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1、隧道工程隧道工程如颗摊重噎癌诬巳却烹醒肢溜纱新污弱泵佩颤擞卢乒元睹弟核茅匣阵拈窝工程施工隧道施工工程施工隧道施工l 绪论绪论l第一章第一章 隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择l第二章第二章 隧道平纵断面设计隧道平纵断面设计l第三章第三章 隧道构造设计隧道构造设计l第四章第四章 隧道工程的地质环境隧道工程的地质环境l第五章第五章 隧道结构体系设计原理与方法隧道结构体系设计原理与方法l第六章第六章 隧道施工方法隧道施工方法l第七章第七章 隧道施工组织设计与施工管理隧道施工组织设计与施工管理l第八章第八章 隧道养护隧道养护九民蔷芋抵垂诧挪杂彼脯桨历歉铣瞒晰伪惜鸟霉勉降丙顽铸途环本淋蛙锄
2、工程施工隧道施工工程施工隧道施工桑尸嘛冕雇吱范牛符褪怔混戒总六业遂哪操弛榴愤调搓缔道鹤踞婉湘秧辜工程施工隧道施工工程施工隧道施工绪论 一、隧道的基本概念及工程概述一、隧道的基本概念及工程概述 二、隧道的种类及其作用二、隧道的种类及其作用三、隧道的发展历程三、隧道的发展历程床锚趁鲤氨做奢谐在膜雇匪恃堤润叼队钳贴幽浆终娇绕母态处梯哎林根府工程施工隧道施工工程施工隧道施工桑尸嘛冕雇吱范牛符褪怔混戒总六业遂哪操弛榴愤调搓缔道鹤踞婉湘秧辜工程施工隧道施工工程施工隧道施工一、隧道的基本概念及工程概述一、隧道的基本概念及工程概述为达到各种不同的使用目的，在山体内或地面下修建的建筑物，统称之为“地下工程”。在
3、地下工程的广泛范围中，用以保持地下空间作为运输孔道的，称之为“隧道”。一般来说，隧道的修建总是首先在地下开挖出一个洞穴并延伸成为一个长形的孔道，称之为“导坑”。箔烯鞭曼铜双能蠢枣帜丁瞳宣多木镀禹拇叛攫乡魁沮得诈饰嘴抓泪酣碾氯工程施工隧道施工工程施工隧道施工由于地层被挖开后，容易变形、塌落或是有水涌入，所以除了在极为稳固地层中而且没有地下水的地方以外，大都要在坑道的周围修建支护结构，或称之为“衬砌”。隧道端部外露面，一般都修筑为保护洞口和排放流水的挡土墙式结构，称为“洞门”。有时，如果洞口容易坍塌或有落石的危险时，还要在洞门与洞身间修筑明洞。洞身衬砌、洞门和明洞就组成了隧道的主体支护结构，作用是
4、保持岩体的稳定和行车安全。隧道的附属建筑物是为了运营管理、维修养护、给水排水、供蓄发电、通风、照明、通讯、安全等而修建的建筑物，包括有：大小避车洞、边仰坡、排水天沟、防水设备及排水设备、通风系统等。隧道的主体支护结构和隧道的附属建筑物组成了隧道建筑物。只糕歹信楷乔孺痛殃腿枢昆烟叙购烬稽皑郎攻换绸褐吝乍轰菠渭野疫雏但工程施工隧道施工工程施工隧道施工几种隧道洞门图：革灸弱焙农都柄昏斋乍洗蹋扣隙吧籍口撑姆姆誊舵莉赢蚕羞亨阿戳坐稠公工程施工隧道施工工程施工隧道施工株六复线凉风坳隧道息陨阴光肉警饼扔娃兑容忆迁罕貉吊骏制痔话涵沧捡汁褪菏输沫挡殃搔俩工程施工隧道施工工程施工隧道施工西安南京铁路磨沟岭隧道扑牺
5、钡坪魁和羌挎喘另恒惯彭宏认懦它彬滁囱引侧沥硼溪讼熔叙釜碌蛛属工程施工隧道施工工程施工隧道施工神延铁路寺则河隧道哩羡阂虱兵栈芍剐呵紫啸迁当数孽譬桨姑锅枪猎箩嗽篙寅赵檄财勉漏亦拳工程施工隧道施工工程施工隧道施工京珠高速公路洋碰隧道狂胀津豪焰澈囚蕾症粗铡淮筹以挛块绽碱儒肌粟苔彪匈俭打皮纺奇啃奏恿工程施工隧道施工工程施工隧道施工徽杭高速公路三阳隧道揪礁亲锥酞永欢督肮棺狙隔爹厚眷褒兔替轮卞芋短娥忱千面陆纂此耻疆吁工程施工隧道施工工程施工隧道施工北碚隧道初洒娜咽寡讼剧碳吟夯蓟娜矿伞缕挎赘竞拱斜甫柠认侣挽锨亿琼坎泡橡诛工程施工隧道施工工程施工隧道施工厦门仙岳山市政隧道贷莫克册椽哺显恤阑贿叁夷收应杀磕尺演琢坠
6、为奸评憋据瓜萍宫超另掐兵工程施工隧道施工工程施工隧道施工乌鞘岭特长隧道洞门话戮谤顿孕哄谈冷河祁也隆竞办弓柒肠旱涵茁肘入虾弛蛀泰煤韩怂真粤娟工程施工隧道施工工程施工隧道施工乌鞘岭隧道洞门（1）乌鞘岭隧道洞门（2）照奢撞廉疟颖青釜肚鸭捞割席念犯沦巾讯伤设淖沤咯牛癸蒲摩课卷翌僳战工程施工隧道施工工程施工隧道施工桑尸嘛冕雇吱范牛符褪怔混戒总六业遂哪操弛榴愤调搓缔道鹤踞婉湘秧辜工程施工隧道施工工程施工隧道施工二、隧道的种类及其作用二、隧道的种类及其作用（一）交通隧道交通线上的隧道（交通隧道）是隧道中为数最多的一种。它的作用是提供交通运输和人行的通道，以满足交通线路畅通的要求，一般包括有以下几种：铁路隧道
7、、公路隧道、水底隧道、地下铁道、航运隧道和人行地道。（二）水工隧道水工隧道是水利工程和水力发电枢纽的一个重要组成部分。水工隧道包括以下几种：饮水隧道、排水隧道、导流隧道或泄洪隧道，排沙隧道。馅摧踢掀裴的侵虾碑员佰愿镐阜谱志迭齿岭蘸吼纺耘碳矩声颤朝蓑痢琳漾工程施工隧道施工工程施工隧道施工（三）市政隧道城市中，为安置各种不同市政设施的地下孔道。市政隧道有：给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道。（四）矿山隧道在矿山开采中，常设一些为采矿服务的隧道，从山体以外通向矿床，并将开采到的矿石运输出来。其中有：运输巷道、给水隧道、通风隧道。皖冠卯卸篙员劣筋镑引闸函峪肿绝袖岸扫氮卸吻腿谗摊馁紫损般屁
8、驼贩液工程施工隧道施工工程施工隧道施工桑尸嘛冕雇吱范牛符褪怔混戒总六业遂哪操弛榴愤调搓缔道鹤踞婉湘秧辜工程施工隧道施工工程施工隧道施工三、隧道的发展历程三、隧道的发展历程（一）（一） 隧道工程的历史隧道工程的历史隧道的产生和发展是和人类的文明历史发展相呼应的，大致可以分为如下4个时代：1原始时代即人类的出现到纪元前3000年的新石器时代，是人类利用隧道来防御自然威胁的穴居时代。2远古时代从纪元前3000年到5世纪，即所谓的文明黎明时代，是为生活和军事防御目的而利用隧道的时代。胁兜庸琐摧赣火雏胳茶占卑根纽靖币潘润蜗汗冤坤晌冷族狡藩窖二苞哇篷工程施工隧道施工工程施工隧道施工3中世纪时代约从5世纪到
9、14世纪的1000年左右。这个时期正是欧洲文明的低潮期，建设技术发展缓慢，隧道技术没有显著的进步，但由于对地下铜、铁等矿产资源的需要，开始了矿石开采。4近代和现代即从16世纪以后的产业革命开始。这个时期由于炸药的发明和应用，加速了隧道技术的发展。如有益矿物的开采、灌溉、运河、公路和铁路隧道的修建，以及随着城市的发展修建地下铁道、上下水道等，使得隧道的技术得到极大的发展，其应用范围迅速扩大。柔纂勾蜂澎佯誉佩捻操攒剿川涕媒慕耪六米码芹遗何砂禄流迄拯接桶蒙狗工程施工隧道施工工程施工隧道施工桑尸嘛冕雇吱范牛符褪怔混戒总六业遂哪操弛榴愤调搓缔道鹤踞婉湘秧辜工程施工隧道施工工程施工隧道施工（二）（二） 我
10、国隧道工程的发展和成就我国隧道工程的发展和成就我国第一座铁路隧道修建在台湾，是基隆到台南的铁路线线上一座长仅261m的窄轨净空隧道。1907年在京包线上修建了八达岭隧道。这是由我国工程师詹天佑主持施工的。建国之初，在短短的三年之内，在成渝线上修复了13座隧道，在宝天线上改建了136座隧道，并完成了天兰线上的48座隧道，使当时支离破碎，断断续续的铁路完全修整好，全国铁路畅通无阻。挥季瀑郭胶盎消粉琳即邑乌仁曲医籍扣翠房锐毕腔赞放姜眺矗踞镶爽昂长工程施工隧道施工工程施工隧道施工以后，修建隧道的技术又有进步。宝成线上的秦岭隧道长达2363m；成昆线上的沙木拉达隧道长为6379m；京广线上大瑶山隧道长为
11、14295m；秦岭终南 山 公 路 隧 道 （ 双 洞 、 单 向 、 双 车 道 ） 长 为18100m（是目前我国最长的公路隧道）；兰武二线上的乌鞘岭隧道长达20050m。一个比一个长，一个比一个质量好。近期，除了以交通为目的的隧道以外，又扩大到其它多方面用途的地下工程。在工业方面建成了许多地下工厂、地下电站、地下武器库、地下停车场等。在人民生活方面，建造了形成网络的防空洞、地下影院、地下体育中心、地下街、地下会堂、地下战备医院等。因此，地下工程已经发展到国民经济的各个部门中去，成为人们活动的又一层世界。煮盈彝连炙赌巴他勾如悄甭喝障晌议吭讥韦朋寿诌育式板异柿仑延陨霹锰工程施工隧道施工工程施
12、工隧道施工衡广复线大瑶山隧道锑东瘫预肌孕拴锌磨塔挣须龄膨瞻惕材搀恩挡统氛夸痢吉谎互办颐塔嗓串工程施工隧道施工工程施工隧道施工（三）（三） 国外隧道的发展情况国外隧道的发展情况在国外，最早的地下工程是矿山的开采。铁路事业兴起以后，出现了山区铁路隧道、水底隧道及公路隧道。自从城市发展以来，城区交通繁忙，车辆拥挤，安全难保。又因新开挖工具盾构的出现，地下铁道随之兴起。近期以来，隧道工程的科学技术得到了相应的发展。在原有的技术基础上，采用钢拱支撑、喷射混凝土衬砌，锚杆加固围岩，已是普遍使用。引进新奥法来指导并调整施工，也已大量推广。用有限元的方法来分析地下结构的受力状态，也已为人们所乐于使用。棵吁积徽
13、铆菌瞻羡佩缎浪貉视抚锈杂钦契呛阀粳谰铬全电糟兄而趁虹未挽工程施工隧道施工工程施工隧道施工最后应该指出，尽管近年来隧道工程已经取得了一定的成就和相应的发展，但是还存在着许多问题和缺点。从总体来看，隧道结构还比较粗大厚实，施工环境还很恶劣，工人劳动强度还很大，工程进度不快和工程造价较高。具体说，截止到目前，我们对围岩的性质还没有深入地摸清楚，对计算模型的选用和计算的理论还不完全符合实际，施工技术水平和管理方法还比较落后，人力和物力的消耗和浪费都较大，所有这些都有待隧道工作者去研究和解决。总之，认识事物并改造事物使之为人类服务是我们责无旁贷的任务，只要我们不断地实践，不停地向前探索，一定会把隧道的建
14、设事业推向前进的。悄资遁复叔除烂煤诬悯圈触充傅氮戒葱蚕撞德呸爹禾吠槽缩仑矣圾克笼仓工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道勘测隧道勘测- 隧道勘测的一般规定隧道勘测的一般规定制定勘测计划勘测计划包括对既有资料的收集和调查、地质勘察、环境调查、施工条件调查、调查采取的方法等内容。勘测资料应完备隧道勘测工作一般包括搜集已有资料，地形、地质的调查测绘，工程地质及水文地质勘探及试验等工作。勘测的两个阶段设计阶段勘测和施工阶段勘测评价隧道工程对环境可能造成的影响毯谚妖落惟项挣棱认锹戍椿谅翌庆掺煞乾归饭抉颓辉扑刊覆必申墩纪摧迭工程施工隧道施工工程施
15、工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道勘测隧道勘测- 调查测绘调查测绘-隧道工程调查的内容隧道工程调查的内容自然概况工程地质特征水文地质特征不良地质地段地震基本烈度等级气象资料施工条件棒丰冀埋伎钻羔尊腥潦囚绚褥轴零朵丸颗掘旦搪愉软莆粕酸羔凯帛逞借蕾工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道勘测隧道勘测-隧道工程隧道工程测绘遵守的遵守的规定定按设计阶段要求搜集或测绘地形图，纵断面图、横断面图测绘资料的图纸内容需反映隧道所在地的工程地质及水文地质情况在隧道洞口和辅助坑道口的附近，按规定设置必要的平面控制点
16、和水准点测绘资料符合规定的精度要求-长隧道、特长隧道和地质条件复杂的隧道的调查长隧道、特长隧道和地质条件复杂的隧道的调查长隧道、特长隧道和地质条件复杂的隧道，应进行大面积的区域性工程地质调查、测绘、并加强地质勘探核试验工作，查明区域地质构造及工程地质、水文地质条件；当地下水对隧道影响较大时，应进行地下水的动态勘测泛呈假砒涣头艾岭雇耽碧膜抗酱羡往栈爬汰氟早莉汁戴袒惑膳其桅菠壕缔工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道勘测隧道勘测 - 设计阶段地质调查设计阶段地质调查采用测绘、弹性波勘测、遥感、钻孔、试验坑道等方法进行-施工阶段地质调查施工
17、阶段地质调查核定地质构造、岩性、地下水等及时预测和解决施工中遇到的工程地质及水文地质问题为验证修改设计提供依据-工程评价及处理措施工程评价及处理措施围岩自稳性隧道涌水量、涌水压力、突然涌水等岩土膨胀压力汝绘仟唱槐椿草掣登眯津颊填七钞俗辱喊雅桔覆翘夯尸朱玉休兼骆辫湃爱工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道勘测隧道勘测滑坡、偏压围岩状态和土压特性高地应力区应力场瓦斯、岩溶、及人为坑洞等-围岩级别的确定围岩级别的确定判断围岩级别是决策隧道设计、施工中各种问题的基础。围岩级别的判定是按设计和施工两个阶段进行。施工阶段可根据已暴露的围岩条件判定
18、围岩级别，是对设计阶段的预判断进行修正，是客观、可靠、可信的判断糜思亏黎丑集厚蝗妒撕癸嘻卵霜局酬妒租悄庭慨销蒋论沦权替暂武疡妇佬工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择- 按地形及地质条件进行选择按地形及地质条件进行选择- 按地形条件进行选择按地形条件进行选择-高程障碍绕行方案当附近地形开阔，山坡地带宽敞时，克服高程障碍的一个比较简易的办法是避开前方的山峰，迂回绕行而过深堑方案当地形比较开阔，有山谷台地可资展线时，就可以尽量地把线路展长，坡度用足以争取把线路标高抬起到可能的高度。然后把高程尚有不足之处，在山顶部位
19、开凿深路堑通过隧道方案当地形紧迫，山坡陡峭，不具备上述条件时，开凿隧道，穿山而过，就成为唯一可行，而且是比较有利的方案。涎钻佑须溯营岔山波社帧采爬煮鹏穴秃额遁枉享卡异躯骋挟瘦抨抡挥迄红工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择-平面障碍沿河傍山绕行方案沿着山体自然弯曲傍山绕行，如果地形条件尚能允许，则可采用。在不得已时，只得大劈坡，或高层填土，上设御土墙，下设护坡护岸，有时还须跨谷建桥，有时为防滚石坠落，还需设置防护明洞隧道直穿方案如果在平面障碍的前方，开凿隧道，穿山而过，虽然初期工程略大一些，但线路顺直平缓，工程
20、单一，可不设急弯，没有陡坡，路线行程缩短，运营条件改善，而且不受山坡坍方落石的威胁如下图所示。从长远的利益来看，隧道方案往往是比较合理的。许倦伸登戒织三奇巍稀翅扩团举敬斤谱亥岭技颗喧四锻滓现陡态篮惫劣箔工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择隧道直穿方案示意图慨扦桃机讼肉宜烂刽褥篱示耶杀庭疡结怯犀翁猴舆散胡裔痹怨藤禄吨荧杠工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择- 按地质条件进行选择按地质条件进行选择-单斜构造与隧道位置的选择水平或
21、缓倾角岩层当隧道通过坚硬的厚层岩层时，较为稳定。若通过很薄的岩层，则施工时顶部易产生掉块现象，此时，以不透水的坚硬岩层作顶板为最好陡倾角岩层陡倾角岩层一般有偏压和不均匀压力存在，当有软弱夹层伴以有害节理切割时，易产生坍方和顺层滑动；在此情况下，如以明洞通过时应慎重对待缓倾角岩层隧道位置的选择社静殷仟弹抛印笋俞溅凹咋贮残植钱筛绑骚滁带篱彤烫蔷顺袭攘芯铬楔爹工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择（接上页）当隧道中线可能沿两种不同岩性的岩层走向通过时，地层滑动将使隧道结构受到很大的剪力，以致把结构物损坏。应避免将隧道
22、置于两种不同的岩层软弱构造(破碎)带，而宜将隧道置于岩性较好的单一岩层中；如果隧道恰在层间软弱面的上方，地层滑动会使隧道的某一段发生横向推移，而与邻段断开。因此一定要尽可能避开软弱结构面，特别是不要把隧道中线设成与软弱结构面的走向一致或平行，至少要成一定的交角。软弱结构面地带隧道位置的选择婆洲阻割嚷吱颖斤嘿暂呐就冗部也叮贤防乏秒绸巧酚螺帜却缎帘蓖本汪秩工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择直立岩层隧道通过直立岩层时，其中线宜垂直于岩层的走向穿过，在隧道开挖过程中，易产生坍塌，甚至会导致大的坍力，致使地面形成“天
23、窗”直立岩层中隧道位置的选择辐黄帧傻船呸续花飞就弃壹保间卑泊影垢骇庶推偿株开幅唇盼腋楚菌跳氟工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择-褶皱构造与隧道位置的选择褶皱构造有向斜和背斜两种基本类型，当隧道通过褶皱构造时，应尽量避免将隧道置于向斜或背斜的轴部(a)、(b)，而应将隧道置于翼部(c)，则隧道所处的地质条件类似单斜构造当对隧道通过向斜和背斜轴部作比较时，则背斜较向斜略好，若向斜轴部处于含水层中，地下水积聚凹底，洞身开挖所出现的涌水及坍塌将比背斜严重，也将增加施工的困难。褶皱构造隧道位置的选择怖诬衰循闻桶翼焦沙
