；构；基础地基较好，可采用无仰拱的曲墙式衬砌。

基础地基较好，可采用无仰拱的曲墙式衬砌。

仰拱：

为改善隧道上部支护结构受力条件而设置在隧道底部仰拱：

为改善隧道上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构。

的反向拱形结构。

2022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系10102022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系1111仰拱：

仰拱：

可以改善衬砌受力状态，施工麻烦，影响施工运输；、类围岩均需修仰拱；类围岩，基础地质较好时可不设，反之要设。

设置仰拱作用：

设置仰拱作用：

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抵御结构下沉变形，调整围岩和衬砌的应力状态2022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系12122022/11/22022/11/2中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系中国矿业大学（北京）地下工程系13133333、喷混凝土衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌喷混凝土衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌4444、偏压衬砌、偏压衬砌、偏压衬砌、偏压衬砌当当山山体体地地面面坡坡陡陡于于ll：

2.52.5，线线路路外外侧侧山山体体覆覆盖盖较较薄薄，或或于于地地质质构构造造造造成成的的偏偏压压，衬衬砌砌为为承承受受这这种种不不对对称称围围岩压力而采用岩压力而采用55、喇叭口隧道衬砌、喇叭口隧道衬砌66、圆形断面隧道、圆形断面隧道为了抵御膨胀性围岩压力，山岭隧为了抵御膨胀性围岩压力，山岭隧道也可以采用道也可以采用圆形或近似圆形断面圆形或近似圆形断面;盾构法盾构法沉管法施工的隧道沉管法施工的隧道。

77、矩形断面衬砌、矩形断面衬砌沉管法、明挖法施工时，广泛采用矩形断沉管法、明挖法施工时，广泛采用矩形断面衬砌面衬砌支护支护锚喷支护锚喷支护喷射混凝土喷射混凝土锚杆锚杆钢桁架钢桁架超前支护超前支护超前锚杆超前锚杆超前管棚超前管棚注浆加固注浆加固超前小导管超前小导管超前深孔帷幕超前深孔帷幕二、二、支护结构支护结构掘掘掘掘进进距离取决于管棚深度距离取决于管棚深度距离取决于管棚深度距离取决于管棚深度初期支护结构初期支护结构初期支护结构初期支护结构永久支护结构永久支护结构永久支护结构永久支护结构F洞身衬砌洞身衬砌F洞门洞门F明洞明洞F斜井与竖井斜井与竖井F内装、顶棚与路面内装、顶棚与路面F隧道的防水与排水隧道的防水与排水第三章第三章公路隧道的结构构造公路隧道的结构构造3.23.2洞门洞门3.23.2洞门洞门3.23.2洞门洞门3.23.2洞门洞门3.23.2洞门洞门一、一、洞门的概念及其作用洞门的概念及其作用二、洞门二、洞门的形式的形式三、隧道洞门三、隧道洞门构造构造一、一、洞门的概念及其作用洞门的概念及其作用洞门的概念：

洞门的概念：

洞门是隧道两端的外露部分，也是联洞门是隧道两端的外露部分，也是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构。

系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构。

洞门的主要作用洞门的主要作用保证洞口边坡的安全和仰坡的稳定；保证洞口边坡的安全和仰坡的稳定；汇集在洞口附近的仰、边坡上的地表水，并引离隧汇集在洞口附近的仰、边坡上的地表水，并引离隧道，减少洞口土石方开挖量；道，减少洞口土石方开挖量；作为隧道的标志性建筑物，应与隧道的规模、使用作为隧道的标志性建筑物，应与隧道的规模、使用特性以及周围建筑物、地形条件等要相协调特性以及周围建筑物、地形条件等要相协调。

二、二、洞门洞门的形式的形式（11）端墙式洞门）端墙式洞门（22）翼墙式洞门）翼墙式洞门（33）环框式洞门）环框式洞门（44）台阶式洞门）台阶式洞门（55）遮光棚式洞门）遮光棚式洞门

