洞身衬砌2装配式拼接式衬砌前面介绍整体式混凝土衬砌具有
地下铁道设计规范
《地下铁道设计规范》1.1一般要求１．１一般要求《地下铁道设计规范》ＧＢ５０１５７－９２１．０．３地下铁道工程设计，应根据政府主管部门批准的地下铁道路网规划进行。
１．０．７地下铁道线路应为右侧行车的双线线路，并应采用１４３５ｍｍ标准轨距。
１．０．８地下铁道线路远期的最大通过能力，每小时不应少于３０对列车。
近期和远期列车编组的车辆数，应分别根据预测的近期和远期客流量和车辆定员数确定。
车辆定员数为车厢座位数和空余面积上站立的乘客数之和，车厢空余面积应按每平方米站立６名乘客计算。
１．０．１２在地下铁道路网中，至少应有一个车辆段设置连接地面的铁路专用线。
连接地面的铁路专用线，应符合国家现行有关铁路规范的规定。
１．０．１３设计地下铁道浅埋、高架及地面线路时，应采取降低噪声和减少振动的措施。
《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》ＣＪＪ４９－９２２．０．２新建的地铁线路，在其工程设计中，应包括下述有关杂散电流腐蚀防护的内容：一、在地铁的牵引供电与回流系统中限制杂散电流的措施；二、设计合理、性能可靠持久的隧洞绝缘防水措施；三、主体结构钢筋及金属管线结构的防护措施；四、在地铁沿线敷设的各种电缆、水管等管线结构，应选择符合杂散电流腐蚀防护要求的材质、结构设计和施工方法；五、沿线及车站防蚀监测点的设置方案；六、杂散电流腐蚀特殊防护方法论证和实施方案。
《地下铁道工程施工及验收规范》3.1一般要求3.2基础防护工程３．１一般要求《地下铁道工程施工及验收规范》ＧＢ５０２９９－９９３．１．３支护桩及腰梁、横撑、锚杆等，必须经过计算，并按设计要求施工。
５．１．２隧道基坑必须保持地下水位稳定在基底０．５ｍ以下。
５．１．３隧道基坑土石方需要爆破时，必须事先编制爆破方案，报城市主管部门批准，经公安部门同意后方可实施。
５．２．１隧道基坑开挖范围内各种管线，施工前应调查清楚，经有关单位同意后方可确定拆迁、改移或采取悬吊措施。
６．１．２盖挖逆筑法施工，必须保持围护墙内土层的地下水位稳定在基底０．５ｍ以下。
隧道工程---复习总结
一名词解释衬砌：地层开挖后，除了在极为稳固的地层中而且没有地下水的地方外，大都要在坑道的周围修建支护结构，称为衬砌。
隧道建筑限界:在一般的“基本建筑限界”的基础上，再适当放大一点，留出少许空间，用以安装一些如照明、通讯、信号等设备，这便形成了隧道建筑限界。
岩体：岩体是在漫长的地质历史中，经过岩石建造、构造形变和次生形变而形成的地质体.干喷：把喷射混凝土的拌和材料在输送到喷嘴以前，与水汇合而成喷射的浆液,称为干喷。
蠕变：是流变的一种，指作用应力不变，而应变随着时间增长。
结构体：岩体被许多不同方向、不同规模的断层面、层理面、节理面和裂隙面等各种地质界面切割成大小不等，形状各异的各种块体，工程地质学中将这些块体称为结构体.隧道围岩：指地层中受开挖隧道影响的那一部分岩体。
结构面:岩体被许多不同方向、不同规模的断层面、层理面、节理面和裂隙面等各种地质界面切割成大小不等,形状各异的各种块体,工程地质学中将这些界面称为结构面。
岩爆：整体状和块状结构岩体，在高应力区，洞周应力集中处岩石成碎片射出并发出破裂响声,这种现象称为岩爆.初始应力场：由于岩体的自重和地质构造作用，在开挖隧道前岩体中就已经存在着一定的地应力场，称为初始应力场。
弹性抗力:支护结构在主动荷载作用下一部分将会发生向围岩方向的变形,只要围岩具有一定的刚度，就必然会对支护结构产生反作用力来抵制它的变形，这种反作用力就是弹性抗力，属于被动荷载。
形变压力：指在支护结构和围岩共同变形过程中围岩对支护结构施加的压力。
收敛：开挖隧道时，由于临空面的形成，围岩开始向洞内产生位移，这种位移称为收敛.锚喷支护：喷射混凝土是以压缩空气为动力,将掺有速凝剂的混凝土拌和料与水汇合成浆状,喷射道坑道的岩壁上凝结而成的，当围岩不够稳定时,可以加锚杆和金属网，构成一种支护形式，称为锚喷支护. 松弛：流变的一种形式，指作用的应变不变，而应力随时间而衰减。
岩体:岩体是在漫长的地质历史中，经过岩石建造、构造形变和次生形变而形成的地质体。
隧道工程复习题(答案)
1.隧道的定义及类型。
答：定义：以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。
类型：按地质条件分为：土质隧道和石质隧道；按埋置深度分为：浅埋隧道和深埋隧道；按所在位置分为：山岭隧道、水底隧道、城市隧道；按用途分为：交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。
2.围岩和围岩分级的定义，围岩分级的目的。