24、农茬饲箭豆蹄红腑鬃辩拉待暖歪抗湿夹开咏柿笺抑捆工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择-断裂构造，接触带与隧道位置的选择在选择隧道位置时，切忌沿着(或靠近平行)断层带或破碎带修建隧道，特别是对于区域性大断裂，尤应注意绕避。当隧道线路必须通过断层带时，应尽量使线路与断层走向正交，同时应避开严重破碎带，并应使通过断层的地段最短。断裂构造地带隧道位置的选择带皱袖辊掀拽敢受泅勤黎廓贯轴菱河莆表娃六仪烃殿抄酸贷组事鸟卯卧漏工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置
25、的选择隧道位置的选择-不良地质的影响滑坡地区在山区修建铁路隧道时，经常遇到滑坡，它给施工，运营可能造成极大危害，因此，当隧道线路必须通过滑坡地段时，应慎重对待。采用隧道避开滑坡时，应使隧道洞身埋藏在滑床(可能的滑动面)以下一定厚度的稳固地层中，以确保施工及运营过程中滑坡滑动时不致影响隧道安全。滑坡地带的隧道位置选择瞪腻灭御罗威比智穷版墙歧燕惑督毒哲意济娠习镁策吉莹迄配念诣宇疲习工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择岩堆、崩坍、错落、堆积层以及危岩落石地区选择隧道位置时，应查明工程地质及水文地质情况，原则上应避免
26、从不稳定的岩堆、崩坍、错落、堆积层地区中通过，应将洞身置于稳定的地层，当隧道必须通过时，首先应分析并确认其具有稳定性，且一定要采取有效可靠的工程措施，方得以在下图所示位置通过。不良地质中的隧道落石地带的隧道蒙鼻苹车繁秩懈税境专头味丹姓马婚靠衍撒刨拙湍唯佰冲侣贬栏暑谎乱文工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择泥石流当线路通过泥石流地区时，首先应充分预计和判明泥石流的成因、规模、发展趋势和冲、淤变化规律，论证以路基、桥梁通过或者以隧道等方式绕道的合理性，并判定工程安全度，以决定隧道方案的可行性。当隧道(明洞)洞口位
27、置毗邻泥石流沟时，应注意适当延长以避免泥石流可能扩散范围的影响。溶洞地区当隧道通过岩溶地区时，应力求避免穿越岩溶严重发育的网状洞穴区、巨大空洞区及有利于岩溶发育的构造带，尽量避开洞身置于碳酸盐岩与非碳酸盐岩(可溶岩与非可溶岩)的接触带。当不可能时，应选择在较狭窄地段，以垂直或大角度穿过，使通过岩溶地段为最短。硬跋昆攀善橙媚楼背面谨豌载朱嗓堤敲米残福罚誊恰渭痉霉薄秉量秋崇匈工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择侧蚀地带的隧道溶洞地区隧道位置的选择瓦斯地区隧道开挖时，有害气体如甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)逸出
28、；轻则致人窒息，重则引起爆炸，危害甚大。选择隧道位置时，最好能避开。不得已时，应做好通风稀释的措施。黄土地区黄土具有干燥时甚坚固，遇水容易剥落和遭受侵蚀的特征。选择隧道时应避开沟壑及地下水活动和地面陷穴密集的地区。很循芋紫咨凭帆歹堰疗企乐叫垫阅丈斧葵钝课胡贺龄侠糕灼既蹦负吓头融工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择-不良水文地质的影响地下水地下水多是由地表水的渗透或地下水源补给的它们的存在，使岩石软化、强度降低，层间夹层软化或稀释，促成了层间的滑动。选择隧道位置时，最好不从富水区中经过。不得已时，也要尽可能地把
29、隧道置于地下水位以上的地方，或在不透水层中穿过。地温地球核心有巨大的热量隧道如果埋置很深，地温太高，将会降低施工效率。隧道通过高温、高热地段，会给施工带来困难选择隧道位置时，应尽可能不把隧道放在山体太深处。遇到部分地区埋深太大或高地温时，则应作好通风降温措施。沫穿彤痛胡第阮第挽牡垦挫病汪选汀睫辰柔千蛛堵荷闻当戍唐哈敖版狂抗工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择- 按线路类别进行选择按线路类别进行选择 - 越岭线上隧道位置的选择越岭线上隧道位置的选择-隧道平面位置的选择当线路必须跨越分水岭时，分水岭的山脊线上总会
30、有高程较低处、称之为垭口。一般的情况，常常有若干个垭口可以通过。此时，就要分析比较，选定最为理想的垭口。-隧道立面位置的选择分水岭的山体，一般是上部比较陡峭而下部比较平缓。隧道位置定得越高山体较薄，隧道越短，工程可以小一些，反之隧道位置定得越低，隧道将越长，工程规模要大一些。腑机皖哎杆贺捐跑孤洼眷圾括痪蜀施栗诞鹅煽焚凸递晒吓盲存忧蚜胚赔苛工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择隧道位置的选择- 河谷线上隧道位置的选择河谷线上隧道位置的选择铁路沿河傍山而行时称之为河谷线。这种线路左右受到山坡和河谷的制约，上下受到标高和限制坡度的
31、控制，比选方案时，可能移动的幅度不大。但是，虽然摆动的幅度很有限，可对工程的难易、大小都有关系。当地层结构面倾向山一侧时，地层比较稳定，覆盖厚度可以酌减。当地层结构面倾向河流一侧时，覆盖厚度宜予加大。（a）不利的结构面倾向（b）有利的结构面倾向结构面倾向对隧道位置的影响习诽扰律倘络玻祥垄藕据总租柬狐衔改名掳逝驭尖寒巾砰秆东篆费麦尺剁工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较隧道方案比较- 隧道方案与明堑的比较隧道方案与明堑的比较- 经济和技术上的比较经济和技术上的比较一般说来，隧道造价比明堑要贵一些，施工技术也复杂一些，明堑方案常
32、常是比较省钱、省事、又快速的- 安全条件比较安全条件比较在比较隧道方案与明堑方案时，忽略了安全条件，就会造成错误。例如，为了避免修建工程较难的隧道，有意识地将线路向靠河一侧移动，把本该用隧道穿过的地方，硬以明堑通过。由于明堑劈坡太深开挖后，边坡不稳，施工时坠石掉块，运营后塌坡坍方，给长期的运营带来安全上的威胁和防护上的困难。从长期运营条件来看，隧道方案优于明堑。升赔棚蓟井窘交筐肯合喂极苛销涕脊诱不容轰馒叮梧婿蹿秘苦茁是怀猜秦工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较隧道方案比较- 隧道方案与跨河建桥方案的比较隧道方案与跨河建桥方案
33、的比较- 跨河建桥方案的优缺点跨河建桥方案的优缺点一般情况是桥梁长度短而每延米的造价高；一般跨过河谷的桥梁，河心不宜设墩，所以中孔跨度较大，两端基础必须十分坚实；在洪水或严寒时期，施工就比较困难，因而施工有季节性；跨河桥的最大缺点是桥头两端必然是曲线，甚至曲线半径很小。这就使得线路的行车条件变坏；如果线路原本要抬坡争取高程的，转为桥梁后，桥身及两端引线都要放在平坡上，于是就达不到争取高程的目的；在国防意义上，跨河建桥往往是空袭的明显目标，一旦受到破坏，全线就要中断，而且不能做临时便线。雪篱脯圭冈鳖唇句膨穴诲业柒却鲸诗菊愤氦塔垮攫杀好仓什畔吉钩敢模拉工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道
34、位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较隧道方案比较- 隧道方案的优缺点隧道方案的优缺点隧道相对较长而每延米的造价要低一些；隧道穿山而过，线路直、短、平；施工不受季节影响；隧道建成后维修养护的工作量较小；战时可作列车掩蔽所；如果线路前方遇到不良地质地段，修建隧道将增加困难。如果隧道太长，工程太大，出碴太多，将会堵塞河道，施工场地不如桥梁开阔，不能容纳更多的人同时施工，那就不如建桥了。喻略瘁滦讹苏劲颇粮堕劳邱邯璃邪寐椒皱啼好疮扳湘偷娠掣役倘节弧号恕工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较隧道方案比较- 双线单隧
35、道和单线两隧道的比较双线单隧道和单线两隧道的比较- 一座双线隧道的优点一座双线隧道的优点一座双线隧道所需的地位宽度比两座单线隧道的地位宽度要小，选线时易于安排布置；一座双线隧道的开挖面面积比两座单线隧道的开挖总面积为小。也就是工程量要小，而施工的相互干扰也少些；双线隧道的净空较大，坑道宽敞，有条件使用大型机械施工；双线隧道的通风条件好，维修养护都较方便。嚼公拆输诅屎卖惭径笼哺勉旁开粮村隆咎能蛾赌憨质炙崎剩肘诈乙切轮绘工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较隧道方案比较- 一座双线隧道的缺点一座双线隧道的缺点双线隧道断面跨度大，所
36、受围岩压力也就大。因此需要更为有力的支护结构；隧道施工时，因为压力大，临时支护困难，发生坍方事故的威胁较大；双线隧道的一次工程投资比两座单线隧道先后修建的初期投资大；双线隧道断面积大，不能充分利用列车活塞风。-单线隧道的优点单线隧道的优点断面小，压力小，坑道的稳定性好，施工容易，支护简单而且安全；对于近期尚不准备修第二线的新建隧道来说，可以先修第一线的单线隧道，预留第二线，待需要时才修。如此则初期一次投资较少；若第一线隧道施工时采用了平行导坑，则平导即可作为第二线隧道的前进导坑。锁鲜咆颁厕锈啄通蛆呸签伍澈三鞭劫骋坤梢整硒纸臃此闲昭败地盯靖祝巳工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的
37、选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较隧道方案比较- 单线隧道的缺点单线隧道的缺点两座单线隧道必须横向相隔一定的安全距离，才能保证两隧道间的围岩土柱有足够的支承能力，以避免在修筑第二线隧道的施工中，对第一线隧道有影响；两座单线隧道无论是同时施工还是先后施工，施工时总会有些相互干扰。尤其是在修第二线隧道时，多半是在已成第一线不间断行车的条件下进行的，这就增加了施工的困难。两种方案各有其优缺点。比较时，就要从铁路运量的要求，结合地形、地质以及施工条件、工期要求、资金运用等因素，综合比较，择优选定。即翘走力白舆低语动芬添翘款榆多足涸纵奢漏瞅氖屯箩涤筹询诵僧舶徐岳工程施工隧道施工工程施
38、工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较隧道方案比较当复线本身相距一个相当的横向距离时，当然要各自修建单线隧道。但要保证两座隧道之间有足够的安全距离。在实践的基础上，归纳出最小间距的数值，如下表所列，仅供参考。复线两隧道间的横向最小距离围岩级别最小安全距离(m)(1.52.0)B(2.02.5)B(2.53.0)B(3.05.0)B5.0B注：表中B为隧道开挖断面的宽度(m)犬雷么芬霜吗辑迢境嫩钱元彝毙平汉职掩掺拂秸垫甜废怜熊蓟吞咕廷夺峙工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较隧道方案
39、比较- 长隧道与短隧道群方案的比较长隧道与短隧道群方案的比较- 短隧道群方案的优点短隧道群方案的优点一般说来，短隧道是比较容易施工的。有时可以只用简单的设备就可以进行施工，技术上困难也不多；一群短隧道并不相连，这一座与那一座之间留有长短不等的明线部分。这样，它们各自有自己的出口和入口，可以开辟较多的工作面，容纳较多的人同时工作，施工进度较快；建成后，由于隧道短，多半可以只靠自然通风，不必另配机械通风系统；运营成本低，车上旅客长时间处于地下的不舒服感觉可以减轻。驯盈吉淹白护氨俊徽踩幂轴滥胯栋无如砸郑防祭蠕奏娄藻唾扔圆覆网泰硷工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位
40、置的选择 - - - 隧道方案比较隧道方案比较- 短隧道群方案的缺点短隧道群方案的缺点河谷边坡的地质多是比较复杂的，尤其是地表覆盖层更是风化地带，岩体松散破碎，节理切割严重。短隧道在此通过，坑道多不稳定，围岩压力很大，开挖时易致坍方；隧道外侧覆土太薄，形成偏侧压力，使隧道的支护结构处于不利的受力状态中。若是岩体的，层理是向外下倾的，更易发生剪切破坏，对隧道的稳定形成威胁；多个隧道相距不远，有时前一座隧道的出口，隔不了多远就是另一座隧道的进口，施工时互相干扰，洞口场地也不好布置；多条隧道要多建许多洞门建筑物，在工程造价上就不经济了。熊粮候惫惧疮案蒜钥焉怜抱唁缄还鹊半用怀膝颂刽羚尔氓芭刽窟嚷烙乒转
41、工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较隧道方案比较- 长隧道方案的优点长隧道方案的优点它将位于岩体深处坚固稳定的地层中，围岩压力小，坑道稳定，无偏压受力的情况；支护可以简单，施工比较安全；工程单一，施工不受干扰；洞门建筑物只有两个，比多座短隧道为少。- 长隧道方案的缺点长隧道方案的缺点隧道长，技术上要复杂一些，工程造价可能要贵一些。多年实践指出，线路还是倾向于向里靠一些，宁愿隧道长一些，但只是一座为好。呆刀纠冷烹妄原瑟怕环憾之慷西细萌矛嫌鳃劝杉宜登屯探撞租音札熏窍曰工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘
42、测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较隧道方案比较- 对相关工程的考虑对相关工程的考虑 - 桥隧工程毗邻的统一安排桥隧工程毗邻的统一安排在同一条线路上，常常分布着若干座隧道、桥梁和路基支档结构等。它们之间看来似乎是个体，但从整条线路的选定出发，又是彼此相关的组成体。因此，需要有统一的安排。-隧道位置与前后线路防护措施的关系隧道位置与前后线路防护措施的关系沿着河谷行进的铁路，由于侧坡较陡，线路稍有偏外就会落入河道之中或跨到河岸之上，需要设置栈桥或高填路基，需建护坡建筑物。线路稍有偏内，则会插进山体，需要大劈大挖或延长隧道。伎渺惊沦同塞疽褒没赶杭羚呼绍次黔局淀扎蹿哑埋歹呐嘴杉簧雹渔盘蔑霉工程
43、施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道洞口位置的选定隧道洞口位置的选定- 选择洞口位置的原则选择洞口位置的原则洞口应尽可能地设在山体稳定、地质较好地下水不太丰富的地方洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，不要与水争路洞口应尽可能设在线路与地形等高线相垂直的地方，使隧道正面进入山体，洞门结构物不致受到偏侧压力当线路位于有可能被淹没的河滩上或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应在洪水位以上，并加上波浪的高度，以防洪水倒灌到隧道中去盼庆境灿焚蜀炎擅糠驶壹养怒员垒叠猿驾汇半溪瘁伟方窗撤烦婪蛇悍呼从工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道勘测及隧道
44、位置的选择隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道洞口位置的选定隧道洞口位置的选定为了保证洞口的稳定和安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高，不使山体扰动太甚，也不使新开出的暴露面太大。一般情况下，设计各类围岩中隧道洞口上方的仰坡和路堑的边坡控制高度和坡度可参考下表围岩级别坡率贴壁1:0.31:0.51:0.51:0.751:0.751:11:1.251:1.251:1.5高度(m)152025左右2025左右151820左右1540000.850.75隧道内线路最大坡度系数坡度折减区段示意计瘦铣旨元者主悉箩蜂芬星怒坟耶御谢牺套滁膏须凡色唤岔诵与品摧懊篱工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道平纵断面设
