内蒙古科技大学：《隧道工程》课程教学课件（PPT讲稿）第4章 隧道结构构造

隧道工程 出为 些路岩壮物浙选 时陈

第四章隧道结构构造 §4.1洞身衬砌 §4.2洞门 §4.3明洞 §4.4竖井、斜井 §4.5内装、顶棚及路面 §4.6隧道的放水与排水

第四章 隧道结构构造 §4.1 洞身衬砌 §4.2 洞门 §4.3 明洞 §4.4 竖井、斜井 §4.5 内装、顶棚及路面 §4.6 隧道的放水与排水

术语 ■ 1.洞门portal 在隧道的洞口部位，为挡土、坡面防护等而 设置的隧道结构物。 ■ 2.衬砌lining 为控制和防止围岩的变形或坍落，.确保围岩的 稳定，或为处理涌水和漏水，或为隧道的内 空整齐或美观等目的，将隧道的周边围岩被覆 起来的结构体。 3.仰拱invert 为改善隧道上部支护结构受力条件而设置在隧 道底部的反向拱型结构

术语 ◼ 1.洞门 portal 在隧道的洞口部位，为挡土、坡面防护等而 设置的隧道结构物。 ◼ 2. 衬砌 lining 为控制和防止围岩的变形或坍落，确保围岩的 稳定，或为处理涌水和漏水，或为隧道的 内 空整齐或美观等目的，将隧道的周边围岩被覆 起来的结构体。 ◼ 3. 仰拱 invert 为改善隧道上部支护结构受力条件而设置在隧 道底部的反向拱型结构

4.竖井vertical shaft 为改善营运通风或施工条件而竖向设置的坑道。 6.斜井incline,inclined shaft 为改善营运通风或施工条件按一定倾斜角度设置的 坑道。 7.横通道horizontal adit 将隧道划分成几个工区进行施工时，为搬入材料和出 渣等而设置的大体上接近水平的作业坑道。横通道 有时也可用于营运通风

4.竖井 vertical shaft 为改善营运通风或施工条件而竖向设置的坑道。 6. 斜井 incline, inclined shaft 为改善营运通风或施工条件按一定倾斜角度设置的 坑道。 7.横通道 horizontal adit 将隧道划分成几个工区进行施工时，为搬入材料和出 渣等而设置的大体上接近水平的作业坑道。横通道 有时也可用于营运通风

洞身衬砌洞身衬砌的平、纵、横断面的形状 主体构 由道路隧道的几何设计确定 造物 衬砌断面的轴线形状和厚度由衬砌计算决定 隧道 洞门构 结构 造物 明洞 构造 附属构 通风 造物 照明 排水、消防、通讯等 4.1洞身衬砌 一、衬砌结构的类型： 1、防护衬砌（饰面衬砌） 防护衬砌的作用是防止坑道围岩的风化。适用于级围岩，在 围岩极不容易风化及无局部掉块的情况下，亦可不加防护，一 般在围岩表面喷射不大于5cm的砼层

隧道 结构 构造 主体构 造物 附属构 造物 洞身 衬砌 洞门构 造物 洞身衬砌洞身衬砌的平、纵、横断面的形状 由道路隧道的几何设计确定 衬砌断面的轴线形状和厚度由衬砌计算决定 明洞 通风 照明 排水、消防、通讯等 4.1 洞身衬砌 一、衬砌结构的类型： 1、防护衬砌（饰面衬砌） 防护衬砌的作用是防止坑道围岩的风化。适用于I级围岩，在 围岩极不容易风化及无局部掉块的情况下，亦可不加防护，一 般在围岩表面喷射不大于5cm的砼层

2、直墙式衬砌 ※适用场合：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I,级围岩，有时也可用于Ⅲ级围岩 ※拱部形状： ①坦三心圆拱(r1>r2) ②或尖三心圆拱(r2<r) ③割圆拱（r1=r2=r) 1.5% 1.5% 300300L300」 B 连拱边墙或柱式边墙 直墙式衬砌

2、直墙式衬砌 ※ 适用场合：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I，II级围岩，有时也可用于Ⅲ级围岩 ※ 拱部形状： ①坦三心圆拱(r1> r2 ) ②或尖三心圆拱 (r2< r1 ) ③割圆拱（r1＝r2＝r） 连拱边墙或柱式边墙 直墙式衬砌

