隧道基本构造(第八组)

缩缝则可以采用中埋式塑料或橡胶止水带，或采用背贴塑料止水带止 水。 -
防水层 压浆
一类为粘贴式防水层，另一类为喷涂式防水层
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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
隧道衬砌结构防排水设计
隧道的防水措施，复合衬砌有内外三层防线： • ①即在隧道爆破开挖后，以喷锚支护为初期支护； • ②经监控量测确认初期支护基本稳定后，则在喷射混凝土 基面上铺设的防水层； • ③立模灌注的二次衬砌混凝土。 复合式衬砌防水层及二次衬砌混凝土两道防线，二者相 辅相成，缺一不可。防水层是不透水、表面光滑的塑料片 材，因而它不仅起到防水作用，而且在初期支护喷射混凝 土与二次衬砌间起到隔离、润滑作用。这对于二次衬砌混 凝土在硬化过程中，其内部发生的温度应力、收缩应力， 在初期支护的粗糙表面上就容易发生变形、拉裂。由于在 初期支护表面铺设了隔离润滑层，二次衬砌混凝土表面附 加应力就很小，就不易产生裂缝，其防水作用就有保证， 所以复合式衬砌防水效果就好。
---附属建筑物
- 避车洞的建筑要求
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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。
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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：
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
隧道构造设计
---附属建筑物
“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）。
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•根据工程地质和水文地质条件，应在衬砌外设环向盲沟、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。
隧道构造设计
---附属建筑物
“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
隧道构造设计
---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
隧道衬砌
隧道构造设计
---衬砌的形式
• 整体式衬砌 —就地灌筑混凝土衬砌
•复合式衬砌—外衬和内衬两层，所以
也叫它为“双层衬砌”
• 喷锚式衬砌
喷锚支护
隧道构造设计
---衬砌的适用条件
•
整体式衬砌 — 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
隧道构造设计
---附属建筑物
“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。
间隔60m（双线隧道按30 m）布置一个小避车洞
隧道构造设计
---附属建筑物
大避车洞
小避车洞
隧道构造设计
---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。
隧道构造设计
隧道构造设计
---附属建筑物
•
当隧道长度在300～400m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
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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
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
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，或用喷涂乳化沥青等防水剂
喷咀式通风
竖井、斜井式通风
隧道构造设计
---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—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。
板台车等
•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，一般考虑在Ⅰ、Ⅱ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。
隧道构造设计
---洞身支护结构的构造
- 锚杆
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隧道构造设计
---附属建筑物
- 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 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。
•大避车洞的净空尺寸为：宽4m，凹入边墙深2.5m，中心高2.8m
隧道构造设计
---洞身支护结构的构造
复合式衬砌最适宜在Ⅱ～Ⅵ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。
隧道构造设计 附属建筑物
隧道构造设计
---附属建筑物
- 通风建筑物 - 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
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把通风机设置在隧道洞口处，将通风道联通至洞内
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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空气随着风 流带进隧道中来，这样就完成了一次通风作业。
内侧： h1 25 0.33E （㎝） 外侧： h2 251.33E （㎝） 式中 E——曲线外轨超高值，单位为㎝
隧道构造设计
---附属建筑物
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
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，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。
安全质量保证措施
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(1)固定防水板时应视初期支护表面的平整度将防水板预留一定的余长量， 以防过紧而被混凝土挤坏。 (2)为使防水板接头焊接良好，防水板每环铺设长度应比衬砌长度长，以利 接头焊接施工。 (3)防水板接缝应与衬砌施工缝错开0.5～1m。 (4)防水板铺设好后，尽快灌注混凝土。 (5)砂、石料及工具堆放尽量远离以铺好防水板的地方，防止撞击和刮破防 水板。 (6)模筑砼工时，防止铁锹、掏耙及粗骨料打坏防水板；捣固棒不得撞击防 水扳。 (7)操作时工作人员严禁吸烟。如发现防水板有裂纹、针孔等应立即修补好， 防水板搬运时严禁在地面拖拉。 (8)工作台面板及人员上下的梯子要稳固可靠，不得有裸露的尖钉及锋利器 角物。 (9)衬砌加强钢筋安装、各种预埋件设置、挡头模板安装，以及泵送混凝土 等工序作业中要防止破坏防水扳。 (10)防水板铺设为隐蔽工程，在模注砼前，必须对防水板铺设质量严格检查， 认真做好质量检查记录。 (11)检查内容：用手托起防水板，看其是否与喷砼层表面密贴：检查防水板 有无破损、断裂之处：锚固点是否牢固；搭接部位有无开焊、遗漏之处，搭 接宽度、焊接宽度是否达到标准。