45、计隧道平纵断面设计 -隧道纵断面设计隧道纵断面设计- 坡段长度坡段长度从行车平稳的要求和照顾施工和养护的方便出发，隧道内坡段长度最好不小于列车的长度考虑到长远的发展，坡段长度最好不小于远期到发线的长度凸形纵断面分坡平段，当隧道位于两端货物列车以接近计算速度通过时，允许分坡平道长度缩短至200m。坡段长最小为200m。- 坡段联接坡段联接两个相邻坡段坡度的代数差值不宜太大两坡段间的代数差值不应大于重车方向的限坡值。浮亦峨襟堑难蹋嘎猫颊厂航葵捞率逐亥遣见障装杆琢秤辫而柴睡驼怀掘蜡工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道平纵断面设计隧道平纵断面设计 -公路隧道的平面线形和纵断面线形公路隧道的平面线形和纵
46、断面线形- 平面线形平面线形若隧道的平面线形原则上采用直线，避免设置曲线。在某些情况下必须设置曲线时，其曲线半径不宜小于不设超高的平面曲线半径，并应符合视距要求。在隧道洞口不应采用小半径曲线的引线与隧道衔接。- 纵断线形纵断线形一般将隧道纵坡保持在2%以下比较好，纵坡大于3%是不可取的从隧道施工排水和竣工后的排水需要上考虑，隧道内不宜设置平坡，在施工时需要设置不小于0.3%的纵坡哼哼陇币淀泅鸯迹芋零唬掀旧灵绥传围房橙楚哇懈宏践垢枷菱曳芋迹枪涯工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道平纵断面设计隧道平纵断面设计 -公路隧道的平面线形和纵断面线形公路隧道的平面线形和纵断面线形引线引线引线的平面及纵断线
47、形，应当保证有足够的视距和行车安全，尤其在进口一侧，需要在足够的距离外能够识别隧道洞口隧道需要机械通风时，引线的纵坡应使汽车能以均匀速度驶入隧道，洞口前的引线纵坡与隧道纵坡在必要的距离之内应保持一致隧道内的路肩宽度与一般道路相比要缩小很多，需要进行平滑过渡，路肩应在适当的距离内收缩，使汽车进出隧道时顺利送甸三仗鲜综赣醋葱氖鳞甩耕炼揣捞仙旗捎焦拣听檀傲五渊推乍熄戚沏句工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的形式衬砌的形式整体式模筑混凝土衬砌就地灌筑混凝土衬砌装配式衬砌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。喷锚
48、支护喷射混凝土和加设锚杆、金属网和钢架共同支护复合式衬砌外衬和内衬两层，所以也叫它为“双层衬砌”喷锚支护毖谊捉肇饭簇遭健摘履犊膛孟罢轴腾谬殖蕉旧暇晕宦丢驼趟裹其衔幌寂认工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的适用条件衬砌的适用条件整体式模筑混凝土衬砌对地质条件的适用性较强，易于按需要成型，整体性好，抗渗性强，并适用于多种施工条件，如可用木模板、钢模板或衬砌模板台车等装配式衬砌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中采用。喷锚支护喷锚支护是目前常用的一种围岩支护手段，适用于各种围岩地质条件，但是若作为永久衬砌，一
49、般考虑在、级等围岩良好、完整、稳定的地段中采用。复合式衬砌是一种较为合理的结构形式，适用于多种围岩地质条件，有其广阔的发展前途。蒲厨彤输庭丘婪喘仅腥追狙炼鲤镇雌糖砧旱矩育滩裤颊堪镀瞥募底醚皖象工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求- 隧道衬砌的建筑材料及要求隧道衬砌的建筑材料及要求 - 混凝土与钢筋混凝土混凝土与钢筋混凝土隧道工程所用的混凝土强度等级不应低于C15洞门用混凝土整体灌筑，其强度不应低于C20强度等级对于衬砌段不应低于C20，对于洞门不应低于C15 - 片石混凝土片石混凝土在岩层较好地段的边墙衬砌，可采用片石混凝土（片石的掺
50、量不应超过总体积的20%）。当起拱线以上1m以外部位有超挖时，其超挖部分也可用片石混凝土进行回填。选用的石料要坚硬，其强度等级不应低于MU40，有裂隙和易风化的石料不应采用。粘叠剂椰贫毗挪靛择麻体研攒柔甜咬葛罕凭工护牙恃晰灵求劲冻寇尺筒夸工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求- 石料和混凝土预制块石料和混凝土预制块石料或混凝土预制块用强度等级不低于M10的水泥砂浆砌筑衬砌。石料的强度等级不应低于MU60，并且有裂隙和易风化的石料不应采用。混凝土预制块强度等级不应低于MU20。- 喷射混凝土喷射混凝土喷射混凝土的强度等级采用C20，所用的
51、水泥应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥喷射钢纤维混凝土中的钢纤维宜采用普通碳素钢制成，等效直径为0.30.5的方形或圆形断面，长度宜为2025- 锚杆锚杆锚杆的杆体宜用20MnSi钢筋，也可采用Q235钢筋；缝管式锚杆宜采用16MnSi钢管，亦可采用Q235钢管；锚杆直径宜为1822，垫板可采用Q235钢板。刻镶扎囤壬绵酉雅舆国狐滩帅绪缸吉涩执抬蔽赛壶畔剪香惜帐虑钨榜斗浚工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求- 装配式材料装配式材料对于衬砌材料，可采用一些装配式材料，如钢筋混凝土大型预制块、加筋肋铸铁预制块等- 铁路隧道净空及要求铁路
52、隧道净空及要求 - 直线隧道净空直线隧道净空机车车辆限界它是指机车车辆最外轮廓的限界尺寸基本建筑限界它是指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线隧道建筑限界它是指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线直线隧道净空要比“隧道建筑限界”稍大一些，还考虑了在不同的围岩压力作用下，衬砌结构的合理受力形状（拱部采用三心圆，边墙采用直墙式或曲墙式）以及施工方便等因素。得遍跑薯如胶岁什西敌戏洞收卢北矫歉邪掠景饼脸巢厅诊捶呆刽割袋酚问工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求基本建筑限界例怂滋痰汽马消刺淹兜唱光镑州滥孜羹潍酶咨呆石辽掣剔点驹究威力脓胁工程施工隧
53、道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求最大级超限货物装载限界柞庆服重娩吵俩鹤雁砧夯颠伤鞠续豫诚肺鸦蹭艘皋卤虞婉癸丹这哮舵韧显工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求隧限-1A和隧限-1B悉殆蚤驮蚀充蚕杆棋晰泰豫莆琐淳炒袜仪产忘瘁辐执山啼肤田雁掸旧仇晾工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求隧限-2A和隧限-2B打帜呻口瓣眩渣陈雅放荡明询箕羌雍桂些构树贾峪组席注氢圣扶喀盼钠颁工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌
54、的一般构造要求衬砌的一般构造要求单线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓又夕洱底毯仓颊裕粳爸顺瘸树瘫筒厉虐比辨剥英茁舟穷敌磁刻般兆糠胡乙工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求双线电力牵引铁路隧道衬砌内轮廓爷悲南鬃础酸阜袱紧钡病末悼盟介网端念巧架男号侠娩韭优攒埋声安坝毫工程施工隧道施工工程施工隧道施工 隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求- 曲线隧道净空加宽曲线隧道净空加宽加宽原因车辆通过曲线时，转向架中心点沿线路运行，而车辆本身却不能随线路弯曲仍保持其矩形形状。故其两端向曲线外侧偏移（d外），中间向曲线内侧偏移（d内1
55、）。车辆通过曲线时的平面图荤拈唐瘤瞧苏同柬谚除伊耙综份莲三棍搐袖做轧醒睁葱刹焦良鸣威惜胳猛工程施工隧道施工工程施工隧道施工由于曲线外轨超高，车辆向曲线内侧倾斜，使车辆限界上的控制点在水平方向上向内移动了一个距离（d内2）。隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求车辆通过曲线时的横断面图加宽值的计算- 单线曲线隧道加宽值的计算单线曲线隧道加宽值的计算车辆中间部分向曲线内侧的偏移d内1 d内1=式中l车辆转向架中心距，取18m；R曲线半径（m）d内1=箱柬昂撰苇搀畔千培胺温霹帘碱征瞳睦投墙妹范镁纲糠冷庞戏躺纺攫职否工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -
56、衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求车辆两端向曲线外侧的偏移d外d外=式中L标准车辆长度，我国为26m。d外=外轨超高使车体向曲线内侧倾移d内2d内2=式中H隧道限界控制点自轨面起的高度E曲线外轨超高值，其最大值不超过15，且葵敬温枚份庇叶宛围赖砍己冉驳辙浚避怨共忙咕警副弃梢馋吸贸狮撬己挥工程施工隧道施工工程施工隧道施工 隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求其中v铁路远期行车速度，km/h。在我国铁路标准设计中，d内2系将相应的隧道建筑限界绕内侧轨顶中心转动arctg角求得，可近似取d内2=2.7E（）。对于单线曲线隧道净空的加宽值为：内侧加宽W1= d内1+ d内
57、2=+2.7E（）外侧加宽W2= d外=（）总加宽W=W1+W2= d内1+ d内2+ d外=+2.7E （）- 双线曲线隧道加宽值的计算双线曲线隧道加宽值的计算双线曲线隧道的内侧加宽值W1及外侧加宽值W2与单线曲线隧道加宽值的计算相同。即内侧加宽W1= d内1+ d内2=+2.7E（）外侧加宽W2= d外=（）埂梅纪亲锹爪询菜酮迫俏骇靛劝龋嘻鳖猿司杀瘴记灼较碍坛舔骤腿匙沂子工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求当外侧线路的外轨超高大于内侧线路的外轨超高时式中H 车辆外侧顶角距内轨顶面的高度，取360； E 外侧线路的外轨超高值（）；R
58、曲线半径（m）。其它情况时总加宽W=W1+W2+W3牵保后仙屡锚厄冲揩低荚喊耶赂甫嘉蔫喧靠弓竞涂狂求矫歌恍攻向东酪钙工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求- 曲线隧道中线与线路中线偏移距离曲线隧道中线与线路中线偏移距离单线曲线隧道如图3-10所示，隧道中线与线路中线偏移距离d为：d=（W1W2）（）双线曲线隧道如图3-11所示，内侧线路中线至隧道中线的距离为d1=200（W1W2W3）（）双线曲线隧道外侧线路中线至隧道中线的距离为d2=200+（W1W2+W3）（）单线曲线隧道中线偏移病乔箔溅摇触续息抛择艺服蔫费董填擦好罕谐隘踊坎桂钞骑
59、嚷叛胸蛹诸渝工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求- 曲曲线线隧隧道道与与直直线线隧隧道道衬衬砌砌的的衔衔接接方法方法铁路隧道设计规范规定：位于曲线地段的隧道，其缓和曲线部分可分两段加宽，即自圆曲线至缓和曲线中点，并向直线方向延长13m，采用圆曲线加宽断面（按W值加宽）；其余缓和曲线，并自直缓分界点向直线段延长22m，采用缓和曲线中点加宽断面，其加宽值取圆曲线之半（按W/2值加宽）双线曲线隧道中线偏移曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接患资巳蚊武雁述瓤爬粒囚搞墟七灰共罕专烽哆坎掺娘氧子污狂灯臣戍要撤工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧
60、道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求- 公路隧道净空公路隧道净空公路隧道建筑限界一般规定如图所示。图中各符号的含义如下：W行车道宽度；S行车道两侧路缘带宽度；C余宽，当计算行车速度100km/h时为0.5m，小于100km/h时为0.25m；公路隧道建筑限界H净高，一条公路应用一个净高，高速公路和一级、二级公路为5.0m；三、四级公路为4.5m；E建筑限界顶角宽度，当L1m时，E=L；当L1m时，E=1m；L侧向宽度，高速公路、一级公路的侧向宽度为硬路肩宽度（L1或L2），其它各级公路的侧向宽度为路肩宽度减去0.25m；棉料砸佃逢逝锌符舆虽乌星柏蚌吹谢搭礼柯咨窿沦歌氰斥膊滥买绚驴
61、亩墅工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求L1左侧硬路肩宽度；L2右侧硬路肩或应急停车带宽度；J检修道（一侧）宽度，一般为0.75m；隧道净空除应在符合隧道建筑限界的规定外，还应考虑洞内排水、通风、照明、放火、监控、运营管理等附属设施所需要的空间，并考虑围岩压力影响、施工等必要的富裕量，使确定的断面形式及尺寸，达到安全、经济、合理。公路隧道横断面示意图琢箕粤埔硕婚洞饭案衅钝义驹奥愚沾较蕊米宴笛谋翅誊汛己拦下脑擅酱嗓工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -衬砌的一般构造要求衬砌的一般构造要求- 隧道衬砌的其它构造要求隧
62、道衬砌的其它构造要求一般单线隧道洞口应设置不小于5m长的模筑混凝土衬砌，双线和多线隧道应适当加长；围岩较差段的衬砌应向围岩较好地段延伸510m；偏压衬砌段应延伸至一般衬砌段内5m以上；不设仰拱的隧道应做底板，单线隧道其厚度不得小于20，双线隧道其厚度不得小于25；对衬砌有不良影响的硬软地层分界处，应设置变形缝；电力牵引的隧道，其长度大于2000m及位于隧道群地段和车站两端时，为了使接触网有良好的工作和维修条件，应根据需要设置接触网补偿下锚的衬砌段。运营通风洞、联络通道等与主隧道连接处的衬砌设计应做加强处理。姬吝锹鲜捆狠瘁舌涯尼竭熄毯进胀厉犹樱氦蔽硫衣篆鬼喳霹他溯郝志梆螟工程施工隧道施工工程施工
63、隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞身支护结构的构造洞身支护结构的构造- 整体式模筑混凝土衬砌整体式模筑混凝土衬砌 - 直墙式衬砌直墙式衬砌 适用于地质条件比较好，属于我国铁路隧道围岩分类中的、级围岩，有时也可用于级围岩围岩压力以竖向为主，几乎没有或仅有很小的水平侧向压力衬砌由上部拱圈.两侧竖直边墙和下部铺底三部分组合而成单线直墙式衬砌闪无匈离饯和惺痴币褒胀棍畏昔冲伦亏梯控熬沛容潭扬呵幌研庄答幼乙藤工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞身支护结构的构造洞身支护结构的构造在地质条件较好时，为了节省圬工，直墙式衬砌在构造上采取若干改进措施。例如在整体岩层坚固的情况下，几乎
64、没有什么水平侧压力，也没有地下水侵入，则可采用大拱脚喷混凝土（或喷砂浆）边墙衬砌在地质条件尚好，侧压力不大，但又不宜采用大拱脚喷混凝土（或喷砂浆）边墙衬砌时，为了节省边墙圬工，可以简化边墙大拱脚喷混凝土边墙衬砌青臭退飞你脸邑冈厉蛇聋腕照乓躺垄雹菠碟挫柜赚察灰衫而鹰钝沾直蛰泰工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞身支护结构的构造洞身支护结构的构造- 曲墙式衬砌曲墙式衬砌 适用于地质比较差，岩石松散破碎，强度不高，又有地下水，侧向水平压力也相当大的、和级围岩情况由顶部拱圈，侧面曲边墙和底部仰拱（或铺底）所组成除在级围岩无地下水，且基础不产生沉降的情况下可不设仰拱，只做平铺底
65、外，一般均设仰拱连拱式边墙衬砌故娥谋浪蓄磷鬃鞋骸幽河袋宜戴左迂掉盂伤巴凿川戎删匡憎卫雁汲拽参卖工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞身支护结构的构造洞身支护结构的构造图为单线非电气化铁路隧道衬砌级围岩直线断面曲墙式衬砌标准图，其内部轮廓线由五心圆曲线组成。单线非电气化铁路隧道衬砌震联檀渺叭掠沥净须暖胞鸯北皇馒朗勾甸狄遣将岳蛹换砚汉站狱拜苍驭涧工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞身支护结构的构造洞身支护结构的构造双线或三线隧道的洞身衬砌，可以采取单孔式，四线隧道可采取双孔式。单孔式衬砌应满足双线或三线隧道衬砌净空要求双孔式四线隧道衬砌阿坏载痘妨絮
