高铁隧道(隧道结构构造).ppt

隧道结构构造锚杆是将破碎或不稳定岩体(块)与牢固稳定的岩体连结在一起以提高整体稳定性的一种支护措施。当围岩软弱、破碎严重且自稳性差时，隧道开挖后，需要及时提供足够强的支护约束围岩变形。在初期支护内设置钢拱架将增大支护结构早期的刚度，阻止围岩的过度变形并承受部分的松弛荷载。钢架分为型钢和格栅钢架两种。型钢钢架接头(尺寸单位:mm)（二）钢架（格栅）（三）钢筋网（四）喷混凝土（五）多种措施组合支护1）直墙式衬砌
适用于地质条件比较好，以垂直围岩压力为主而水平围岩压力较小的情况。主要适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩，直墙式衬砌由上部拱圈、两侧竖直边墙和下部铺底三部分组合而成。2）曲墙式衬砌
曲墙式衬砌适用于地质较差，有较大水平围岩压力的情况。主要适用于Ⅳ级及以上的围岩，或Ⅲ级围岩双线隧道；多线隧道也采用曲墙有仰拱的衬砌。
曲墙式衬砌由顶部拱圈、侧面曲边墙和仰拱/底板(或铺底)组成。复合式衬砌是指把衬砌分成两层或两层以上，可以是同一种形式、方法和材料施作的，也可以是不同形式、方法、时间和材料施作的。
目前大都采用内外两层衬砌。按内外衬砌的组合情况可分为：初期支护与二次衬砌。根据围岩条件不同，分别采用不同的断面形式和支护、衬砌参数。特点：可以满足初期支护施作及时、刚度小易变形的要求，且与围岩密贴，从而能保护和加固围岩，充分发挥围岩的自承作用。二衬后，衬砌内表面光滑平整，可以防止外层风化，装饰内壁，增强安全感。锚喷式衬砌是指锚喷结构既作为隧道临时支护，又作为隧道永久结构（单层衬砌）的形式。它具有隧道开挖后衬砌及时、施工方便和经济的显著特点。
锚喷式衬砌在围岩整体性较好的军事工程、各类用途的使用期较短及重要性较低的隧道中广泛使用。在公路、铁路隧道设计规范中，都有根据隧道围岩地质条件、施工条件和使用要求可采用锚喷衬砌的规定。装配式衬砌是将衬砌分成若干块构件，这些构件在现场或工厂预制，然后运到坑道内用机械将它们拼装成一环接着一环的衬砌。
这种衬砌的特点是：拼装成环后立即受力，便于机械化施工，改善劳动条件，节省劳力。
目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道和水底隧道中采用。在铁路、公路隧道中由于装配式衬砌要求有一定的机械化设备，施工工艺复杂，衬砌的整体性及抗渗性差而未能推广使用。1）洞门的形式

环框式洞门
洞口石质坚硬稳定，地形陡峻无排水要求。
端墙式（一字式）洞门
适用于地形开阔，石质较稳定的地区；由端墙和洞门顶排水沟组成
翼墙式（八字式）洞门
洞口地质较差（Ⅳ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。
柱式洞门
洞口地形较陡（Ⅳ级围岩），仰坡有下滑的可能性，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。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，为了提高靠山侧仰坡起拔点，减少仰坡高度，将端墙顶部改为逐级升高的台阶形式。
斜交式洞门

当隧道洞口地面等高线斜交时，可采用平行于等高线与线路呈斜交的洞口(洞门与线路中线的交角不应小于45°)。喇叭口式洞门
高速铁路隧道，为了减缓高速列车的空气动力学效应，对单线隧道，一般设喇叭口缓冲段，同时兼作隧道洞门。二、明洞1、拱式明洞适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑。适用于地形倾斜，低侧处路堑外侧有较宽敞的地面供回填土石，以增加明洞抵抗侧向压力的能力。适用于傍山隧道洞口或傍山线路上半路堑地段2、棚式明洞(简称棚洞)(1)盖板式棚洞(2)刚架式棚洞(3)悬臂式棚洞当洞口50m范围内无建筑物、洞口外20m处的微压波峰值大于50pa时，须设置洞口缓冲结构；当洞口50m范围内有建筑物时，一般情况下当建筑物处的微压波大于20pa，须设置洞口缓冲结构；当对建筑物处的峰值有特殊要求时，洞口缓冲结构应进行特殊设计。
当隧道口无建筑物，无特殊环境要求时，双线隧道可不设置洞口缓冲结构。单线隧道应设置长度5.0m的洞口缓冲结构。
隧道口缓冲结构尽量采用与隧道内轮廓形式相
似的断面，也可采用棚式结构断面。
洞口缓冲结构纵向宜做成渐变的喇叭状，开口处
最大净空断面面积为隧道净空断面面积的1.5倍，
在缓冲结构纵向中心附近沿两侧对称分布开孔，
孔长为1／2缓冲棚长，开孔面积为隧道净空横断
面面积的0.2－0.3倍。
洞口缓冲结构宜采用钢筋混凝土结构。D隧道的永久性防排水是通过防排水工程措施实现的。
经过理论和实践经验的总结，提出了“防、堵、截、排结合，因地制宜，综合治理”的原则。截：截断地表水和地下水流入隧道的通道，洞口地表设天沟等截水沟以及地表陷穴等整治；
防：防止地下水从衬砌背后渗入隧道内，充分利用混凝土自防水能力，以及在衬砌与支护之间设置的防水层；
当列车通过隧道时，为了保证洞内行人、维修人员及维修设备(小车、料具)的安全，在隧道两侧边墙上交错