※围岩完整性比较好的红、级围岩，边墙可以采用连拱或柱， 称为连拱边墙或柱式边墙，见上图。 ※大拱脚薄边墙衬砌：适用于I、Ⅱ级围岩，边墙可用喷射砼做 成，亦可用砼整体浇灌。此类衬砌可使拱脚稳固的直接支承在 两侧围岩上，以改善拱圈的受力条件，减少边墙的开挖及衬砌 圬工数量，降低造价。 大拱脚薄边墙衬砌 曲墙式衬砌

※ 围岩完整性比较好的I、II级围岩，边墙可以采用连拱或柱， 称为连拱边墙或柱式边墙,见上图。 ※ 大拱脚薄边墙衬砌：适用于I、II级围岩，边墙可用喷射砼做 成，亦可用砼整体浇灌。此类衬砌可使拱脚稳固的直接支承在 两侧围岩上，以改善拱圈的受力条件，减少边墙的开挖及衬砌 圬工数量，降低造价。 大拱脚薄边墙衬砌 曲墙式衬砌

3、曲墙式衬砌 ※适用范围：适用于IⅣ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。①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构；②基础地基较好， 可采用无仰拱的曲墙式衬砌。 4、喷混凝土衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌 喷混凝土层 7 (b) 喷锚衬砌与复合衬砌

3、曲墙式衬砌 ※ 适用范围：适用于IV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。①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构；②基础地基较好， 可采用无仰拱的曲墙式衬砌。 4、喷混凝土衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌 喷锚衬砌与复合衬砌

①要求用光面爆破开挖，使洞室周边平顺光滑，成型准确，减 少超欠挖。适当的时间喷混凝土，即为喷混凝土衬砌；②根据 实际情况，需要安装锚杆的侧先装设锚杆，再喷混凝士，即为 喷锚衬砌；③如果以喷混凝土，锚杆或钢拱支架的一种或几种 组合作为初次支护对围岩进行加固，维护围岩稳定防止有害松 动。待初次支护的变形基本稳定后，进行现浇混凝土二次衬砌 即为复合式衬砌。 5、偏压衬砌 ※适用情况：当山体地面坡 陡于1：2.5，线路外侧山体覆 盖较薄，或由于地质构造造 成的偏压，衬砌为承受这种 不对称围岩压力而采用。 偏压衬砌示意图

①要求用光面爆破开挖，使洞室周边平顺光滑，成型准确，减 少超欠挖。适当的时间喷混凝土，即为喷混凝土衬砌；②根据 实际情况，需要安装锚杆的则先装设锚杆，再喷混凝土，即为 喷锚衬砌；③如果以喷混凝土，锚杆或钢拱支架的一种或几种 组合作为初次支护对围岩进行加固，维护围岩稳定防止有害松 动。待初次支护的变形基本稳定后，进行现浇混凝土二次衬砌， 即为复合式衬砌。 偏压衬砌示意图 5、偏压衬砌 ※ 适用情况：当山体地面坡 陡于1:2.5，线路外侧山体覆 盖较薄，或由于地质构造造 成的偏压，衬砌为承受这种 不对称围岩压力而采用

6、I 喇叭口隧道衬砌 在山区双线隧道，有时 为绕过困难地形或避开复杂 Ⅱ线线路中线 地质地段，减少工程量，可 I线线路中线 将一条双幅公路隧道分建为 二个单线隧道或二条单线并 建为一条双幅的情况，（或 档墙面 车站隧道中的渡线部分) 1 衬砌产生了一个过渡区段 线 这部分隧道衬砌的断面及线 Ⅱ断面 I-I断面 间距均有变化，相应成了一 个喇叭型，称为喇叭口隧道 嗽叭口隧道衬砌示意图 衬砌

6、喇叭口隧道衬砌 在山区双线隧道，有时 为绕过困难地形或避开复杂 地质地段，减少工程量，可 将一条双幅公路隧道分建为 二个单线隧道或二条单线并 建为一条双幅的情况，（或 车站隧道中的渡线部分）， 衬砌产生了一个过渡区段， 这部分隧道衬砌的断面及线 间距均有变化，相应成了一 个喇叭型，称为喇叭口隧道 衬砌。 嗽叭口隧道衬砌示意图