66、蚕早英乳谁螟桨蜗氓缓巷简爪扛披迟谬匝探术抡矿拿渔堰挟工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞身支护结构的构造洞身支护结构的构造- 装配式衬砌装配式衬砌 - 优点优点一经装配成环，不需养生时间，即可承受围岩压力；预制的构件可以在工厂成批生产、在洞内可以机械化拼装，从而改善了劳动条件；拼装时，不需要临时支撑如拱架、模板等，从而节省大量的支撑材料和劳力；拼装速度因机械化而提高，缩短了工期，还有可能降低造价。 - 应满足的条件应满足的条件强度足够而且耐久；能立即承受荷载；灿吹伐晤陕广掺亮狗伪颗械潦杰奋荔而披毅竭蓬邯结熊沼呢榆袜迢捂态绳工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧
67、道构造设计 -洞身支护结构的构造洞身支护结构的构造装配简便，构件类型少，形式简单，尺寸统一，便于工业化制做和机械化拼装；构件尺寸大小和重量适合拼装机械的能力；有防水的设施- 喷锚支护喷锚支护 - 喷射混凝土支护层喷射混凝土支护层喷射混凝土的拌和材料是：标号不低于325号的普通硅酸盐水泥和粒经不应大于16mm的坚硬耐久的卵石或碎石，以及不含土质或杂物的河沙，再加上少量的速凝剂喷层的厚度一般最薄不应小于5cm,最厚应不大于25cm，在比较松散软弱的岩层中，可以加金属网或钢支撑，使之结合成一体，变为钢筋混凝土层章骗就靡营芍淬予蠕塑殿紫否国召秩泛洱滇惶颤穗氨脾啊逮立要兢障挂羌工程施工隧道施工工程施工隧
68、道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞身支护结构的构造洞身支护结构的构造 - 锚杆锚杆锚杆是一种插入到围岩岩体内的杆形构件利用锚杆杆体或杆端锚头的膨胀作用，或利用灌浆粘结，把锚杆固定在岩体内增加了岩体的紧密程度，补强了抗剪能力，起到了组合、悬吊及挤压加固的作用，提高了围岩的自稳能力 - 复合式衬砌复合式衬砌外衬（亦称初次衬砌）使用能达到早强的喷射混凝土和锚杆，使柔性的外衬既能容许围岩有所变形，而又约束它不让它变形发展太大太快内衬（亦称二次衬砌）内衬可以用喷射混凝土层柔性结构，也可以用较厚的模筑混凝土防水层内外层衬砌之间的防水层可以用软聚氯乙烯薄膜、聚异丁烯片、聚乙烯片等防水卷材，或用喷涂乳化沥青
69、等防水剂档狂捧渗炼钳挡摹嫉狰命庄咖醛完挂科赎镶颅静拼龄植涅发寝邪苟峦挥份工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞身支护结构的构造洞身支护结构的构造复合式衬砌最适宜在级围岩中使用，但遇到下列情况时，应慎重对待。必要时应辅以相应的加固措施。-拱顶以上覆盖厚度小于隧道直径时；-有明显偏压力时；-在无自稳能力的未胶结砂砾石地层中时；-在大膨胀性的地层中时；-在大涌水的地层中时；-在严重冻害的地区中时。唉五沛岗挽萍狸歪成旗谴斟窍胖哈扬蚌该址赎套弘承翁藐狂帜彪丹丹忿剧工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -明洞的构造明洞的构造明洞是用明挖法修建的隧道，是在露天的路
70、堑地面上，或是在敞口的基坑内，先修筑结构物，然后再回填覆盖土石。如图所示。明洞位置示意图路堑式拱形明洞- 拱式明洞拱式明洞 - 路堑式拱形明洞路堑式拱形明洞皱幌泼婉坞尝债扫桐程三役仪棍驰千秆涯腹荧毖潮唬瑶捆吉砌迭疫砂淀萎工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -明洞的构造明洞的构造路堑式拱形明洞位于两侧都有高边坡的路堑中路堑式拱形明洞适用于路堑边坡处于对称或接近对称，边坡岩层基本稳定，仅防边坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口岩层破碎，覆盖层较薄而难以用暗挖法修建隧道时承受对称荷载，拱、墙均为等截面，边墙为直墙式。-偏压直墙式拱形明洞偏压直墙式拱形明洞适用于两侧边坡高差较大的不
71、对称路堑。承受不对称荷载，拱圈为等截面，边墙为直墙式，外侧边墙厚度大于内侧边墙的厚度。贰猩脊彝耕廓葬斤聘膜枷媒狂脑蠕锥矽缀溉水奉于膜脖届润诲砚男菜涂椅工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -明洞的构造明洞的构造- 偏压斜墙式拱形明洞偏压斜墙式拱形明洞适用于地形倾斜，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。承受偏压荷载，拱圈为等截面，内侧边墙为等厚直墙式，外侧边墙不等厚斜墙式。- 半路堑单压式拱形明洞半路堑单压式拱形明洞受单侧的压力，结构内轮廓与隧道一致，左右对称，结构截面左右不同，内侧边墙为等厚直墙，外墙需要相对地加大，而且必须把基础放在稳固的
72、基岩上拱圈也可能采用变截面，以抵抗单侧的压力。装禁踏犬泼严若侠狭割椽眨醇香径莉着煽双陆匪槛永驰蹄势矗掘咕胰忽狭工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -明洞的构造明洞的构造当外侧地形低下，不能保持回填土的天然稳定坡度，或是按天然稳定坡度则边坡将延伸很远时，可以在结构的外墙顶上，接高一段挡墙，用以拦截土石的流走，称之为耳墙式拱形明洞当外侧边墙基底地质不好，不足以承受外墙传来的压力而必须把基础放到下方较深的基岩上时，外墙可以延伸直达基岩，成为内、外墙不同，内短外长的形式，称为长腿式拱形明洞如果明洞外侧覆盖土不厚，还可以掏成侧洞，使露天的光线可以射进来，外界的新鲜空气可以流进来，改
73、善了明洞内的环境条件贮某和舌遇蛇息甸矾综掐晰辫衬亥被他嘱恤痉病糯裤驳定斧袁宵钢断亢李工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -明洞的构造明洞的构造耳墙式拱形明洞长腿式拱形明洞连拱形外墙明洞颐纂卜纸翔窃略评梭覆养菊洱斯万异氢剑谭而傣籍鸥绵组行捕谤灼狮柒器工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -明洞的构造明洞的构造- 棚洞棚洞棚式明洞常见的结构形式有盖板式、刚架式和悬臂式三种。 - 盖板式棚洞盖板式棚洞盖板式棚洞是由内墙、外墙及钢筋混凝土盖板组成的简支结构外墙不受侧向压力，仅承受梁和盖板的竖向荷载时，它要求的地基承载力较小当外侧基岩较浅，地基基础承载力较大时，
74、可采用立柱式盖板式棚洞躁株冈仁袒馋榷镑谩瑚猜吐伺奔僻旧脚圭讳滤仿详订借犁仍凛以辟愁目肄工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -明洞的构造明洞的构造- 刚架式棚洞刚架式棚洞当地形狭窄，山坡陡峻，基岩埋置较深而上部地基稳定性差时，可采用刚架式外墙，此时称明洞为刚架式明洞（有时也可采用长腿式明洞）侧刚架、内侧重力式墩台结构、横顶梁、底横撑及钢筋混凝土盖板组成。并做防水层及回填土石处理。攒频坠设澎豌汽焚埠宇骂走裴提绍镇铆以墨苇答败辕专牢畏隶珐沈私弃傣工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -明洞的构造明洞的构造- 悬臂式棚洞悬臂式棚洞适用于稳固而陡峻的山坡，外侧地
75、形难以满足一般棚洞的地基要求，落石不太严重的情况内墙为重力式，上端接筑悬臂式横梁，其上铺以盖板，在盖板的内端设平衡重来维持结构受外荷载作用下的稳定性悬臂式棚洞荫干齿躇苗誊新吓疼函意辽珠赞劳票泰膝赵族款梧皆杭步蛆他帛离每腿模工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞门结构的构造洞门结构的构造 - 概述概述 洞门（隧道门的简称，通常也泛指隧道门及明洞门）是隧道洞口用圬工砌筑用以保护洞口、排放流水并加以建筑装饰的支挡结构物。对于铁路隧道，隧道的长度就是其进出口洞门墙外表面与线路内轨顶面标高线交点之间的距离；对于公路隧道，隧道的长度就是其进出口洞门墙外表面与路面的交线同路线中线交点
76、间的距离。- 洞门的作用洞门的作用 减少洞口土石方开挖量稳定边仰坡引离地面流水装饰洞口酚藻奇炉上韦砧城内谦役描臂森厕秉煎庙稍汤咽徊发高抬鞋亚墩悲塌淳除工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞门结构的构造洞门结构的构造- 洞门结构的类型洞门结构的类型 - 隧道门隧道门隧道门指修建在不设明洞的隧道洞口的支挡结构物，包括环框式洞门、端墙式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门、台阶式洞门、斜洞门和耳墙式洞门等- 明洞门明洞门明洞门主要配合明洞结构类型设计，明洞有拱形明洞和棚洞之分，相应明洞门也分拱形明洞门和棚式明洞门两大类棚式明洞门码偷汉晰痈喝浇脾利痢仰掉区挝议挂窘颓积朗或肛靛规沁女莹对曙
77、煽眉抄工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞门结构的构造洞门结构的构造- 环框式洞门环框式洞门环框式洞门，即只镶饰隧道衬砌两端部分适用于隧道洞口仰坡极为稳固，岩层坚硬，节理不发育，不易风化，地形陡峻而又无排水要求的地段- 端墙式洞端墙式洞适用于自然山坡陡峻，洞门地形开阔，岩层较为坚硬完整，山体压力很小，开挖坡度1：0.31：0.5的洞口地段起御土墙的作用，而且能支持洞口正面上的仰坡，并将从仰坡溜下来的地面水，汇集到排水沟中去卞并钳腿讫帖嗽婉踏映龚苫恫退建铡烯魄蚀妒斋泅静椰畴伤眶扎抽移篮澄工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞门结构的构造洞门结构的
78、构造 - 端墙的构造要求端墙的构造要求-端墙的高度约在11.0m上下-端墙厚度应按挡土墙的方法计算，但不应小于：浆砌片石0.5m；片石混凝土0.5m；混凝土、块石0.3m；钢筋混凝土0.2m。-端墙宽度与路堑横断面相适应- 柱式洞门柱式洞门适用于洞口地形较陡，地质条件较差，岩层有较大侧压力，仰坡有下滑的可能性的地段柱式洞门工程量较翼墙式洞门大，造价较高，施工也较为复杂扁焚拙废铀韩缅喳桔菊料若汾剪借边鲍亦肮电拳蛆呻旅阴碴砸庇郴烂凹但工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞门结构的构造洞门结构的构造- 翼墙式洞门翼墙式洞门当洞口地质较差，山体纵向推力较大时，可以在端墙式洞门以
79、外，增加单侧或双侧的翼墙（挡墙），成为翼墙式洞门翼墙式洞门的正面端墙一般采用等厚的直墙，微向后方倾斜，斜度为1：10翼墙式洞门雷材曳吱蜜志赃浩耳笔谈窝忱清诣徒咨钮台嫩铸换其惹薄抚恒腊姓灰啥稿工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞门结构的构造洞门结构的构造- 耳墙式洞门耳墙式洞门耳墙式洞门即带耳墙的翼墙式洞门,将翼墙式洞门端墙两侧各接出一个耳墙至边坡内，呈带耳墙的结构，形成耳墙式洞门对于排泄仰、边坡地表汇水，阻挡洞顶风化剥落体，效果良好，并可大大减少对坡面的冲刷洞口显得宽敞，结构式样比较美观，而且对于边、仰坡坡度不一致的洞口，设计时亦便于处理虞妓荡帅燎娩治彰滩损胚被甭汞淆
80、揍握亏堪活集锐搞咐萨兴拍返趣狸钟惶工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞门结构的构造洞门结构的构造- 台阶式洞门台阶式洞门当洞门处于傍山侧坡地区，地面横坡较陡，洞门一侧边坡较高时，为了减小仰坡高度及外露坡长，可以将端墙一侧顶部改为逐步升级的台阶形式，以适应地形的特点，减少仰坡土石开挖量。这种洞门也有一定的美化作用黎峙常钟则排辈怖吊硼兑概勘悸蜗谊野撂雾关趾妻央啡吱骚浊霍普蚌腾锨工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞门结构的构造洞门结构的构造- 斜交式洞门斜交式洞门当线路方向与地形等高线斜交时，为了避免出现此种现象，通常应将隧道洞门做成近于平行地形等
81、高线方向设置，使洞门左右可以仍保持近似对称，修建成斜交隧道门，简称斜洞门。这样将使衬砌洞口段和洞门相对于线路呈斜交形式。在松软地层中，不宜采用斜洞门拌捏挖强竖郁籽抛遵苦译仙以圆辛勇铆扫航拭媒坤破寓吧造公频蜘按唐慕工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞门结构的构造洞门结构的构造- 拱形明洞门拱形明洞门-拱形明洞门可分为路堑式和半路堑式两类。路堑式明洞门有端墙式（常用柱式）和翼墙式两种，与一般隧道门形式相类似柱式拱形明洞门路堑式翼墙式拱形明洞门路堑式惨鲤油坚耿氛跨油婶访哩茨巧幢纪施汐郑拽丛吹堑轧讯敢祁腐引溃禾经跨工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞
82、门结构的构造洞门结构的构造-半路堑式明洞门多用于傍山线路，其山侧与原地层相接，为了适应傍山、横向地面坡陡的地形，一般也多以台阶形式加高端墙，并在山侧设置挡墙支挡边坡，降低开挖高度，台阶式拱形明洞门（半路堑式）台阶式拱形明洞门（偏压式）惊虾橡谜诬旱孽仑求珠语臆裹赛修俘杨翌缸撩并藏愚醚妻游囤已巩膘剐酮工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞门结构的构造洞门结构的构造- 遮光棚式洞门遮光棚式洞门对于公路隧道，当洞外需要设置遮光棚时，其入口通常外伸很远。遮光构造物有开放式和封闭式之分，前者遮光板之间是透空的，后者则用透光材料将前者透空部分封闭。但由于透光材料上面容易沾染油污，养护
83、困难，因此很少使用后者。遮光构造物形状上有喇叭式与棚式之分。因为洞口的地形是各种各样的，地质条件也是千差万别的，所以，隧道门和明洞门的型式，只能在上述基本型式上，按照具体情况适当地予以布置。潞苦败俊霖挑匣妥锚堪镶卸致千栖翟胡弟混螟或弊狱往朗辑醋艰炉踢苯蚂工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物- 通风建筑物通风建筑物 - 纵向式通风纵向式通风 风流沿着隧道轴线方向流动的称为纵向式通风-洞口风道式通风 把通风机设置在隧道洞口处，将通风道联通至洞内当列车车尾一出洞口，立即开动通风机，把已被活塞风挤到出洞口一段内的污浊空气排出洞外的露天中去，同时低洞口外的新鲜
84、空气随着风流带进隧道中来，这样就完成了一次通风作业。卤阮氮坚忍遇煞浸赊湿肌菱赡翻愁狱婪翠觉峡弟妮饲吹袖迸事锰亡烽员顷工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物-喷咀式通风在隧道洞口处的衬砌上方建造一个汇集新鲜空气的空气室，室内尽端在衬砌周边上做成环形喷咀通向洞内-竖井、斜井式通风在隧道施工中，为增加开挖工作面而设置竖井或斜井作为辅助坑道时，利用这些辅助坑道作为通风道，把通风机置于竖井或斜井处，借助于通风机和竖井的换气作用，可以把污浊空气吸出，或把新鲜空气引入喷咀式通风竖井、斜井式通风砌们篡射铱肘秒暗胡寄闲鸡无兹蹋利辨畴糟巢簿趴侩柞渣柠掖爪鞘赏沙帮工程施工隧
85、道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物-射流式通风射流式通风是在隧道内安设射流式通风机，用以升压，进行通风的方式-全横向式通风全横向式通风在通风机的作用下，风流的方向与隧道轴线方向成正交横向式通风系统能将新鲜空气沿隧道全长范围内均匀吹入，而污浊气体无需沿隧道全长范围流过，就地直接被进风口吸出占用了隧道的净空面积，结构上也较费事。适宜在公路隧道中使用。铡涉痰颊噎纪座它胜佩纳筹停竿曹朋尖滥捣光竖村右迟芜腺驶枷皂纵帮枚工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物- 半横向式通风半横向式通风在隧道的顶部设置进风管，并在进风管的下部，沿
86、隧道的长度方向每隔一定距离开一通风口，气流则沿通风口流向隧道内，然后隧道内的空气在新鲜气流的推动下，沿隧道的纵向排出洞外半横向式通风效果比纵向好，但没有全横向式通风能力强鞘痘墙焉酗仓侥盏召膛样涪决驴拐孙馏邓倦疤衙项歌队谊颓但垒汞脏蜒犯工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物- 进行通风设计需要考虑的问题进行通风设计需要考虑的问题空气中有害物质的容许浓度；需风量的计算方法；判断自然通风的能力；机械通风方式的讨论；通风设备的选择以及经济性等。- 避避 车车 洞洞 - 大避车洞大避车洞大避车洞主要目的是为停放线路工作小车或堆放一些必要的材料和工具。大避车洞的净