（1）

（1）端墙式洞门端墙式洞门

（2）

（2）翼墙式洞门翼墙式洞门（3）（3）环框式洞门削竹式洞门环框式洞门削竹式洞门（4）（4）台阶式洞门台阶式洞门（5）（5）遮光棚式洞门遮光棚式洞门端墙式洞门端墙式洞门柱式洞门柱式洞门柱式洞门图式2台阶洞门台阶洞门台阶洞门台阶洞门翼墙式洞门翼墙式洞门翼墙式隧道门造型翼墙式隧道门造型遮光棚式洞门图遮光棚式洞门图2翼翼墙墙式式隧隧道道门门柱式路堑明洞隧道门柱式路堑明洞隧道门翼墙式路堑明洞隧道门翼墙式路堑明洞隧道门半半路路堑堑偏偏压压明明洞洞隧隧道道门门半半路路堑堑单单压压式式明明洞洞隧隧道道门门单单压压式式明明洞洞隧隧道道门门削竹式隧道门削竹式隧道门高速公路高速公路削竹式隧道门削竹式隧道门11仰坡坡脚至洞门端墙顶帽背的仰坡坡脚至洞门端墙顶帽背的水平距离，一般不小于水平距离，一般不小于1.5m1.5m。

22洞门端墙顶宜高出仰坡坡脚不洞门端墙顶宜高出仰坡坡脚不小于小于0.5m0.5m。

33洞门端墙与仰坡之间水沟沟底洞门端墙与仰坡之间水沟沟底至衬砌拱顶外缘的高度，一般至衬砌拱顶外缘的高度，一般不小于不小于1m1m。

44一般隧道门端墙、翼墙、挡土一般隧道门端墙、翼墙、挡土墙设计为仰斜式墙身时，墙背墙设计为仰斜式墙身时，墙背坡度不宜缓于坡度不宜缓于1:

0.31:

0.3。

三、三、洞门的构造要求洞门的构造要求洞门的构造要求洞门的构造要求5.5.洞门端墙、翼墙和挡土墙截面厚度应满足洞门端墙、翼墙和挡土墙截面厚度应满足规范要求。

规范要求。

66洞门端墙、翼墙和挡土墙应根据情况设置洞门端墙、翼墙和挡土墙应根据情况设置伸缩缓和沉降缝。

伸缩缓和沉降缝。

77洞门翼墙和挡土墙身应设置泄水孔。

洞门翼墙和挡土墙身应设置泄水孔。

洞门的构造要求洞门的构造要求（二二）洞门的基础洞门的基础11、洞洞门门端端墙墙、翼翼墙墙、挡挡土土墙墙基基础础必必须须置置于于稳稳固固地地基基上上，基基底底松松碴碴应应清清除除干干净净，以以防防止止滑滑动和不均匀沉陷。

动和不均匀沉陷。

22、在在松松软软地地基基上上设设置置基基础础，当当地地基基承承载载力力不不足足时时，可可结结合合具具体体条条件件采采取取换换填填。

扩扩大大基基础础、桩基、地基加固等措施桩基、地基加固等措施。

33基础埋置深度基础埋置深度

（1）

（1）洞洞门门端端墙墙、翼翼墙墙、挡挡土土墙墙基基础础应应埋埋入入路路基基面面以以下下一一定定深深度度。

土土质质地地基基埋埋置置深深度度不不应应小小于于11米。

且米。

且应符合基底应力的要求应符合基底应力的要求。

（2）

（2）洞门端墙嵌入路堑边坡的深度根据坡度不同洞门端墙嵌入路堑边坡的深度根据坡度不同取值取值30305050厘米。

厘米。

（3）（3）在洞门端墙厚度范围内的洞口衬砌基础埋在洞门端墙厚度范围内的洞口衬砌基础埋置深度，应与端墙基础相同。

置深度，应与端墙基础相同。

（4）（4）为保证洞门稳固和施工方便，衬砌边墙外为保证洞门稳固和施工方便，衬砌边墙外侧的洞门端墙基础宽度一般不小于侧的洞门端墙基础宽度一般不小于0.5m0.5m（5）（5）当墙基础砌筑在稳定坚硬的基岩斜坡上时当墙基础砌筑在稳定坚硬的基岩斜坡上时基础可切割成台阶状。

基础可切割成台阶状。

44当当洞洞门门挡挡（翼翼）墙墙受受滑滑动动控控制制时时可可采采用用倾倾斜斜基基底底或或凸凸形形基基底底等等防防滑滑措措施施基基底底倾倾斜斜度度，土土质质地地基基一一般般不不大大于于0.2:

10.2:

1，稳稳定定岩岩石石地地基基不不大大于于0.30.3：

11。

55检检算算倾倾斜斜基基底底稳稳定定时时，除除检检算算沿沿基基底底的的滑滑动动稳定外，尚应检算沿地基上层的水平剪切应力。

稳定外，尚应检算沿