地下工程概論-隧道2

（二）、鐵路隧道凈空1、概念

隧道凈空：鐵路隧道襯砌內(nèi)輪廓所包圍的空間。

限界：是一種規(guī)定的輪廓線，這種輪廓線以內(nèi)的空間是保障列車安全運(yùn)行所必需的（主要有機(jī)車車輛限界、基本建筑限界、隧道建筑限界等）。2、各類限界與隧道凈空的關(guān)系機(jī)車車輛限界→基本建筑限界→隧道建筑限界→直線隧道凈空鐵路隧道橫斷面設(shè)計(jì)機(jī)車車輛限界：機(jī)車車輛最外輪廓尺寸；基本建筑限界：線路上各種建筑物和設(shè)備不得侵入的限界；隧道建筑限界：比基本建筑限界稍大一些，用于安裝通訊、信號(hào)、照明、電力的設(shè)備；直線隧道的凈空：比隧道建筑限界稍大一些，考慮受力及施工因素，將隧道建筑限界圓順成適當(dāng)形狀。單線電力牽引鐵路隧道襯砌內(nèi)輪廓三、鐵路隧道的組成和構(gòu)造主體建筑物鐵路隧道避車洞防排水設(shè)施電氣設(shè)備軌下基礎(chǔ)通風(fēng)建筑物洞門洞身襯砌附屬建筑物1、洞門1、洞門洞門的作用工程的形式必須與周圍環(huán)境緊密結(jié)合，對(duì)山體的破壞最小，并與周圍景觀協(xié)調(diào)。

保持洞口邊坡的穩(wěn)定和仰坡的安全；減少洞口土石方開挖量；引離地表水流；裝飾洞口；1、洞門洞門形式

環(huán)框式洞門端墻式洞門翼墻式洞門……環(huán)框式洞門

條件：巖層堅(jiān)硬而穩(wěn)定、完整不易風(fēng)化、地形陡峻且無排水要求時(shí)，這種洞門一般不承載。

構(gòu)造包括：洞口環(huán)框襯砌。端墻式洞門

又稱一字式洞門，是最常用的一種洞門型式。端墻作用在于支護(hù)洞口仰坡穩(wěn)定，并匯集排除仰坡地面水流。適用于地形開闊，巖質(zhì)基本穩(wěn)定的地區(qū)。構(gòu)造包括：端墻、洞頂排水系統(tǒng)、洞門檢查設(shè)備等。翼墻式洞門

洞口的巖體較差，山體縱向推力較大時(shí)，在端墻洞門的單側(cè)或兩側(cè)加設(shè)翼墻，稱為翼墻式洞門。翼墻和端墻共同起著保持路塹邊坡穩(wěn)定和抵抗山體縱向推力的作用。構(gòu)造包括：端墻、翼墻、洞頂排水系統(tǒng)、洞門檢查設(shè)備等。其它洞門型式

柱式洞門臺(tái)階式洞門

2、隧道內(nèi)附屬建筑物避車洞

保證隧道內(nèi)檢查維修人員和必要的行人安全。分為大、小避車洞。

2、隧道內(nèi)附屬建筑物防排水設(shè)施

治水原則：“防、截、排、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”。1、防水：防水材料隔離地下水；2、截水：地表排水溝攔截地表水；3、排水：隧道排水溝排離滲漏水1）泄水洞（有較大地下水且流向明確時(shí)）2）縱、橫向盲溝排水；3）側(cè)向或中心排水溝。4、堵水：襯砌壁后注漿堵住地下水電纜槽在不侵入隧道凈空限界的位置上條件下，在隧道內(nèi)沿襯砌邊墻側(cè)水溝的內(nèi)側(cè)設(shè)置全長的電纜槽。

2、隧道內(nèi)附屬建筑物3、洞身襯砌1）、洞身襯砌的作用

①承受圍巖壓力；

②保持使用空間；

③封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)化；2）、襯砌的基本類型①混凝土整體式襯砌②錨噴襯砌

③復(fù)合式襯砌④裝配式襯砌……①整體式混凝土襯砌是指就地灌筑混凝土襯砌；也稱模筑混凝土襯砌；其工藝流程為：立模一灌筑一養(yǎng)生一拆模。特點(diǎn)：對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性較強(qiáng)，易于按需要成型，整體性好；抗?jié)B性強(qiáng)，并適用于多種施工條件。在我國鐵路隧道工程中廣泛采用。直墻式曲墻式整體式混凝土襯砌1）當(dāng)主要承受豎向荷載和不大的水平荷載時(shí)：結(jié)構(gòu)軸線上部宜拱形；邊墻做成直線形(即直墻式)；2）當(dāng)襯砌承受豎向荷載的同時(shí)，又承受較大的水平荷載：襯砌結(jié)構(gòu)的軸線上部宜采用圓弧形或平拱形；邊墻可采用凸向外方的圓弧形(即曲墻式)；若有底鼓壓力，則結(jié)構(gòu)底部還應(yīng)有凸向下方的仰拱。直墻式曲墻式整體式混凝土襯砌1）直墻式襯砌組成：頂部拱圈；兩側(cè)豎直邊墻；下部鋪底（底板）；2）曲墻式襯砌組成：頂部拱圈；兩側(cè)曲邊墻;底部仰拱(或鋪底);②錨噴襯砌特點(diǎn)：采用錨噴支護(hù)發(fā)揮圍巖的自承能力，能較好適應(yīng)軟弱和膨脹性地層中的隧道開挖，還可用于整治坍方和隧道襯砌的裂損。③復(fù)合式襯砌特點(diǎn)：復(fù)合式襯砌不同于單層厚壁的模筑混凝土襯砌，它把襯砌分成兩層或兩層以上。外襯（初期支護(hù)、一次襯砌）：錨噴支護(hù)，柔性支護(hù)，作用是容許圍巖產(chǎn)生有限制的變形。內(nèi)襯（二次支護(hù)、二次襯砌）：一般待初期支護(hù)與圍巖變形基本穩(wěn)定后再施作內(nèi)襯，通常為就地灌筑混凝土整體襯砌。防水層：為了防止地下水流入或滲入隧道內(nèi)，可以在外襯和內(nèi)襯之間設(shè)防水層，其材料可采用防水卷材或防水涂料。④

裝配式襯砌工藝：將襯砌分成若干塊構(gòu)件，在現(xiàn)場或工廠預(yù)制，然后運(yùn)到坑道內(nèi)用機(jī)械將它們拼裝成環(huán)。特點(diǎn)：拼裝成環(huán)后立即受力，便于機(jī)械化施工，改善勞動(dòng)條件，節(jié)省勞力。使用情況：目前多在使用盾構(gòu)法施工的城市地下鐵道中采用。在鐵路隧道中由于裝配式襯砌要求有一定的機(jī)械化設(shè)備，施工工藝復(fù)雜，目前采用TBM施工的少量隧道使用。明洞概念：用明挖法修建的隧道稱為明洞。使用條件：地質(zhì)差且洞頂覆蓋層較薄，用暗挖法難以進(jìn)洞時(shí)；洞口路塹邊坡上有落石而危及行車安全時(shí)；鐵路、公路、河渠在鐵路上方通過，不宜做立交橋或涵渠時(shí)。作用：是隧道洞口或線路上起防護(hù)作用的重要建筑。明洞的結(jié)構(gòu)類型：拱式明洞、棚式明洞。特點(diǎn)：大部分明洞有偏壓、甚至單壓、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱、截面厚、有時(shí)還需要深基礎(chǔ)，不少明洞需采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（1