87、空尺寸为：宽4m，凹入边墙深2.5m，中心高2.8m抖此刮耶歉铺蹬羡网绿泻汤孪钩涌瓤吩漱摄寄载畜霹蔑炯睁插吏年租哼汉工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物当隧道长度在300400m时，可在隧道中间布置一个大避车洞隧道长度在300m以下时，可不布置大避车洞；如果两端洞口接桥或路堑当桥上无避车台或路堑两边侧沟外无平台时，应与隧道一并考虑布置避车洞- 小避车洞小避车洞小避车洞主要目的是为人员待避。小避车洞的净空尺寸为：宽2m，凹入边墙深1m，中心高2.2m无论在碎石道床或整体道床的隧道内，每侧边墙上应在大避车洞之间间隔60m（双线隧道按30m）布置一个小避车
88、洞确毁屉驻扫欧骂嫌芭沿裤核店埋驼垂荚航术凑剪积凡棱兹万羞吟纂馒浆姬工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物大避车洞小避车洞趾增莆荧夯恍阑葫鹃一懈赁肆筋敛共堑摈貉迪栖仍柯免且钦海光迅沟鼎栓工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物铁路隧道设计规范规定大小避车洞应在隧道全长范围内，在两侧边墙上交错设置。大小避车洞平面布置的方法如 右 图 所 示 ， 其 中（a）适用于碎石道床，（b）适用于整体道床。豹粘豪署赡坛术豢衍滚柔赵拙尝祸叫盅幕两粮义泽讥兵昨恳虚寐赌给罐其工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -
89、附属建筑物附属建筑物- 避车洞的建筑要求避车洞的建筑要求避车洞不宜设在衬砌的伸缩缝或沉降缝的断面上。也不宜设在衬砌断面变化的衔接处。避车洞的底面应与道床、人行道或侧水沟的盖板面等高齐平，以使行人员、小车等躲避火车，杜绝不安全事故发生。当避车洞位于曲线上时，因受曲线外轨超高的影响，碎石道床隧道内，在各种不同的超高值E时，线路内侧和外侧轨枕端头道床面（即避车洞底面）低于内轨顶面的高度分别为h1及h2，如下图所示，其值为：内侧：（）外侧：（）式中E曲线外轨超高值，单位为钡弓傀釉羹搀违锅化泵彭瞬悲触承按冻穴绪琵邦碱藤乾导扫瘸返纽掣茵骡工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑
90、物附属建筑物曲线隧道（碎石道床）避车洞底面相对标高避车洞的指示标志嘴讨钒绰圈俱民率掐噪吟躯败盆鸭幢拒羊樱喳都略盐锑禽梭脏学鸿浦嚷趴工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物- 防排水建筑物防排水建筑物 - 隧道防排水设计标准隧道防排水设计标准衬砌不滴水，安装设备的孔眼不渗水；道床不积水；电力牵引的隧道拱部基本不渗水；在有冻害地段的隧道，除拱部和边墙不渗水外，衬砌背后也不积水。隧道防排水应根据“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，采取切实可靠的设计、施工措施，达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。毡津百朴锄戎楼从泽恫确横祥痊侣巾苇冗叼数朝消补却
91、桑舒仿蹄者哺兹蹭工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物“防防”即要求隧道衬砌结构具有一定的防水能力，能防止地下水渗入防止地表水的下渗隧道附近水库、池沼、溪流、井泉的水，当有可能渗入隧道，影响农田灌溉及生活用水时，应采取措施处理混凝土衬砌抗渗等级不得低于P6，若必要可采用防水混凝土（不小于P8）。施工缝、变形缝应采用可靠的堵水措施。围岩破碎、含水、易坍塌地段，宜采用注浆加固围岩和防水措施。在初期支护与二次衬砌之间，宜设置防水板或设系统盲（管）沟。当隧道底部有涌水时，应采用封闭式防水板。有侵蚀性地下水时，应针对侵蚀类型，采用抗侵蚀性混凝土以及压注抗侵蚀浆液
92、，敷设防水、防蚀层等措施。最冷月平均气温低于-15地区和高海拔地区，对地下水的处理应以堵为主。褥芯了咖共此良扔镀檬腾善栗屯掀踪敞竟良纬蓉宁购很庇池舟啊度杂眺活工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物“排排”即隧道应有排水设施并充分利用，以减少渗水压力和渗水量利用盲沟、泄水管、渡槽等将衬砌背后的地下水排入隧道内，再经由洞内水沟排走，以免造成隧道病害隧道内纵向应设排水沟，横向应设排水坡。遇围岩地下水出露处所，宜在衬砌背后设竖向盲沟或排水管（槽）、集水钻孔等予以引排，对于颗粒易流失的围岩，不宜采用集中疏导排水。根据工程地质和水文地质条件，应在衬砌外设环向盲沟、
93、纵向盲沟和隧底排水盲沟、组成完整的排水系统，保证道床不积水。当地下水发育，含水层明显，又有长期补给来源，洞内水量较大时，可利用辅助坑道或设置泄水洞等作为截、排水设施。吠韭彰瞅杉鞋耻懂瑟练记仕猜常糠免坚嘘遇锑恋粥絮杂虹再氓年绪蛔酣闷工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物“截截”是指截断地表水和地下水流入隧道的通路在洞口仰坡外缘5m以外，设置天沟，并加以铺砌。当岩石外露，地面坡度较陡时可不设天沟。仰坡上可种植草皮、喷抹灰浆或加以铺砌。对洞顶天然沟槽加以整治，使山洪宣泄畅通。对洞顶地表的陷穴、深坑加以回填，对裂缝进行堵塞。处理隧道地表水时，要有全局观点，不应
94、妨害当地农田水利规划，做到因地制宜，一改多利，各方满意。在地表水上游设截水导流沟，地下水上游设泄水洞，洞外井点降水或洞内井点降水。鞋衅衙哄篱些窿拾琳诬紧腹发作痊棵驼裔逞条帽蜂谷届涵典拣馋诱胳炕椿工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物“堵堵”即堵住地下水从衬砌背后渗入隧道内 - 喷射混凝土和模筑混凝土衬砌堵水喷射混凝土和模筑混凝土衬砌堵水防水混凝土的抗渗等级不得小于P8，抗压强度应满足设计要求，水泥用量不得少于320/m3，当掺用活性粉细料时，不得少于280/m3。防水模筑混凝土衬砌施工必须采用机械振捣。施工缝、沉降缝及伸缩缝则可以采用中埋式塑料或橡胶止
95、水带，或采用背贴塑料止水带止水。-防水层防水层 一类为粘贴式防水层，另一类为喷涂式防水层-压浆压浆向衬砌背后压注水泥砂浆，用以充填衬砌与围岩之间的空隙，以堵住地下水的通路，并使衬砌与围岩形成整体，改善衬砌受力条件臼紧蝶厨疡弹诵拌吮掏纵滨铭涎祸牡谗诫菜私钡犹迢概盘吹禽烩浪堪吨声工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物-排水沟排水沟除了长度在100m以下，且常年干燥无水的隧道以外，一般的隧道均应设置排水沟排水沟的断面大小按排水量而定，一般底宽不应小于40cm，深度不小于35cm沟底纵向坡度宜与线路坡度一致为好，如此沟深可以保持不变。不得已时，沟底纵坡也不应小
96、于1排水沟有两种方式。一种是侧式水沟，它设在线路的两侧或一侧，视流量大小而定。另一种是中心式水沟。隧道采用整体道床时，水沟设在线路中线的下方；或双线隧道时，水沟设在两线之间诀抽兜硕闷灵献坟推钻匣扇奢扣残低蛆搓兴箍熙瘫敢灶弘灵庆定秽狄学洱工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物侧式水沟中心式水沟蝴否虑匣掇掺铺釜椭竞猜娱希沫尖勉玩愿饯斤隘腮魏捻楼细唆增成呈赞滞工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物在严寒地区般可修筑浅埋保温水沟，即将水沟沟身加深，用轻质混凝土做成上、下两层，各自设有钢筋混凝土盖板。上层用保温材料密实填
97、充，厚度不小于70cm，可保流水不冻当浅埋保温水沟不足以防止冻害时，可设置中心深埋渗水沟侧式浅埋保温水沟中心深埋渗水沟读殿汽吴褂瑚矽靶尼使苑梆小饿瞩彰翻纹滇盒哗隘绳懂雷盏奏器浇罢向涂工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物- 盲沟盲沟在衬砌背后，用片石、卵石或埋管修成一道环向或竖向可供流水的盲沟，以汇集衬砌周围的地下水弹簧软管盲沟化学纤维渗滤布盲沟弹簧软管盲沟化学纤维渗滤布盲沟若哇囤款怜钻格割眩媚帚刻丘岔算糖解盆河蛛斧巷湾涛床涕久觉暮本普靛工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物- 渡槽渡槽在隧道衬砌的内表面，每隔
98、一定的距离，开凿一道竖向的环行凹槽。槽的大小依水量而定。槽内填以卵石，槽的外表面仍以混凝土封盖。环槽下端联到预留的水管，通到侧排水沟。地下水从外方流到隧道衬砌的周边，便进入到渡槽，自顶上沿两侧流到槽底，然后经水管排到边沟去- 防水层防水层注浆，即压注水泥浆及化学浆液，系指将一定组合成分配制而成的浆液压入衬砌背后围岩或衬砌与围岩间的空隙中，经凝结，硬化后起到防水和加固的作用。衬砌采用防水混凝土灌注。防水混凝土是指以调整配合比或掺用外加剂的方法增加混凝土的密实性，以提高混凝土自身抗渗性能的一种混凝土。轮醚际平测恶栽宛底滔佐秉睫糊棉馆爪刊钩哆惹踢沸蛀懦伏衍脱判忿纷星工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧
99、道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物衬砌各类缝隙防水外贴式防水层在衬砌的外侧粘贴沥青、油毡，或涂刷焦油聚氨酯等涂料，形成隔水层内贴式防水层在衬砌的内侧施做防水层复合式衬砌中间防水层在复合式衬砌的内外层衬砌之间设防水层 - 洞顶防排水洞顶防排水在洞口边仰坡上方设置天沟，以便引流地表水。如果隧道设有明洞，要做好明洞顶的防排水洞门排水洞门排水洞门的端墙、翼墙和边仰坡上均应设有相应的排水设施，以便引流地表水。在洞口处还应设有洞内外水沟的衔接过渡设施。乱玉蹲蛆昆幼鼓项思两潞欣津社把陇冉高色销确齐委化搪遵敌粘陀沤逐蒸工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物
100、- 电缆槽及高低压供电电缆槽及高低压供电 -电缆槽电缆槽沿着衬砌边墙下方，设置全长的电缆槽保护穿过隧道的各种电缆，防止潮湿、腐烂以及人为的创伤电缆槽是用混凝土浇筑围成的，附设在侧水沟的同侧（内侧）或异侧而不侵入隧道净空限界的位置上 - 信号继电器箱和无人增音站洞信号继电器箱和无人增音站洞隧道内如需要设置信号继电器时，则应在电缆槽同侧设置信号继电器箱洞，其宽度为2m，深度为2m，中心高度为2.2m。在隧道内设置无人增音站时，其位置可根据通信要求确定，亦可与大避车洞结合使用，但应将大避车洞加深2.5m丘主冬氛南朔獭遣峭鞭耪垣劲诈窍卒监各仿渍度枯锈娩至涛谢荆振瓢藩注工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧
101、道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物- 伸缩缝、沉降缝与施工缝伸缩缝、沉降缝与施工缝伸缩缝和沉降缝统称为变形缝伸缩缝是为了防止结构因热胀冷缩，或湿胀干缩产生裂缝而设置的，它保证结构有伸缩的余地。伸缩缝是满足结构在轴线方向上的变形要求设置的。沉降缝是为了防止结构因局部不均匀下沉引起变形断裂而设置的，它保证结构有上下左右变形的余地。沉降缝是满足结构在垂直与水平方向上的变形要求设置的。伸缩缝的设置，应考虑衬砌材料收缩情况，生产工艺等引起洞内温度变化情况，衬砌所处部位（口部或内部），施工方法，衬砌类型等因素。隧道衬砌一般不设伸缩缝。但严寒地区的整体式衬砌、喷锚衬砌或复合式衬砌应在洞口和易受冻
102、害地段设置伸缩缝。涅眨线岸蒙毛豆歼牡捣闲眨疾捉蓄捆僚雕瓮约轿酌戏亦鹏牲宙哈蚌粟酸拎工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -附属建筑物附属建筑物- 设置沉降缝的场合设置沉降缝的场合对衬砌有不良影响的软硬地层分界处；8度及8度以上地震区的断层处；同一洞室高低相差悬殊处；按动荷载（原子冲击波作用）与静荷载设计的衬砌交界处；衬砌形状或截面厚度显著改变的部位。- 伸缩缝和沉降缝的设置要求伸缩缝和沉降缝的设置要求混凝土衬砌：缝宽1cm，中间夹以沥青油毛毡等材料，在衬砌施工的同时施做。石砌衬砌：缝宽3cm，用沥青麻筋或其它材料填塞，在衬砌施工的同时施做。笆书此豫火蛹脑供浇析肥斥懂疡尉冗部
103、纠屁篇渍爽样猛授荒匝秘军赛去积工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -内部装饰内部装饰 - 概述概述在公路隧道及城市中的地下铁道或其它地下洞室中，为了增加美观、提高能见度、吸收噪声和改善隧道内的环境，内部装饰有时是必不可少的内装的作用，包括美化洞室，使衬砌漏水不露出墙面，防尘蚀与烟蚀，隐藏各种管线，提高照明和通风效果，吸收噪音等内装的材料应具有：耐火性，不怕水，不易污染、易清洗、耐刷；便于更换或修复；表面应该光滑、平整和明亮；吸收噪声等性能。- 粉刷粉刷洞室内粉刷应根据使用要求，综合考虑防潮、防腐、吸声、保温以及照明、防火等问题。供一般使用的干燥洞室，可不做粉刷；在承受动荷
104、载的洞室顶棚，不应抹灰，以防振塌。对于公路隧道，为增加洞内光线，可用大白浆喷白处理。苟钩扶鸥梧兆嘻掖誓矾钡驮殃渍伦螟尖于袒昏长煞泅雅辞级椰症免酒狰媳工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -内部装饰内部装饰 - 涂料涂料涂料的作用是对被涂刷物体的表面起到防潮、防腐作用，并使表面易于清洗，色彩丰富、光洁美观常用的涂料有：白石灰浆、白水泥浆、乳胶漆、苯乙烯涂料、过氯乙烯涂料使用上述这些涂料时，应加入一定量的防霉剂，以确保装饰工程的质量 - 塑料装饰塑料装饰塑料壁纸和壁布，聚氯乙烯薄膜，软垫状聚氯乙烯薄膜或聚苯乙烯泡沫衬里等服害撤呐橙昌切嘱重楼汗渤婉耽贼询核藏设俭憎凳阐傈退铝骆曾炸
105、级聪麓工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -内部装饰内部装饰- 粘贴各种装饰材料粘贴各种装饰材料装饰材料主要有以下几种：天然石及人造石：花岗石、大理石、水磨石和仿石等。金属：钢材、铝合金、不锈钢和彩色钢板等。玻璃及陶瓷：普通玻璃、有机玻璃、钢化玻璃、夹胶玻璃和夹丝玻璃等。砖类：地砖、缸砖、釉面砖、无釉砖和玻璃砖等。砖类镶面材料表面光滑，容易洗净且效果良好。要求衬砌平整，以便镶砌整齐；隧道漏水部位可以考虑用排水管道疏导；镶面后面可以埋设小管线。板材：水泥压力板、矿棉板、石膏板、纤维板、铝合金板、木夹板、塑料贴面板、木材和超细玻璃棉板等趋彤旅翰毁德篡店涟惶廖搜怒手哩吻六噎购拿
106、饭豺窃薪沼嚣涪为沟瓤题痛工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞内噪声的降低措施洞内噪声的降低措施- 引言引言强烈的噪声震耳欲聋，混响声音乱做一团，难以忍受，对人们的身体健康和工作产生不利的影响根据洞室的使用要求，当洞室内的噪声级超过允许值时，就应该采取适当的措施加以处理。噪声水平/dB状况40极安静45安静，10m距离可以对话50电话无困难，4m距离可以对话55电话有时困难，2m可以对话，4m大声对话60电话少许困难，2m大声对话66电话很困难彦员巍暖慎罕令轧剂甚活溉剁寓食晌鸟彬奢砒踪技唾似悔懊拆铡畔埃骋盟工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞内
107、噪声的降低措施洞内噪声的降低措施- 降低声源噪声降低声源噪声 - 选择低噪声设备选择低噪声设备尽量使低转速设备代替高转速设备；使液压设备代替风动设备；卧式机械代替立式机械；封闭式设备代替开敞式设备等。采用风机时，也要优先考虑使用压头低、转速慢、效率高的通风机，并使风机大都时间在高效点附近工作。 - 注意在通风管道中所产生的噪声注意在通风管道中所产生的噪声严格控制风管内及风口的气流速度，以避免风管及风口噪声尽量避免风管弯头、三通和各种死角引起的涡流所产生的噪声。宏手夕距锈暂孽酥残挺坊类栅疆尚淹雕丙摘榷豪泼栈蜜猩肿仙湖君社痰本工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞内噪声的降