答：围岩：围岩是指隧道开挖后，其周围产生应力重力分布范围内的岩体，或者隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体。
围岩分级：根据长期的工程实际，工程师们认识到各种围岩的物理性质之间存在一定的内在联系和规律，按照这些联系和规律，可将围岩划分为若干级。
分级目的：作为选择施工方法的依据，进行科学管理及正确评价经济效益，确定结构上的荷载，给出衬砌类型及其尺寸，制定劳动定额、材料消耗的标准基础等。
3.我国现行的《铁路隧道设计规范》规定围岩基本分级有哪些因素确定？答：岩石坚硬程度和岩体完整程度。
4.岩体质量值Q实质上是什么的复合指标？答：Q实质上是岩石尺寸、抗剪强度和作用力的复合指标5.隧道工程地质调查的主要内容。
答：1.铁路工程地质技术规范总要求 2.地形地貌调查 3.地层岩性调查 4.地质构造调查 5.水文地质调查 6.滑坡、落石、岩堆、泥石流和溶岩地质调查7.地温的测定6.现行的许多围岩分级方法中，作为分级的基本要素大致有哪三类？答：1.与岩性有关的要素；2.与地质构造有关的要素；3.与地下水有关的要素。
7.隧道洞口原则，确定洞口的因素。
答：原则：1.洞口不宜设置在隘口、沟谷的中心或沟底低洼处；2.洞口应避开不良地质地段；3.当隧道线路通过岩壁陡立基岩裸露处时，最好不刷动或少刷动原声地表，以保持山体的天然平衡；4.减少洞口路堑段长度，延长隧道提前进洞；5.洞口线路宜与等高线正交；6.线路位于有可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围内时，隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度，以防洪水灌入隧道；7.为了确保洞口的稳定安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高；8.当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时，可设置拉槽开沟的桥梁或涵洞，以排泄水流；9.当洞口地势开阔，有利于施工场地布置时，可利用弃渣有计划有目的地改造洞口场地，以便布置运输便道、材料堆放场、生产设施用地及生产生活用房等。
隧道衬砌结构类型及应用
隧道衬砌结构类型及应用隧道衬砌是指支持和维护隧道的长期稳定和耐久性的永久结构物。
隧道衬砌必须有足够强度、耐久性和一定的抗冻、抗渗和抗侵蚀性。
常用材料1.石料(1)石料质量要求。
石料应符合设计规定的类别和强度，石质应均匀、耐风化、无裂纹。
(2)石料加工要求。
所有料石加工时，外露面四边整齐、棱角方正，拼缝前口要直，尾部略呈斜面。
每边向内收口不得大于10mm。
2.砂浆(1)砂浆中所用水泥、砂、水等材料的质量标准宜符合混凝土工程相应材料的质量标准。
砂浆中所用砂，宜采用中砂或粗砂，当缺乏中砂及粗砂时，在适当增加水泥用量的基础上，也可采用细砂。
砂的最大粒径，当用于砌筑片石时，不宜超过5m m；当用于砌筑块石、粗料石时，不宜超过2.5mm。
如砂的含泥量达不到混凝土用砂的标准，当砂浆强度等级大于或等于M5时，可不超过5%，小于M5时可不超过7%。
(2)石灰水泥砂浆所用生石灰，成分应纯正，煅烧均匀、透彻。
一般宜熟化成消石灰粉或石灰膏使用，也可磨细成生石灰粉使用。
消石灰粉和石灰膏应通过网筛过滤，并且石灰膏应在沉淀池内储存14d以上。
磨细生石灰粉应经4900孔/cm²筛子过筛。
结构类型1.整体式混凝土衬砌指就地灌注混凝土衬砌，也称模筑混凝土衬砌。
模筑衬砌的特点是：对地质条件的适应性强，易于按需要成型，整体性好、抗渗性强，适用于多种施工条件，如可用木模板、钢模板或衬砌台车等，是我国隧道工程中广泛采用的衬砌结构类型。
按其边墙的形式，又可分为直墙式和曲墙式两种形式。
2.装配式衬砌是指在工厂或现场预先制备成若干构件，运入坑道内，用机械将其拼装成一环接一环的衬砌。
这种衬砌的优点是一经装配成环，不需要养护时间，即可承受围岩压力；由于构件是预先在工厂成批生产的，可以保证质量；在洞内采用机械化拼装，缩短了工期，改善了劳动条件；拼装时不需要临时支撑，可节省大量的支撑材料和劳力。
但装配式衬砌在实际应用中也存在着一些缺点。
如需要坑道内有足够的拼装空间，制备构件尺寸要求一定的精度，接缝多，防水较困难等。
隧道工程复习要点
隧道工程1、围岩分级：分为6级，由稳定性由好到差：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。
2、围岩的分级方法：①以岩石强度为基础的分级法；②以岩体构造，岩性特征为代表的分级法；③与地质勘探手段相联系的分级法；④组合多种因素的分级法。
