隧道工程-第2章 隧道主體建筑結(jié)構(gòu)2

1、隧 道 工 程第 2 章 隧道主體建筑結(jié)構(gòu)（二）1上講思考題：1.隧道建筑限界的確定依據(jù)和橫斷面設(shè)計(jì)方法。2.鐵路曲線隧道加寬的原因是什么？如何加寬？3.隧道襯砌有哪些類型？各自的適用條件是什么？4.襯砌結(jié)構(gòu)的仰拱如何改善其受力條件？上講回顧2作業(yè)完成情況？有什么問題？第 2 章 隧道主體建筑結(jié)構(gòu)2.1 隧道限界與凈空2.2 隧道襯砌斷面設(shè)計(jì)2.3 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu)2.4 隧道洞門結(jié)構(gòu)2.5 隧道明洞結(jié)構(gòu)3本節(jié)主要內(nèi)容（重點(diǎn)）：隧道洞門的含義和作用隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型不同類型隧道洞門的結(jié)構(gòu)特征2.4 隧道洞門結(jié)構(gòu)42.4 隧道洞門結(jié)構(gòu)2.4.1 隧道洞門的含義和作用1.洞門的含義 在隧道洞口用圬

2、工砌筑并加以一定建筑裝飾的支擋結(jié)構(gòu)物。52.4.1 隧道洞門的含義和作用2.洞門的作用 （1）減少洞口土石方開挖量 洞口段范圍內(nèi)的路塹是依照地形與地質(zhì)條件以一定的邊坡而來開挖的。當(dāng)隧道埋深較大時(shí)，開挖量就很大。設(shè)置隧道洞門，起到擋土墻的作用，可以減少土石開挖量。 （2）穩(wěn)定邊坡 隧道洞口周邊的邊、仰坡上的巖體不斷受到風(fēng)化，坡面松石極易脫落滾下，有時(shí)會(huì)堵塞洞口，對行車造成威脅。設(shè)置洞門可以減少引線路塹的邊坡高度，縮小正面仰坡的坡面長度，從而使邊坡及仰坡得以穩(wěn)定。62.4.1 隧道洞門的含義和作用2.洞門的作用 （3）引離地表流水 地表流水往往匯集在洞口，如不予以排除，將會(huì)浸及線路，妨礙行車安全。

3、修建洞門，可以把流水引入側(cè)溝，保證了洞口的正常干燥狀態(tài)。 （4）裝飾洞口 洞口是隧道唯一的外露部分，是隧道正面的外觀。修建洞門也可以算是一種裝飾。在城市附近的隧道，尤其應(yīng)當(dāng)配合城市的美化，予以藝術(shù)處理。72.4 隧道洞門結(jié)構(gòu)2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型1.洞口環(huán)框式洞門 2.端墻式洞門 3.翼墻式洞門 4.柱式洞門5.臺(tái)階式洞門6.斜交式洞門7.削竹式洞門8.喇叭式洞門8 1.洞口環(huán)框式洞門適用條件：級(jí)圍巖，地形陡峻而又無排水要求作用：不承載，加固洞口，減少雨后洞口滴水，簡單裝飾 2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型9環(huán)框式洞門實(shí)例10環(huán)框式洞門實(shí)例11環(huán)框式洞門實(shí)例12 2. 端墻式洞門適用條件

4、：適于地形開闊，巖質(zhì)基本穩(wěn)定的級(jí)圍巖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：能有效抵抗山體縱向推力2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型端墻13(1)端墻的作用支護(hù)洞口仰坡，并將仰坡水流匯集排出2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型 2. 端墻式洞門端墻14端墻式洞門端墻15端墻式洞門端墻16端墻式洞門端墻17 端墻高度應(yīng)使洞身襯砌上方應(yīng)有1m以上 回填層； 洞頂水溝深度應(yīng)不小于0.4m； 應(yīng)設(shè)置擋碴防護(hù)墻，高度從仰坡坡腳算 起應(yīng)不小于0.5m，水平方向不宜小于1.5m； 端墻基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)固的地基上，其深度 一般應(yīng)在0.61.0m左右； 墻厚按擋土墻計(jì)算，寬度與路塹橫斷面相 適應(yīng) (2)構(gòu)造要求2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型 2. 端墻

5、式洞門18 3. 翼墻式洞門（1）適用條件：山體縱向推力較大,洞口地質(zhì)較差的-級(jí) 圍巖，增加洞門的抗滑動(dòng)和抗傾覆能力。2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型19 3. 翼墻式洞門（2）翼墻的作用與構(gòu)造 與端墻共同作用，以抵抗山體縱向推力，增加洞門的抗滑動(dòng)和抗傾覆的能力。 翼墻的正面端墻一般采用等厚的直墻，微向后方傾斜，斜度為1:10。 翼墻前面與端墻垂直，頂面斜度與仰坡坡度一致。 墻頂上設(shè)流水凹槽，將洞頂上的水從凹槽引至路塹邊溝內(nèi)。2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型20翼墻式洞門(實(shí)例)檢查梯翼墻21翼墻式洞門(實(shí)例)翼墻檢查梯22翼墻式洞門(實(shí)例)23 4. 柱式洞門 (1)適用條件： 地形較陡，地質(zhì)條