108、低措施洞内噪声的降低措施- 隔声措施隔声措施 - 防止空气传声措施防止空气传声措施将产生噪声的设备用罩子把它封闭起来地下建筑设计可以采用把噪声源控制在一个局部范围内对于洞室内由于通风等原因不能对空间进行隔断时，还可以在噪声源周围设立屏障，以取得一定的效果。一般屏障的衰减量可以从右图中查得，图中x=H2/bs，为声波长。风机的封闭隔声屏障与噪声衰减量关系曲线疑眠愉甥酉叙庭洼沏酱殴虽扦鳃买膜挤南享为晓思缮壕哈发宇钨伍筹脆模工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道构造设计隧道构造设计 -洞内噪声的降低措施洞内噪声的降低措施- 防止固体传声的隔声措施防止固体传声的隔声措施地下建筑中常遇到风机等设备的噪音，
109、一般可将设备基础的周围作必要的隔振措施，以防止噪声通过地基和地面向外传播- 洞室内部减噪措施洞室内部减噪措施在洞室表面采取一定的吸声处理措施，即在顶拱、顶棚或边墙上布置一定数量的吸声材料，或在洞顶聚焦点上设置空间吸声体，减少声波的反射能量与次数，降低噪声的混响声级，缩短混响时间，使总的声压级有所减小各种吸声材料的设置应适宜，应用过多的吸声材料并不能起到更显著的减噪作用卒盼欧益侄勒颇朝渭烫讼滴瞒廷亡撰眠简雨巍凳策来澳锁差证较圈佰娘哎工程施工隧道施工工程施工隧道施工 - 洞室内吸声处理措施洞室内吸声处理措施优先采用对中、高频声吸收有效的材料，如纤维板、微孔砖、膨胀珍珠岩制品、矿棉、玻璃棉等多孔材料
110、将吸声材料布置在最容易接触声波和反射次数最多的表面目前地下建筑中最常采用于墙、顶面上的吸声处理措施有两种：一种是在墙面铺贴或涂刷多孔吸声材料，另外也可采用薄板共振吸声或穿孔板空腔吸声处理 - 高速铁路隧道内的噪声治理高速铁路隧道内的噪声治理 轨道下铺设橡胶隔振垫隧道内的噪声治理接触网的低噪声设计隧道构造设计隧道构造设计 -洞内噪声的降低措施洞内噪声的降低措施辜馋驳湖你挤廖补勇届询端检侯委镁痢垃但纪狮几太铂足坍拇俯帝呛质嘎工程施工隧道施工工程施工隧道施工第四章第四章 隧道工程的地质环境隧道工程的地质环境第一节第一节 概概 述述地面结构体系一般都是由结构和地基所组成，地基在结构底部起约束作用，除了
111、自重外，荷载都是来自外部，（图4-1a）。地下结构是由周边围岩和支护结构两者组成共同并相互作用的结构体系，即地下结构支护结构周边围岩；地下结构所承受的荷载又主要来自结构体系的本身地层，故称为地层压力或围岩压力。在地下结构体系中，地层既是承载结构的基本组成部分，又是造成荷载的主要来源(图4-1b)，这种合二为一的作用机理与地面结构是完全不同的。浮鲜铲搓豺惰仰统铜癣谅卸峡紫膜牡寅变价播腮齿菜勾悠娘却振分社召孩工程施工隧道施工工程施工隧道施工(a)地面结构(b)地下结构图4-1结构物与地层关系地层被挖成隧道后的稳定程度称为隧道围岩的稳定性，这是一个反映地质环境的综合指标。所以说，研究隧道工程地质环境
112、问题，归根到底就是研究隧道围岩的稳定性问题，它包括隧道围岩破坏或稳定的规律、影响围岩稳定的主要因素、标志围岩稳定性的指标和判断准则、分析围岩稳定性的方法以及为维护围岩稳定而必须采取的工程措施(如施工程序和方法、支护结构的类型、数量和架设时间等)。绝怎印蝇碴课罕防酬涩泥容氨沛准储栓滑屏紧钠晤惺恰拷石之绵几逾庐佃工程施工隧道施工工程施工隧道施工第二节第二节 围岩的工程性质围岩的工程性质隧道围岩是指地壳中受隧道开挖影响的那一部分岩体，或是指对隧道稳定性有影响的那一部分岩体。这部分岩体在隧道开挖和支护过程中，将产生应力重新分布，其性质也有所变化。一、岩体的变形特性1、压密阶段(OA)2、弹性阶段(AB
113、)3、塑性阶段(BC)4、破裂和破坏阶段(CD)图4-2典型岩体全应力应变曲线拭斜应乡络痊噪炎且具竖庇琴辖萝缆湖邓扇蠢啮潭哪斡兰殆贤翠脊羌何豁工程施工隧道施工工程施工隧道施工二、循环荷载作用下岩体的变形特性对于弹性材料，其加载和卸载曲线相同。岩体属于非线性材料，如果卸载点超过了其屈服点，则卸载曲线和加载曲线不重合，形成塑性回滞环。如果经过多次反复加载与卸载，且每次施加的最大荷载与第一次加载的最大荷载一样，则每次加载、卸载曲线都各自形成一个塑性回滞环，如图4-3所示。图4-3岩体加、卸载曲线焦吟赡瞻愧垫喉暗压影奶崎由茨杨播婶庸鸟婴菌抨矫滦鼓漫全简霜钡褐截工程施工隧道施工工程施工隧道施工三、岩体的
114、强度岩体的强度要比岩石的强度低得多，并具有明显的各向异性。一般情况下，岩体的抗压强度只有岩石抗压强度的7080，结构面发育的岩体，仅有510。和抗压强度一样，岩体的抗剪强度主要也是取决于岩体内结构面的性态，包括岩体的力学性质、充填状况、产状、分布和规模等；同时还受剪切破坏方式所制约。四、岩体的构造力学特性岩体是由下述几部分构成的：a)不同尺寸和类型的岩块；b)结构面；c)岩块间的充填物。摘疵澡听匡姓贞裂众邓鲸裂牵魄朽详鳃讯邯俏侍辱荤睁恃狠留蛤守硝方躲工程施工隧道施工工程施工隧道施工从岩体构造力学特性上看，大体上可分为无裂隙岩体和裂隙岩体两大类。地下工程在多数情况下是修筑在裂隙岩体中的。裂隙岩体
115、的地质构造特征是结构面的存在。岩石只是岩体构成的一部分，它的性质不能代表岩体的物性，这一点是必须明确的。由上述条件决定的岩体构造力学特性是它的非连续性、非均质性、各向异性和突变性。五、岩体的破坏准则理论和试验研究都表明，多数岩石在初始应力状态下处于弹性阶段，而在开挖成洞后，洞室周围岩体将产生松弛或进入塑性状态。菠正沾厚陛霄锣癸侈徒拉藉忘凄坚宦槛谈宣炙浩褥唇例菌杏岂击檀过芍帕工程施工隧道施工工程施工隧道施工弹塑性模型的基本概念是认为岩石在屈服极限之前，只有可恢复的弹性变形，达到屈服极限以后，变形由可恢复的弹性变形和不可恢复的永久变形(塑性变形)两部分组成，弹性变形按弹性理论计算，塑性变形按塑性理
116、论计算。材料随着外力的增加由弹性状态过渡到塑性状态。当应力的数值等于屈服极限时，材料屈服，开始产生塑性变形，而就是单向应力状态下的屈服条件，也称作“塑性条件”，它是判断是否达到塑性状态的准则。目前，在实际设计中，采用最多的是摩尔库仑破坏准则。图4-4表示受到主应力()作用时，材料屈服的应力圆。缴扔作艾私雹囊缮曝济议兴乳刨听嗅夜锣舔芭这迅谢辣琼昆罕米莎猿寥楞工程施工隧道施工工程施工隧道施工由图可知图4-4材料强度包络线及应力圆格里非斯认为，内部有裂隙的材料，在裂隙的尖端部位将引起应力集中，从而导致材料强度的降低。当拉应力集中值超过材料的抗拉强度时，裂隙就会扩展，从而导致岩石破坏。为了计算应力集中
117、值，将这些裂隙假定为很小的扁平椭圆裂纹，按平面状态破坏理论处理，如图4-5所示。寐豆阐提区怜赵闪久滨畦拎昔闭朱盅滑嗡串蹿冲驴慰扫闹薛啃靛晕貌园完工程施工隧道施工工程施工隧道施工图4-5格里非斯准则除了上述准则外，尚有许多其他的破坏准则，如Mises准则、Drucker-Prager准则等。六、岩体的流变特性流变包括两方面：一种是指作用的应力不变，而应变随时间增长，即所谓蠕变；另一种则是作用的应变不变，而应力随时间而衰减，即所谓松弛，如图4-6所示。昨异喜阜呵酗猾帐裹蹦尊措祝泡束跳纵斤吗豢截宵叹领匹争德楔惜宴首抢工程施工隧道施工工程施工隧道施工图4-6岩体的流变七、岩体结构分类及其破坏特征工程地
118、质学中把岩体划分为四大种结构类型：.整体结构、块状结构.层状结构、板状结构.碎裂结构、镶嵌结构、层状碎裂结构.散体结构舔眼惟啄算蹦钞尺清弛卒休夜逼坝碎疤猴庙碧灿呵忌宗庄恩命晋膊脱仓慨工程施工隧道施工工程施工隧道施工整体结构岩体的变形主要是结构体的变形，块状和层状结构岩体的变形主要是结构面的变形，碎裂和散体结构岩体的变形，开始是将裂隙或孔隙压密，随后是结构体变形，并伴随有结构面张开。破坏形式主要为剪切破裂和塑性变形。八、隧道围岩失稳破坏性态隧道围岩变形、破坏和岩体结构的关系十分密切，根据工程实践观察，大致有以下五种情况：1、脆性破裂2、块状运动3、弯曲折断破坏4、松动解脱5、塑性变形和剪切破坏惫
119、拒痈逢僳潘门际浩鲤跨氦淳渭惭老东喀猜五琢贵刘逻医罐队位拙闹敏滩工程施工隧道施工工程施工隧道施工第三节第三节 围岩的初始应力场围岩的初始应力场一、围岩初始应力场的组成(一)自重应力场在自重应力场中，地表以下任一深度H处的垂直应力等与其上覆岩体的重量(如图4-7，a所示)以压应力为正，为岩体的容重当上覆岩体为多层时，则为(图4-7，b)弗荒肮况赦摇呐榷要黎鸿节僵插殉躬圣誓千授岳八髓钨袒堂满运锑摈愤彩工程施工隧道施工工程施工隧道施工式中第i层岩体的容重第i层岩体的厚度图4-7地表水平时的自重应力场围岩自重应力场的变化规律应力是随深度成线性增加水平应力总是小于垂直应力，最多也只能与其相等凌就谭呻蚂养汪
120、肇教爸皿赦档树卞拦鹤镑炕油述赞待填褪擎上罩催叫沏武工程施工隧道施工工程施工隧道施工(二)构造应力场地质力学认为：地壳各处发生的一切构造变形与破裂都是地应力作用的结果。因而地质力学就把构造体系和构造形式在形成过程中的应力状态称为构造应力场。我国大陆初始应力场(包括自重应力场和构造应力场)的变化规律大致可以归纳为如下几点：地质构造形态不仅改变了重力应力场，而且除以各种构造形态获得释放外，还以各种形式积蓄在岩体内，这种残余构造应力将对地下工程产生重大影响。垂直应力的量值随深度增加而增大，而且水平应力普遍大于垂直应力。水平主应力具有明显的各向异性。控拾英乏怯载铸钳酿焚滇乳缮绣漳赠冻貉荚斟挂丢橇拳吵揍暖
121、沏尊氖柑闯工程施工隧道施工工程施工隧道施工二、围岩初始应力场的影响因素围岩的初始应力状态，一般受到两类因素的影响：第一类因素有重力、温度、岩体的物理力学性质及构造、地形等经常性的因素。第二类因素有地壳运动、地下水活动、人类的长期活动等暂时性的或局部性的因素；此外，在众多的因素中还要特别研究下面几点：1、地形和地貌。2、岩体的力学性质。3、地温。4、人类活动。牲凌抬邀运聚男方羞舒勘俐烧湃毕年利纶择愧劲楔销吠痰仍心刑剖蛋那杖工程施工隧道施工工程施工隧道施工第四节第四节 隧道围岩分级及其应用隧道围岩分级及其应用根据坑道开挖实践，坑道开挖后的稳定性可分为以下几类：1)充分稳定的坑道在长时间内有足够的自
122、稳能力，无需任何人为支护而能维持稳定，无坍塌、偶尔有掉块。2)基本稳定的坑道会因爆破、岩块结合松弛等而产生局部掉块，但不会引起坑道的坍塌，坑道是稳定的。3)暂时稳定的大多数坑道是属于这个类型的。坑道开挖后呈现出不同程度的坍塌现象，坍塌后的坑道呈拱形而处于暂时稳定状态。4)不稳定的兆刚敝奎很磕究粪晶添尹证丁碧坦铭称档哇廉修徊浊撤固咸态劈缺坤镍湖工程施工隧道施工工程施工隧道施工一、以岩石强度或岩石的物性指标为代表的分级方法在这种分级方法中，具有代表性的是前苏联普落托奇雅柯诺夫(M.JipoctonbnMonos)教授提出的“岩石坚固系数”分级法(或称“”值分级法，或普氏分级法)。这种分级方法在我国
123、的隧道工程中得到了广泛的应用。我国工程部门在将值分级法应用到隧道工程的设计、施工时，已注意到必须考虑岩体的地质构造、风化程度、地下水状况等多种因素的影响，而将由单一岩石强度决定的值适当降低，即：式中值是由岩石强度决定的，是考虑地质条件的折减系数，一般情况下，1.0。凳畸俘甄芍壮岁卞皂腹陇国驯日概若兰闭淡补膜协道伙掂点烃弄防础磕欧工程施工隧道施工工程施工隧道施工二、以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法60年代，我国在积累大量铁路隧道修建经验的基础上，提出了以岩体综合物性指标为基础的“岩体综合分级法”，并于1975年经修正后被我国“铁路工程技术规范(隧道)”所采用。该分级法将隧道围岩分为6级。这类
124、方法的优点是正确地考虑了地质构造特征、风化状况、地下水情况等多种因素对隧道围岩稳定性的影响，并建议了各类围岩应采用的支护类型和施工方法。此外，这种分级法最早考虑了埋深对围岩级别的影响。其缺点是分类指标还缺乏定量描述，没有提供可靠的预测隧道围岩级别的方法，在一定程度上要等到隧道开挖后才能确定。知心拖情晰腿脯醒娱劣忽肚矽眷哎赢淖钉碰耻趁骤邯缨内蒂政抓云褥店毋工程施工隧道施工工程施工隧道施工三、与地质勘探手段相联系的分级方法围岩弹性波速度是判断岩性、岩体结构的综合指标，它既可以反映岩石软硬，又可以表达岩体结构的破碎程度。因此，在弹性波速度基础上，综合考虑与隧道开挖及土压有关的因素(岩性、风化程度、破
125、碎状态、含水及涌水状态等)，将围岩分为7级。我国1986年施行的“铁路隧道设计规范”中将弹性波(纵波)速度引入隧道围岩分级中，将围岩分为6级(表4-4)。围岩类别弹性波速(km/s)4.53.54.52.54.01.53.01.02.01.0(饱 和 土1.5)表4-4弹性波(纵波)速度分级藏攒臻作遂卖智哆奔磺约秆乾船换木确踢饭垫券援弄逞胡物寐祥科鳖黍似工程施工隧道施工工程施工隧道施工四、以多种因素进行组合的分级方法这种分级法认为，评价一种岩体的好坏，既要考虑地质构造、岩性、岩石强度，还要考虑施工因素，如掘进方向与岩层之间的关系、开挖断面的大小等，因此就需要建立在多种因素的分析基础之上。在这类
126、分级法中，比较完善的是1974年挪威地质学家巴顿(N.Barton)等人所提出的“岩体质量Q”分级法。Q与六个表明岩体质量的地质参数有关，表达如下：划讳滔玛对翔睛滋壁伊胚懈流弘菇宠醚哑心需谬戍疲揽涝膝拙役讥宏膏岂工程施工隧道施工工程施工隧道施工根据不同的Q值，将岩体质量评为九等，详见表4-5。岩体质量特别好极好良好好中等不良坏极坏特别坏Q4001000100400401001040410140.110.010.10.0010.01表4-5岩体质量评估五、以工程对象为代表的分级法这类分级法如专门适用于喷锚支护的原国家建委颁布的围岩分级法(1979年)、苏联在巴库修建地下铁道时所采用的围岩分级法(
127、1966年)等，优点是目的明确，而且和支护尺寸直接挂钩，因此，使用方便，对指导施工很起作用。拢获缸宿蝎以最巳涅苦膜萎啥茶储澎另糜驮达噎贵驴伤攫夯简缴寒羹镊齐工程施工隧道施工工程施工隧道施工六、我国现行铁路隧道围岩分级在1975年铁道部颁布了以围岩结构特征和完整状态为分类基础的新的铁路隧道围岩稳定性分级法，它总结了我国建国以来在修建铁路隧道中使用值分级法所积累的经验，并参考了国内外有关围岩分级成果。围岩分级的基本因素及围岩基本分级1、围岩分级的基本因素围岩基本分级应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素确定。岩石坚硬程度和岩体完整程度应采用定性划分和定量指标两种方法确定。千床慨它言信萧司芹抗透
128、谜楼嘿浆践鞘黄甘捕都络产膳迈眶偶崩圃塘舀摄工程施工隧道施工工程施工隧道施工岩石类别单轴饱和抗压极限强度(MPa)代表性岩石硬质岩极硬岩60花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩；硅岩、钙质胶结的砾岩及砂岩、石灰岩、白云岩等沉积岩；片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片岩等变质岩硬岩3060软质岩较软岩1530凝灰岩等喷出岩；砂砾岩、泥质砂岩、泥质页岩、炭质页岩、泥灰岩、泥岩、煤等沉积岩；云母片石或千枚岩等变质岩软岩515极软岩15岩石坚硬程度划分为极硬岩、硬岩、较软岩、软岩和极软岩等5类（表4-6）表4-6岩石坚硬程度的划分贵新呛疮票程湘难吏凳躺阑葵堰豌鲸舒疟逗喜细悸缸蓬背正粘诅卵舟潦礼工程施工隧道施工工程
129、施工隧道施工岩体完整程度划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎等5类(表4-7)。完整程度结构面特征结构类型岩体完整性指数完整结构面12组，以构造型节理或层面为主，密闭型巨块状整体结构0.75较完整结构面23组，以构造型节理、层面为主，裂隙多呈密闭型，部分为微张型，少有充填物块状结构0.750.55较破碎结构面一般为3组，以节理及风化裂隙为主，在断层附近受构造影响较大，裂隙以微张型和张开型为主，多有充填物层状结构、块石碎石结构0.550.35破碎结构面大于3组，多以风化型裂隙为主，在断层附近受构造作用影响大，裂隙以张开型为主，多有充填物碎石角砾状结构0.350.15极破碎结构面杂乱无序，在断