6、件 較差，仰坡可能下滑， 而又受地形或地質(zhì)、 條件限制，不能設(shè)置 翼墻時(shí)。(2)特點(diǎn)： 可以在端墻中部設(shè)置兩個(gè)斷面較大的柱墩，以增加端墻 的穩(wěn)定性。 美觀。適宜城市風(fēng)景區(qū)隧道或長大隧道洞門。2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型24柱式洞門25柱式洞門26柱式洞門27柱式洞門28 5.臺(tái)階式洞門適用條件：適于傍山側(cè)坡地區(qū)，洞門一側(cè)邊坡較高時(shí)作用：減小仰坡高度及外露坡長，減少開挖量。2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型29臺(tái)階式洞門效果圖30臺(tái)階式洞門實(shí)例31臺(tái)階式洞門實(shí)例32臺(tái)階式洞門實(shí)例33適用條件：線路方向與地形等高線斜交時(shí)；要求：洞門與線路中線的交角不應(yīng)小于45。此種洞門目前實(shí)際工程中已很少常用。6.

7、斜交式洞門2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型6.削竹式洞門2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型35削竹式洞門效果圖36削竹式洞門在公路隧道中被普遍使用(1)適用條件：洞口段有較長的明洞襯砌，由于洞門背后一 定范圍內(nèi)是以回填土為主，山體的推滑力不 大；地形相對比較對稱和不太陡峻。(2)特點(diǎn)： 洞口邊仰坡開挖量少 減少對植被的破壞和有利于保護(hù)環(huán)境 適用各種圍巖級(jí)別2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型7.削竹式洞門37削竹式洞門實(shí)例 削竹式洞門38削竹式洞門實(shí)例39削竹式洞門施工現(xiàn)場40喇叭式洞門在高速鐵路隧道中采用較多公路隧道也在開始應(yīng)用 其適用條件與特點(diǎn)與削竹式洞門類似2.4.2 隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型8.喇叭式洞

8、門41喇叭式洞門42喇叭式洞門43喇叭式洞門44第 2 章 隧道主體建筑結(jié)構(gòu)2.1 隧道限界與凈空2.2 隧道襯砌斷面設(shè)計(jì)2.3 隧道洞身支護(hù)結(jié)構(gòu)2.4 隧道洞門結(jié)構(gòu)2.5 隧道明洞結(jié)構(gòu)45本節(jié)主要內(nèi)容（重點(diǎn)）：隧道明洞的含義與分類拱式明洞棚式明洞2.5 隧道明洞結(jié)構(gòu)462.5.1 隧道明洞的含義與分類1.明洞的含義 明洞即明挖法修建的隧道。 所謂明挖，就是把巖體挖開，再露天修筑襯砌，然后回填土石2.5 隧道明洞結(jié)構(gòu)472.5.1 隧道明洞的含義與分類1.明洞的含義48 隧道的進(jìn)出口處；有利于體現(xiàn)隧道“早進(jìn)晚出” 的精神； 地質(zhì)條件差且覆蓋層薄，暗挖法難進(jìn)洞； 洞口路塹邊坡有落石而危及行車安全

9、時(shí)； 鐵路、公路、河渠必須在鐵路上方通過且不宜做 立交橋或涵渠。 因此，明洞的適用范圍很廣泛。2.適用條件與范圍2.5.1 隧道明洞的含義與分類4950路塹對稱式棚式明洞蓋板式剛架式明洞拱式明洞半路塹偏壓斜墻式路塹偏壓式半路塹單壓耳墻式512.5.1 隧道明洞的含義與分類3.明洞分類懸臂式2.5.2 拱式明洞 1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 拱形結(jié)構(gòu)，與暗洞襯砌 結(jié)構(gòu)具有相同的內(nèi)輪廓 整體性好，承載能力強(qiáng)； 除對稱型外，外墻承載 強(qiáng)度大于內(nèi)墻522.5 隧道明洞結(jié)構(gòu) 2.襯砌結(jié)構(gòu)型式 一般為整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，比暗洞二次襯砌厚路塹對稱式拱形明洞(1)路塹對稱式532.5.2 拱式明洞3.拱式明洞的主要類型適用

10、條件：路塹邊坡對稱或接近對稱，邊坡巖層基本穩(wěn)定，邊坡 有少量坍塌、落石隧道洞口破碎，覆蓋層較 薄而難以用暗挖法修建的 隧道路塹偏壓式拱形明洞(2)路塹偏壓式542.5.2 拱式明洞3.拱式明洞的主要類型適用條件： 兩側(cè)邊坡高差較大的不對稱路塹。承受不對稱荷載， 拱圈為等截面，而邊墻的外側(cè)厚度視所處位置的地質(zhì)和地形情況而定，亦可以和內(nèi)側(cè)邊墻厚度相同，也可以大于內(nèi)側(cè)邊墻厚度。 特點(diǎn)：承受偏壓荷載，拱圈和內(nèi)側(cè)邊墻等厚，外側(cè)邊墻為不等厚的斜墻式半路塹偏壓斜墻式明洞 適用條件：外側(cè)地面較寬敞，能回填土以形成反壓邊坡的條件552.5.2 拱式明洞3.拱式明洞的主要類型(3)半路塹偏壓斜墻式明洞半路塹單壓耳

11、墻式拱形明洞562.5.2 拱式明洞3.拱式明洞的主要類型(4)半路塹單壓耳墻式 耳墻 適用于：外側(cè)地形低下，不能保持回填土的天然穩(wěn)定坡度，或是按天然穩(wěn)定坡度則邊坡將延伸很遠(yuǎn)時(shí)，可以在結(jié)構(gòu)的外墻頂上，接高一段擋墻，用以攔截土石的流走。572.5.2 拱式明洞 (1)因是在露天施工的，可以采用鋼筋混凝土作拱圈。外邊墻體積大時(shí)，可以用素混凝土或石料。 (2)明洞頂上回填土是為了緩沖落石對襯砌的沖擊而設(shè)的，一般不應(yīng)小于1.5m。在填土面上應(yīng)留有不小于1:1.5的流水坡。 (3)填土的上面及拱頂上方都要做一層粘土隔水層，以防水滲入。582.5.2 拱式明洞4.拱式明洞結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求 (4)由于外墻尺寸

12、較大，圬工數(shù)量較多。如果基底地質(zhì)較好，外墻可以做成連拱形，以節(jié)省圬工。如果明洞外側(cè)覆蓋土不厚，還可以掏成側(cè)洞，可使露天的光線射進(jìn)來，外界的新鮮空氣也可流進(jìn)來，改善了明洞內(nèi)的環(huán)境條件。 (5)在有滑坡的地方，而路線又必須通過時(shí)，也可以配合擋墻、抗滑樁等，修建抗滑明洞，作為綜合治理滑坡的措施之一。 (6)應(yīng)設(shè)置橫向貫穿的伸縮縫，其間距約為620cm，視情況而定。如有側(cè)洞，伸縮縫應(yīng)避開側(cè)洞位置。592.5.2 拱式明洞4.拱式明洞結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求拱式明洞實(shí)例（施工中）60拱式明洞實(shí)例61拱式明洞實(shí)例62新穎的拱式明洞實(shí)例63 1.適用條件 (1)當(dāng)山坡的塌方，落石數(shù)量較少； (2)山體側(cè)壓力不大； (

13、3)因受地質(zhì)地形條件的限制，難以修建拱式明洞時(shí)。 2.結(jié)構(gòu)特征 (1)頂部多為蓋板式的形狀，內(nèi)側(cè)一般為重力式擋墻，外側(cè)可分為墻式、鋼架式、柱式(沿縱向看)鋼筋混凝土構(gòu)件。 (2)承載能力比拱式明洞弱;內(nèi)墻承載強(qiáng)度大于外墻642.5.3 棚式明洞2.5 隧道明洞結(jié)構(gòu)2.5.3 棚式明洞653.棚室明洞的類型外墻只承受由蓋板傳來的垂直壓力，厚度較薄，要求的地基承載力較小。外墻也可做成梁式(即中間留有側(cè)洞)以適應(yīng)地形和節(jié)省圬工。(1)蓋板式回填土石，以保護(hù)蓋板受山體落石的沖擊內(nèi)側(cè)應(yīng)置于基巖或穩(wěn)定的地基上，一般為重力式墩臺(tái)結(jié)構(gòu)，厚度較大，以抵抗山體的側(cè)向壓力。當(dāng)基巖層完整，坡面較陡，地下水不大，采用重力式內(nèi)墻開挖量較大時(shí)，可采用鋼筋混凝土錨桿式內(nèi)墻。蓋板式棚洞示意圖 (2)剛架式 適用條件：當(dāng)?shù)匦为M窄，山坡較陡，基巖埋置較深而上部地基穩(wěn)定性差時(shí)，為了使基礎(chǔ)置于基巖上且減小基礎(chǔ)工程，可采用剛架架式外墻，有時(shí)也可采用長腿式明洞。662.5.3 棚式明洞3.棚室明洞的類型 剛架式棚洞67 剛架式棚洞68 適用條件：陡峻的穩(wěn)定山坡，外側(cè)地形難以滿足一般棚洞的地基要