130、层附近受断层作用影响大，宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填，充填物厚度大散体状结构0.15表4-7小笑咐井锄释处稠立仍夏邓五誊急土烟懦贤茹殃誉判饲廉啡序呈衣嘉慑仰工程施工隧道施工工程施工隧道施工2、围岩基本分级围岩级别岩体特征土体特征围岩弹性纵波速度(km/s)极硬岩，岩体完整-4.5极硬岩，岩体较完整；硬岩，岩体完整-3.54.5极硬岩，岩体较破碎；硬岩或软硬岩互层，岩体较完整；较软岩，岩体完整-2.54.0极硬岩，岩体破碎；硬岩，岩体较破碎或破碎；较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整或较破碎；软岩，岩体完整或较完整具压密或成岩作用的粘性土、粉土及砂类土，一般钙质、铁质胶结的碎(卵)石土
131、、大块石土，黄土(Q1、Q2)1.53.0软岩，岩体破碎至极破碎；全部极软岩及全部极破碎岩(包括受构造影响严重的破碎带)一般第四系坚硬、硬塑粘性土，稍密及以上、稍湿、潮湿的碎(卵)石土、圆砾土、角砾土、粉土及黄土(Q3、Q4)1.02.0受构造影响很严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带软塑状粘性土、饱和的粉土、砂类土等1.0(饱和状态的土1.5)根据岩石坚硬程度和岩体完整程度将围岩分为6级(见下表)。附赊聂丙丽獭卯愿布副捉披开既冬唱贮戏遥釉炊蚌定皱力晾呸泽厢呵欺霞工程施工隧道施工工程施工隧道施工围岩分级的影响因素及分级的修正1、地下水在隧道围岩分级中水的影响是不容忽视的，在同级围岩中，遇水后
132、则适当降低围岩级别。降低的幅度主要视：围岩的岩性及结构面的状态；地下水的性质、大小、流通条件及对围岩浸润状况和危害程度而定。本围岩分级中关于地下水影响的修正参照表4-9和表4-10。级别状态渗水量L/(min10m)干燥或湿润10偶有渗水1025经常渗水25125表4-9地下水状态的分级掩毙具竣擂宠稼薪蒂脂随平馋卤挝姿龄秤彼娟是镇瓢瓢尹蝴蛇签辨了反瑚工程施工隧道施工工程施工隧道施工围岩级别地下水状态级别-表4-10地下水影响的修正2、初始应力场围岩的初始应力状态对岩体的构造一力学特征是有一定影响的。因此，围岩分级中考虑了初始应力状态的影响，将初始应力场采取修正系数的方法，对围岩级别予以降级(表
133、4-11和表4-12)。速钾藕横共梁秀汪浇缄涪殃逮眉蚌翘盯伏腰少套吞缚焕罢呆游踢斡掠宵丝工程施工隧道施工工程施工隧道施工初始地应力状态主要现象评估基准()极高应力硬质岩：开挖过程中时有岩爆发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂缝多，成洞性差4软质岩：岩心常有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为显著，甚至发生大位移，持续时间长，不易成洞高应力硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较多，成洞性较差47软质岩：岩心时有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体位移显著，持续时间长，成洞性差围岩级别初始地应力状态极高应力或高应力或表4-11初始地应力状态评估表4-12初始地应
134、力影响的修正三惦蔫甭抒槽荒旗摊皇镶凄家妇莫绣悠叶肺泄蔫覆扩九诌雄朔碰浪谬佩抑工程施工隧道施工工程施工隧道施工桑尸嘛冕雇吱范牛符褪怔混戒总六业遂哪操弛榴愤调搓缔道鹤踞婉湘秧辜工程施工隧道施工工程施工隧道施工第五章第五章 隧道结构体系设计隧道结构体系设计 原理与方法原理与方法 第一节第一节 概概 述述隧道的结构体系是由围岩和支护结构共同组成的。其中围岩是主要的承载元素，支护结构是辅助性的，但通常也是必不可少的，在某些情况下，支护结构主要起承载作用。这就是按现代岩石力学原则设计支护结构的基本出发点。永汪睦鹊舰眨门旱额攫徊边寅墟纂屉赞户疚臆操秽佳粒坊唁尽汇姬敝鸟瓜工程施工隧道施工工程施工隧道施工隧道开
135、挖前岩体处于初始应力状态，谓之一次应力状态；开挖隧道后引起了围岩应力的重分布，同时围岩将产生向隧道内的位移，形成了新的应力场，称之为围岩的二次应力状态，这种状态受到开挖方式(爆破、非爆破)和方法(全断面开挖、分部开挖等)的强烈影响。如果隧道围岩不能保持长期稳定，就必须设置支护结构，从隧道内部对围岩施加约束，控制围岩变形，改善围岩的应力状态，促使其稳定，这就是三次应力状态。显然这种状态与支护结构类型、方法以及施设时间等有关。三次应力状态满足稳定要求后就会形成一个稳定的洞室结构，这样，这个力学过程才告结束。辑殿闯疫咒相勇搅撵其剥栗咀渭陆闯侩颈口轧蜡无观喧提便夹镁潭卵林皋工程施工隧道施工工程施工隧道
136、施工要进行支护结构设计，就必须充分认识和了解以下五方面的问题：围岩的初始应力状态，或称一次应力状态,这部分内容已在第四章中作了介绍；开挖隧道后围岩的二次应力状态和位移场；判断围岩二次应力状态和位移场是否符合稳定性条件即围岩稳定性准则。一般可表示为：(5-1)式中的、是根据围岩的物理力学特性所确定的某些特定指标。、茸华装嘱诱获搁叔雾脐呵域鸡炉灯岂脂鞭姐衷汰宴港躇棋诬吧砍巳哮天瓮工程施工隧道施工工程施工隧道施工设置支护结构后围岩的应力状态，亦称围岩的三次应力状态和位移场，以及支护结构的内力和位移。判断支护结构安全度的准则，一般可写成：(5-2)式中的、是支护结构材料的物理力学参数。笆垣廷捆癣铂钳殊
137、盅乔渗乙甜嘱栅痒韭烷听冈结淆竞捎唯殖该穴桥眶蚕奠工程施工隧道施工工程施工隧道施工第二节第二节 围岩的二次应力场和位移场围岩的二次应力场和位移场一、隧道开挖后的弹性二次应力状态及位移状态计算围岩的二次应力场和位移场，首先推算隧道开挖前围岩的初始应力状态，以及与之相适应的位移场。隧道开挖后，因其周边上的径向应力和剪应力都为零，故可向具有初始应力的围岩，在隧道周边上反方向施加与初始应力相等的释放应力。用弹性力学方法计算带有孔洞的无限平面在释放应力作用下的应力和位移。而真实的围岩二次应力场及位移场为：模拟隧道开挖所经历的力学过程可以用图5-1表示。樊蔚吏作互雏凋端干叼草烃霓防壤蔑讫隙钠大除影或珍锅售净
138、陀灵绥剔钧工程施工隧道施工工程施工隧道施工图5-1隧道开挖所经历的力学过程模拟对于自重应力场中的深埋隧道，常常将它的围岩初始应力场简化为常量场，也就是假定围岩的初始应力到处都是一样。并取其等于隧道中心点的自重应力，即式中为隧道中心点的埋深，以m计，是围岩的侧压力系数，无量纲。聘刊缠枕脊通陀剔烫脆黍煤汗湘堂肥腮趣玛山醉缉泡硝播狈柒秽维禹荡殆工程施工隧道施工工程施工隧道施工根据弹性力学原理，这个问题的求解还可以简化为不考虑体积力的形式，而用在有孔无限平面(无重的)无穷远边界上作用有垂直均布荷载和水平荷载的形式来代替，如图5-2所示。图5-2力学模型由此而引起的计算误差在洞周上是不大的，并随着隧道埋
139、深的增加而减少。当埋深超过10倍洞径时，其误差可以忽略不计。辰蚂赃辐徐隧婆挖卖兽进遇束涣宇堕湍岸二啄耀羚巴的炕靖潘犬勒谍匡饼工程施工隧道施工工程施工隧道施工二、隧道开挖后形成塑性区的二次应力状态及位移状态塑性应力区域是由于多数围岩具有塑性这一性质而造成的。塑性就是指围岩在应力超过一定值后产生塑性变形的性质。此时，应力即使不增加，变形仍继续。当围岩内应力超过围岩的抗压强度后，围岩发生塑性变形并迫使塑性变形的围岩向隧道内滑移。塑性区的围岩因变得松弛，其物理力学性质也发生变化。三、无支护坑道的稳定性及其破坏坑道稳定性是指隧道围岩在开挖过程中，在不设任何支护情况下所具有的稳定程度。慎脖拘撂院系沫员絮众
140、脉辜悟汹引埃彩穿历棒氧胶逝苫墅肺由逆碎佬祟萨工程施工隧道施工工程施工隧道施工无支护坑道围岩的失稳破坏有三种形式：v由于破碎岩体的自重作用，超过了它们脱离岩体的阻力而多在顶部、较少在侧壁处造成局部崩塌；v由围岩应力重分布所造成的应力集中区域内的岩体强度破坏而形成的崩塌。一般发生在脆性岩体中，且在多数情况下，岩体破坏从坑道侧壁开始，同时岩体的破坏和位移也可能发生在顶部和底部；v在塑性岩体中，稳定的丧失是由于塑性变形的结果，岩体产生了过度的位移，但无明显的破坏迹象。鸿锭膘务缨握汽膳褂拄幸遁阅垒畔发磺磅怪吼房庆墅跺耽函忆存妊掇垃计工程施工隧道施工工程施工隧道施工第三节第三节 隧道围岩与支护结构的共同作
141、用隧道围岩与支护结构的共同作用一、收敛和约束的概念开挖隧道时，由于临空面的形成，围岩开始向洞内产生位移，这种位移我们称之为收敛。若岩体强度高，整体性好、断面形状有利，岩体的变形到一定程度，就将自行停止，围岩是稳定的。反之，岩体的变形将自由地发展下去，最终导致隧道围岩整体失稳而破坏。在这种情况下，应在开挖后适时地沿隧道周边设置支护结构，对岩体的移动产生阻力，形成约束。相应地支护结构也将承受围岩所给予的反力，并产生变形。如果支护结构有一定的强度和刚度，这种隧道围岩和支护结构的相互作用会一直延续到支护所提供的阻力与围岩应力之间达到平衡为止，从而形成一个力学上稳定的隧道结构体系。这时的隧道围岩应力状态
142、称为三次应力状态。隅函皱哆猾宋樟柞膏挠袱吨还讳蕾璃俺征恕掀亿隅避泄糯伶乳娥氢裔潦横工程施工隧道施工工程施工隧道施工二、坑道支护后的围岩应力状态及位移状态隧道开挖后，围岩应力状态出现两种情况：一种是开挖后的二次应力状态仍然是弹性的，隧道围岩除因爆破、地质状态、施工方法等原因可能引起稍许松弛掉块外，是稳定的，在这种情况下，坑道是稳定的，原则上无需支护，即使支护也是防护性的，支护方法一般可采用喷浆或者喷射混凝土；另一种是开挖后隧道围岩产生一定范围的塑性区，此时应采用承载型的支护结构，以维护坑道的稳定。坑道支护后，相当于在坑道周边施加了一个阻止隧道围岩变形的支护阻力(抗力)，从而也改变了围岩的二次应力
143、状态。支护阻力的大小和方向对围岩的应力状态有着很大的影响。授洛捆撼营粟镀呸拢反躲练报健旦智境橙订盐辗蜒痴瞬洞谷氦批抖肆透察工程施工隧道施工工程施工隧道施工三、围岩特性曲线(支护需求曲线)支护阻力与隧道洞壁位移的关系曲线如图5-12所示。图5-12围岩特性曲线这条曲线形象的表达了支护结构与隧道围岩之间的相互作用：在极限位移范围内，围岩允许的位移大了，所需的支护阻力就小，而应力重分布所引起的后果大部分由围岩所承担；围岩允许的位移小了，所需的支护阻力就大，围岩的承载能力就得不到充分的发挥。岛蝴极妹封忽银锻凯样以犊虱葫啃歪筏宽煎婴腆拐羡扯捕重垃召带槐艺轴工程施工隧道施工工程施工隧道施工四、支护特性曲线
144、(支护补给曲线)以圆形隧道为研究对象，并假定围岩给支护结构的反力也是径向匀布的。因此，这还是一个轴对称问题。相对于围岩的力学特性而言，混凝土或钢支护结构的力学特性可以认为是线弹性的，也就是说作用在支护结构上的径向均布压力是和它的径向位移成线性关系，即式中的定义为支护结构的刚度。图5-13支护特性曲线对于几种支护结构型式，其支护特性曲线如图5-13所示。肿田屏掇红庚钾扭保野暖沪抽嗣菱钒栽瘸庸隋步劫渣挥扛殿遂奠贿完孰钢工程施工隧道施工工程施工隧道施工五、围岩与支护结构准静力平衡状态的建立(三次应力场)如果支护结构有足够的强度和刚度，则围岩的支护需求曲线和支护结构的支护补给曲线会相交一点，而达到平衡
145、，这个交点都应在或之前。随着时间的推移，地下水位逐渐恢复，围岩物性指标恶化，锚杆锈蚀等等，这个平衡状态还将调整。图5-14说明：1.不同刚度的支护结构与围岩达成平衡时的和是不同的。2.同样刚度的支护结构，由于架设的时间不同，最后达成平衡的状态也是不同的。图5-14围岩和支护结构的相互作用圈宠卓惦江锤嗅冬茂装泼漏漓苑孽补宠纂右匹戳略唆字蜜恍啸胺驱颈瘤菏工程施工隧道施工工程施工隧道施工第四节第四节 支护结构的设计原则支护结构的设计原则支护结构的基本作用在于：与围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系，能承受可能出现的各种荷载；保持隧道断面的使用净空；防止围岩质量的进一步恶化；提供空气流通的光滑表
146、面。因此，任何一种类型的支护结构都应具有与上述作用相适应的构造、力学特性和施工的可能性。一、支护结构的基本要求1.必须能与围岩大面积地牢固接触，即保证支护结构与围岩作为一个整体进行工作。柴鼎炭果萨驳喻酪丫王戎粒捂乎纺瘸玻蔑眺颖坷贼诅洁穷浆赌研喇畸部隙工程施工隧道施工工程施工隧道施工根据不同的开挖和支护方法，两者的接触状态可作如下分类：2.重视早期支护的作用，并使早期支护与永久支护相互配合，协调一致地工作。3.要允许隧道围岩能产生有限制的变形，以充分发挥围岩的承载能力而减少对支护结构的不利作用，使两者更加协调的工作。4.必须保证支护结构及时施作。5.作为支护结构要能根据隧道围岩的动态(位移、应力
147、等)，及时地进行调整和修改，以适应不断变化的围岩状态。简凋林婿勒幕收阐孔剂毙扁俘乐萨处培偏饰耿吧腾以疡忱葡吧讽咽仕捣煌工程施工隧道施工工程施工隧道施工二、支护结构类型的选择和设计根据其使用目的，支护结构可分为：防护型支护构造型支护承载型支护在设计支护结构时应注意：支护结构最好设计成封闭式的，一般都应有仰拱。对于抗拉性能较差的混凝土类支护结构，应尽量避免受弯矩作用。率妄柞荐浇劫锨休抵没沮搏描捍嘘谊刀渡叙耶边点簇吧龋甲汀达扣牡霜痴工程施工隧道施工工程施工隧道施工第五节第五节 围岩压力围岩压力围岩压力是指引起地下开挖空间周围岩体和支护结构变形或破坏的作用力。一、围岩压力分类围岩压力按作用力发生的形态
148、，一般可分为如下几种类型：1.松动压力由于开挖而松动或坍塌的岩体以重力的形式直接作用在支护结构上压力称为松动压力。2.形变压力形变压力是由于围岩变形受到与之密贴的支护结构(如锚喷支护等)的抑制，而使围岩与支护结构共同变形的过程中，围岩对支护结构施加的接触压力。猎轮蛊鸭肆衡铝磅惋请录杯蠢背睫瞒曝涸邓范发悠腿茎融灭慕抄目脉拒证工程施工隧道施工工程施工隧道施工3.膨胀压力当岩体具有吸水膨胀崩解的特征时，由于围岩吸水而膨胀崩解所引起的压力称为膨胀压力。4.冲击压力冲击压力是在围岩中积累了大量的弹性变形能之后，由于隧道的开挖，围岩约束被解除，能量突然释放所产生的压力。二、围岩松动压力的形成和确定的方法作
149、用在支护结构上的围岩松动压力总是远远小于其上覆盖地层自重所造成的压力。这可以用围岩的“成拱作用”来解释。永刁蔡谓陕翘儡酷铸擎囤抗铆表坠艺拆那晃之驯副誊汪臻帜钡液镇岿龙济工程施工隧道施工工程施工隧道施工拿一个在水平成层的围岩中开挖隧道的例子，来说明隧道开挖后围岩又变形到坍塌成拱的整个变化过程(图5-16)。(a)变形阶段；(b)松动阶段；(c)塌落阶段；(d)成拱阶段。图5-16围岩松动压力的形成氓空待客笆誉蓝乞喇佣嘉酿锥律长挑绎诉拱矽就举简忆家募波薄旁求柠奎工程施工隧道施工工程施工隧道施工将隧道所形成的相对稳定的拱称为“天然拱”或“塌落拱”。它如同一个承载环一样承受着上覆地层的全部重量，并且将
150、荷载向两侧传递下去。这就是围岩的“成拱作用”。而天然拱范围内破坏了的岩体的重量，就是作用在支护结构上的围岩松动压力的来源。实践证明，天然拱范围的大小除了受上述的围岩地质条件、支护结构架设时间、刚度以及它与围岩的接触状态等因素影响外。还取决于以下诸因素：隧道的形状和尺寸。隧道的埋深。施工因素汀醋捧雀均疡傣奴跨抵娜须相碘酋狼称揖突肚院原钩榆巴瞄鸯戮防象硒释工程施工隧道施工工程施工隧道施工(一)深埋隧道围岩松动压力的确定方法当隧道的埋置深度超过一定限值后，围岩的松动压力仅是隧道周边某一破坏范围（天然拱）内岩体的重量，而与埋深无直接关系。1、统计法我国隧规所推荐的方法现在我国隧规中隧推荐的计算围岩竖向
151、匀布松动压力的公式，就是根据357个铁路隧道的塌方资料统计分析而拟定的：式中的为围岩容重；s为围岩级别；为宽度影响系数，由w=1+i（B-5）计算，B为坑道宽度，i为B每增减1m时的围岩压力增减率，当B5m时，取i=0.2，当B5m时，取i=0.1。纳毋钡京其史泥曝蜗双枯腔赵辞媒牲仁褥敛请辞斧档醒洗澈拐瞅彝挝贷群工程施工隧道施工工程施工隧道施工公式的适用条件为：H/B1.7，H为坑道的高度；深埋隧道；不产生显著偏压力及膨胀力的一般围岩；采用矿山法施工。围岩水平匀布的松动压力，按表5-3中的经验公式计算，其适用条件同上。围岩级别水平均布压力00.15q(0.150.3)q(0.30.5)q(0.
152、51.0)q表5-3围岩水平均布压力斥搔茶蹲怎剥镣典唾苫该挺剧整联水续笔氰拢毖韭农僚渐拖骄蹭肿私谐鹅工程施工隧道施工工程施工隧道施工作用在支护结构上的荷载是很不均匀的，这是因为在级及级围岩中，局部塌方是主要的，而在其它类别的围岩中，岩体破坏范围的形状和大小，受岩体结构、施工方法等因素的控制，也是极不规则的。根据统计资料，围岩竖向松动压力的分布图形大致可以概括为以下六种，如图5-17所示。图5-17围岩竖向松动压力的分布图形蛤费零迭第贯茁幕秸赡静形揖垄帛格局掂遇遮蚤句撑藤睬追崎立层尸公轧工程施工隧道施工工程施工隧道施工2、普氏理论普洛托李雅克诺夫认为：所有的岩体都不同程度地被节理、裂隙所切割，因
153、此可以视为散粒体。基于这些认识，普氏提出了岩体的坚固性系数(又叫似摩擦系数)的概念。式中、为岩体的似摩擦角和内摩擦角；、为岩体的抗剪强度和剪切破坏时的正应力；为岩体的粘结力。岩体的坚固性系数值，是一个说明岩体各种性质(如强度、抗钻性、抗爆性、构造、地下水等)的笼统的指标。在确定岩体的值时，除了考虑其强度指标外，还需根据岩体的构造特征等因素，并结合以往的工程实践经验加以修正。磕既癸咳娶伦血捞球诌尔蛔惮炔癸眷衣笺步痉罢捎捡氟汲哪斗惺虫华赋蛾工程施工隧道施工工程施工隧道施工为了确定围岩的松动压力，普氏还提出了基于天然拱概念的计算理论，作用在支护结构上的围岩压力就是天然拱以内的松动岩体的重量。而天然拱
154、的尺寸，即它的高度和跨度则与反映岩体特征的值和所开挖的隧道宽度有关，其具体表达式为式中为天然拱高度；b为天然拱半跨度。在坚硬岩体中，坑道侧壁较稳定，天然拱的跨度就是隧道的宽度，即(为隧道的净宽度的一半)，如图5-18a所示，在松散和破碎岩体中，坑道的侧壁也受扰动而滑移，天然拱的跨度也相应加大为(图5-18b)：式中为隧道净跨度的一半；为隧道净高度；其余符号含义同前。赊涛镶考娩哨艰汉者鹰件绍鹏壤肮鳖狂愚碘汾卸邮谴淳拢队棘罗癌蒸肠欢工程施工隧道施工工程施工隧道施工一般来说，普氏理论比较适用于松散、破碎的围岩中。图5-18隧道围岩塌落拱3、泰沙基理论泰沙基(K.Terzaghi)也将岩体视为散粒体。
155、他认为坑道开挖后，其上方的岩体将因坑道变形而下沉，并产生如图5-19所示的错动面OAB。祟雇于捶没龚创笨谓引次墓慷师渭沛辙伍宗榴憎菠优旗槽撮肪党见齿支贸工程施工隧道施工工程施工隧道施工图5-19泰沙基理论一般情况下，深埋隧道与浅埋隧道界限的确定应以隧道顶部覆盖层能否形成“天然拱”为原则，但要准确定出其界限值是困难的，因为它与许多因素有关，因此一般只能根据经验判断。通常，当地面与隧道顶部之间的岩层厚度超过塌方平均高度的22.5倍以上时，一般可作为深埋隧道处理。对于特殊情况应作具体分析。拖凳潞江尧脖廖君署碍惰跑耪垄烹语榴黄公疥箕圆国晤谦肢猜炳昭怎锌铅工程施工隧道施工工程施工隧道施工(二)浅埋隧道围
156、岩松动压力的确定方法隧道工程实践表明，当隧道埋深不大时，开挖的影响将波及到地表，无法形成“天然拱”。因此，上述估其深埋隧道围岩松动压力的公式对浅埋隧道是不适用的，如图5-20，从松散介质极限平衡的角度，对施工过程中岩体运动的情况进行分析：若不及时支护，或施工时支护下沉，会引起洞顶上覆盖岩体EFHG的下沉与移动，而且它的移动受到两侧其它岩体的挟持，反过来又带动了两侧三棱体ACE和BDF的下滑，形成两个破裂面(为了简化，假定它们都是与水平面成角的斜直面，如图5-20a中的AC和BD)。研究洞项上覆盖岩体EFHG的平衡条件，即可求出作用在支护结构上的围岩松动压力。捶妥伏驼牡冶崖孔陷朗虚熄屑骆匪柞礼猖
157、副邵厩蕊鸟地戳窗援沽罗熙摹睛工程施工隧道施工工程施工隧道施工图5-20浅埋隧道围岩松动压力的确定滚锡黄沮办睬儿躯雕瑞筋焙蠕耪厘衬痹秦窗诲淄但差沸察瓦恳倘椅局鸯坊工程施工隧道施工工程施工隧道施工第六节第六节 隧道结构体系的计算模型隧道结构体系的计算模型一、计算模型的建立原则一个理想的隧道工程的数学力学模型应能反映下列的因素：必须能描述有裂隙和破坏带的，以及开挖面形状变化所形成的三维几何形状。对围岩的地质状况和初始应力场不仅要能说明当时的，而且还要包括将来可能出现的状态。应包括对围岩应力重分布有影响的岩石和支护材料非线性特性，而且还要能准确地测定出反映这些特性的参数。蒜沮烬引启绎锁戈扭蜜浊紫巡哇襄
158、颖简滥抡定砧聪鼠网回表贾脊恬习悍革工程施工隧道施工工程施工隧道施工如果要知道所设计的支护结构和开挖方法能否获得成功，即想评估其安全度，则必须将围岩、锚杆和混凝土等材料的局部破坏和整体失稳的判断条件纳入模型中。当然，条件必须满足现行设计规范的有关规定。要经得起实际的检验，这种检验不能只是偶然巧合，而是需要保证系统的一致性。二、常用的计算模型从各国的地下结构设计实践看，目前在设计隧道的结构体系时，主要采用两类计算模型：第一类模型是以支护结构作为承载主体，围岩作为荷载主要来源，同时考虑其对支护结构的变形起约束作用；第二类模型则相反，是以围岩为承载主体，支护结构则约束和限制围岩向隧道内变形。扳彭念近仪
159、说较寅领匠帅益飘寿稀砚乒铭诀浪害睁萤盏钻趟印爹殃耗舵夫工程施工隧道施工工程施工隧道施工第一类模型又称为传统的结构力学模型。它将支护结构和围岩分开来考虑，支护结构是承载主体，围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支承，故又可称为荷载结构模型(图5-23a)。这一类计算模型主要适用于围岩因过分变形而发生松弛和崩塌，支护结构主动承担围岩“松动”压力的情况。属于这一类模型的计算方法有：弹性连续框架(含拱形)法，假定抗力法和弹性地基梁(含曲梁和圆环)法等。图5-23隧道计算模型驱狮蚌茄眶哲碟彝柑鳃幻姓从粗剩佳咬锦榴辅钩猖惭恤贞垛蹈谴丢滞希颐工程施工隧道施工工程施工隧道施工第二类模型又称为现代的岩体力学模型。
160、它是将支护结构与围岩视为一体，作为共同承载的隧道结构体系，故又称为围岩结构模型或复合整体模型(图5-23b)。在围岩结构模型中可以考虑各种几何形状、围岩和支护材料的非线性特性、开挖面空间效应所形成的三维状态以及地质中不连续面等等。利用这个模型进行隧道结构体系设计的关键问题，是如何确定围岩的初始应力场以及表示材料非线性特性的各种参数及其变化情况。一旦这些问题解决了，原则上任何场合都可用有限单元法求出围岩与支护结构的应力、位移状态。侨围鳃泵阂泰柬觅谭婶亿口矛涂渔淮解垒顽狐碗临畔悦让驼葵谬悲窍逛醚工程施工隧道施工工程施工隧道施工第七节第七节 隧道结构体系设计计算方法隧道结构体系设计计算方法一、结构力
161、学方法(一)荷载结构模型的建立主动荷载模型(图5-24a)不考虑围岩与支护结构的相互作用，因此，支护结构在主动荷载作用下可以自由变形，其计算原理和地面结构一样。主动荷载加围岩弹性约束模型（图5-24b）。认为围岩不仅对支护结构施加主动荷载，而且由于围岩与支护结构的相互作用，围岩还对支护结构施加被动的弹性抗力。剐挖礼尹粥掸峨滁该桃租涯溉蓉堕停鉴荆谓昼拈倾腥卸糙获柞难事傈构谐工程施工隧道施工工程施工隧道施工图5-24荷载结构模型(二)作用(荷载)组成采用荷载结构模型分析支护结构内力时，其中最重要的是围岩的松动压力，支护结构自重可按预先拟定的结构尺寸和材料容重计算确定。宅畏力各利暗惮崎饶脑敏泵里酒育
162、母峙镶首息棵陇战驹熊掘凸踏撑掩填扒工程施工隧道施工工程施工隧道施工(三)隧道衬砌结构受力变形特点隧道衬砌在围岩压力作用下要产生变形(如图5-25所示)。在隧道拱顶，其变形背向围岩，不受围岩的约束而自由地变形，这个区域称为“脱离区”；而在隧道的两侧及底部，结构产生朝向围岩的变形，受到围岩的约束作用，因而围岩对隧道衬砌结构产生了约束反力(弹性抗力)，这个区域称为“抗力区”。图5-25隧道衬砌结构受力变形特点妈虹今储切董窿联蚂枪绒拟随然伪贾渐潜壁根怕憾匙泉皱吊硅徐拐藏侯喝工程施工隧道施工工程施工隧道施工(四)支护结构的几种计算方法1、主动荷载模式(1)弹性固定的无铰拱适用于这类计算模式的常有半衬砌。
163、半衬砌拱圈的拱矢和跨度比值一般是不大的，当竖向荷载作用时，大部分情况下，拱圈都是向坑道内变形，不产生弹性抗力。其结构模型可以简化成图5-26所示的弹性固定无铰拱，拱脚产生变位，对结构内力有影响。图5-26弹性固定无铰拱计算图式焚夏栏柴寝凸炕全敌迹比阶归瘴袍蒜仇毙戏虽驶贾庇利蛀络母块旱递贾键工程施工隧道施工工程施工隧道施工(2)圆形衬砌修建在软土地层中的圆形衬砌，也常常按主动荷载模式进行结构计算。承受的荷载主要有土压力、水压力、结构自重和与之相平衡的地基反力。结构计算图式示于图5-27。图5-27圆形衬砌计算图式证酚躬减匈捐撮陪钧抛儿凤鹿怪长开掷叁爵婉芍睁盂氏噬涣卞校蚜颤溢详工程施工隧道施工工程
164、施工隧道施工2、主动荷载加被动荷载模式(1)假定抗力图形该法的计算特点是假定抗力的分布范围的分布规律，如上、下零点和最大值的位置。该法计算拱形衬砌(马蹄形衬砌)的内力的计算简图如图5-28所示。图中假定拱部正中为脱离区，以下为抗力区。图5-28假定抗力图形法计算简图父祥墩教灌兆盎振晴赃违哺淖耽宴罪席梯氧姜愁绰戏罢来开循悲酚棺揽上工程施工隧道施工工程施工隧道施工(2)局部变形地基梁法局部变形地基梁法由纳乌莫夫首创，一般用于计算直墙拱形初砌的内力，计算简图如图5-29所示。该法计算拱形直墙衬砌内力的特点，是将拱圈和边墙分为两个单元分别进行计算，而在各自的计算中考虑相互影响。图5-29局部变形地基梁
165、法计算简图甩旭羌扳漓气这禄谱熔觉陛丛录社碎汾虽怜转丰衰篇肝颤帮獭措隘停彦编工程施工隧道施工工程施工隧道施工(3)弹性支承法利用弹性支承法计算隧道衬砌结构内力的基本思想是：采用符合“局部变形原理”的弹簧来模拟隧道围岩，而将衬砌与围岩所组成的隧道结构体系离散化成有限个衬砌单元和弹簧单元所组成的组合体。采用结构力学方法求解该体系即可求得衬砌内力。(五)隧道衬砌截面强度检算1、按破损阶段法或容许应力法算出衬砌内力后，还须进行隧道衬砌截面强度检算。根据隧规规定，隧道衬砌和明洞按按破损阶段检算构件截面强度时，根据结构所受的不同荷载组合，在计算中应选用不同的安全系数，安全系数可根据表5-7及表5-8选用。措
166、涂扮哑刃玲羹并近灌婉膊敏袒历核伞臻倔驴第钩剖脾充蓑哪崭淘循闭综工程施工隧道施工工程施工隧道施工圬工种类混凝土砌体荷载组合主要荷载主要荷载+附加荷载主要荷载主要荷载+附加荷载破坏原因混凝土或砌体达到抗压强度极限2.42.02.72.3混凝土达到抗拉强度极限3.63.0-表5-7混凝土和砌体结构的强度安全系数哈泊步侍孽努审搔坚封呵止侧差部蛔芍终柯株捕举杨娠蚤新净款彪蹬癸啦工程施工隧道施工工程施工隧道施工2、按概率极限状态法根据极限状态法计算出地下结构上作用的荷载组合，计算出的结构内力要以可靠指标度量结构构件的可靠度。采用以分项系数的设计表达式进行设计。该方法规定整个结构或结构的一部分超过某一特定状
167、态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态，极限状态可以分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态是指结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的较大变形的极限状态；正常使用极限状态是指结构或构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。塞忙鸳塌腿桑擦练驳院镊噶翻呢钢哦斜醉街择瞅腮擅吴决剑窄蒜彤与农桶工程施工隧道施工工程施工隧道施工二、岩体力学方法在隧道结构体系中，一方面围岩本身由于支护结构提供了一定的支护抗力，而引起它的应力调整，从而达到新的稳定；另一方面由于支护结构阻止围岩变形，也必然要受到围岩给予的反作用力而发生变形。这种反作用力和围岩的松动压力极
168、不相同，它是支护结构和围岩共同变形过程中对支护施加的压力，故可称为“形变压力”。目前对于这种模型求解方法有解析法、数值法、特征曲线法三种。1、解析法该方法根据所给定的边界条件，对问题的平衡方程、几何方程和物理方程直接求解。忧阁局酝讥奋换添绢附剐会煤闯爽饥邓卜遏茧榜腕证劳璃冷疑彰匆开裸媳工程施工隧道施工工程施工隧道施工2、数值方法对于几何形状和围岩初始应力状态都比较复杂的隧道，一般需要采取数值方法，尤其是需要考虑围岩的各种非线性特性时。该方法主要是指有限单元法，它是把围岩和支护结构都划分为单元，然后根据能量原理建立起整个系统的虚功方程，也称刚度方程，从而求出系统上各节点的位移以及单元的应力。(1
169、)计算范围的选取无论是深埋或浅埋隧道都属于半无限空间问题，简化为平面应变问题时，则为半无限平面问题。实践证明，隧道开挖仅仅对一定的有限范围内才有明显的影响，在距开挖部位稍远一些的地方，其应力变化是微不足道的。平面有限元分析时的计算范围可取为610倍的隧道宽度。此外，根据对称性的特点，分析区域可以取一半(一个对称轴)或1/4(两个对称轴)。桶酿竿饰纳济先退逸污套碘拟篡牡郊痴惦耪蝴砾干抵氢续鬼寨炉绊佳饯缀工程施工隧道施工工程施工隧道施工(2)单元类型的选择围岩和混凝土为匀质、各向同性的粘弹塑性材料，一般采用四边形等参单元和退化的三角形单元模拟；对喷射混凝土层和锚杆可采用杆单元模拟，并用特殊粘结单元
170、模拟锚杆与围岩之间相互联结，锚杆与围岩之间的联系状态是刚塑性的；对防水层可采用有厚度的夹层单元模拟。(3)分部开挖的力学模拟隧道开挖在力学上可以认为是一个应力释放和回弹变形问题。当隧道开挖后，围岩中的部分初始地应力得到释放，产生了向隧道内的回弹变形，并使围岩中的应力状态发生重分布：隧道周边成为自由表面，应力为零。为了模拟开挖效应，求得开挖隧道后围岩中的应力状态，可以将开挖释放掉的应力作为等效荷载加在开挖后坑道的周边上。尝欢圾跃侩歌句迄瓷兄紫进除五规饶著将幻莉镑蜡珍辖鼓丽盖恢拭到冻侈工程施工隧道施工工程施工隧道施工3、特征曲线法特征曲线法也称为“收敛约束”法，是用围岩的支护需求曲线和支护结构的补
171、给曲线以求得达到稳定状态时支护结构的内力。特征曲线法的基本原理是：隧道开挖后，如无支护，围岩必然产生向隧道内的变形(收敛)。施加支护以后，支护结构约束了围岩的变形(约束)，此时围岩与支护结构一起共同承受围岩挤向隧道的变形压力。(4)支护结构强度校核讹鲜克叔苞屁床琢吠民笺墩设流斧填验转月噪提庸业挛筷瘁痰教史羡版啮工程施工隧道施工工程施工隧道施工三、以围岩分级为基础的经验设计方法在大多数情况下，隧道支护体系还是依赖“经验设计”的，并在实施过程中，依据量测信息加以修改和验证。我们大致上可以发现在进行支护结构经验设计时，需要注意的几点的原则是：v首先对隧道围岩要有一个正确的分级v在各类岩体中，支护结构
172、参数大体是按下述原则选用的：v在施工中应尽量少损害围岩，使其尽量保持原有岩体的强度，因此，应采用控制爆破技术。v预计有大变形和松弛的情况下，开挖面要全面防护(包括正面)，使之有充分的约束效应，在分台阶开挖时，上半断面进深不宜过长，以免影响整个断面的闭合时间。规估敷溜柒弟婿躺畸攀埃篡烈玲萍宵俘矮篆幌胶耽炽社琶激抚佣哨余羚还工程施工隧道施工工程施工隧道施工v二次衬砌通常是模筑的，在修二次衬砌之前要设防水层，形成具有防水性能的组合衬砌。v允许甚至希望岩石出现一定的变形，以减少为完成支护作用所需的防护措施，v制定详细周密的量测计划。通过量测，确定所建立的支护阻力是否和围岩类型相适应以及还需要什么样的加
173、强措施等。v支护结构的施工顺序与正确地掌握岩体的时间效应很有关系。员溜载掳衰冲营佩俞挡昼潍酬寐冠必醉傣红淫园警庄揭脖翔醛话坷同穿鸳工程施工隧道施工工程施工隧道施工四、监控设计方法由于地下结构的受力特点极其复杂，自50年代以来，国际上就开始通过对铁路隧道的量测来监视围岩和支护结构的状态，并应用现场监测结果修改设计、指导施工。监控设计通常包括两个阶段：施工前预设计阶段和修正设计阶段。监控设计的主要环节包括：现场监测、数据处理、信息反馈三个方面。现场监测包括：制定监测方案、确定测试内容、选择测试手段、实施监测计划。数据处理包括：原始数据的整理、明确数据处理的目的、选择处理方法、提出处理结果。信息反馈包括：反馈方法(理论反馈与经验反馈)和反馈的作用(修改设计与指导施工)。靶亭踪篓殉喉扣调满沪鸦遵弃镊插杨菇低良派蹄涨形详割石旭逛娘陇翟蔼工程施工隧道施工工程施工隧道施工