3、围岩压力：引起地下开挖空间周围的岩体和支护结构的变形或破坏的作用力。
4、围岩压力的分类：松动压力、形变压力、膨胀压力、冲击压力。
5、围岩的成拱作用：天然拱上方的一部分岩体承受着上覆地层的全部重力，如同一个承载 环一样，将重力荷载向两侧传递下去。
6、围岩压力的影响因素：①时间因素；②坑道的尺寸与形状因素；③坑道的埋深因素；④支护因素；⑤爆破因素；⑥超挖回填因素。
7、围岩压力的确定方法：①现场测量法；②理论计算法；③统计法。
8、深埋、浅埋隧道的判定原则：(2.0~2.5)p a H h =，当埋深p H H ≥时，隧道为埋深； 当p H H <时，隧道为浅埋。
9、隧道净空：指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。
限界：是一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必须的。
机车车辆限界：指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。
基本建筑限界：指所有建筑物都不允许侵入的轮廓线，以保证机车车辆的安全运行及建 筑物和设备不要损坏。
隧道建筑限界：指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线。
10、衬砌：隧道开挖以后，为保证围岩的稳定性，一般需要进行支护衬砌。
11、洞身衬砌结构类型：①整体式混凝土衬砌；②装配式衬砌；③喷锚衬砌；④复合式衬砌。
12、衬砌材料：①混凝土和钢筋混凝土；②喷射混凝土；③片石混凝土；④料石或混凝土块。
13、洞口位置选择的原则：早进晚出的原则：①不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，不要与水争路；②洞口应避开不良地段；③不破坏或少破坏地表坡面；④洞口线路宜于等高线正交，使隧道正面进入山体，洞口结构物不致受到的偏压力；⑤隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度；⑥边坡及仰坡均不宜开挖过高；⑦当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时，可设置桥梁或涵洞，排泄水流；⑧当洞口地势开阔有利于施工场地布置时，可利用弃渣有计划、有目的地改造洞口场地，以便布置运输便道，材料堆放，生产设施用地及生产、生活用房等。
中南大学隧道工程课后习题答案
【隧道按使用功能分类时有哪些交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道交通山岭隧道的主要功能及特点 功能：既可使线路顺直，避免许多无谓的展线，缩短线路，又可以减小坡度，使运营条件得以改善，从而提高牵引定数,多拉快跑.特点1.克服高程障碍2。
裁弯取直(缩短线路） 3。
避开不良地质地段4。
避开其他重要建筑或工程等第一章【克服地形条件带来的高程障碍：绕行方案 路堑 隧道【山岭隧道：越岭隧道 河谷傍山隧道【地质条件选隧道位置：1。
地质构造2.岩体强度3。
水文地质条件4。
不良地质【隧道工程勘察的基本内容是什么?地质调查后应提供的主要资料有哪些？基本内容：（1)隧道工程调查；（2）隧道线路确定；（3）洞口位置选择 提供资料：概述;地形地质说明；应交付的图文（线路地形图、洞口附近地形图、地质平面图、地质纵断面图、洞口附近地质纵断面图及洞口附近地质横断面图若干、说明书）【越岭隧道选择位置时要考虑的主要因素是什么？（1)垭口位置的选定:从地形上考虑,隧道宜选在山体比较狭隘的鞍部即垭口附近的底部通过，因为垭口处的山体相对较薄，隧道的穿越长度较短,有利于降低工程投资，但地质条件对垭口位置影响也较大,应优先选择地质相对较好的垭口。
(2）隧道高程的确定：综合考虑工程造价和运营效率等要素对隧道进行比选,给出最佳方案。
【选择洞口位置时应遵循的原则是什么？其工程意义是什么？ 原则：早进晚出.工程意义：在决定洞口位置时，为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞,晚一点出洞，虽然使隧道长了些，但却较安全可靠。
应把握好合理的边、仰坡的坡率、和刷坡高度的衡量尺度,科学合理的选择洞口位置。
【能否解释隧道纵坡的形式、适用条件及限制坡度？纵坡的形式：单坡和人字坡.适用条件：(1）单坡。
多用于线路的紧坡地段或是展线的地区及河谷隧道中，可以争取高程。
（2)人字坡。
多用于越岭隧道、大长隧道,尤其是越岭隧道。
第二章【隧道净空:隧道衬砌内轮廓线所包围的空间.【隧道建筑限界:为了保证隧道内各种交通工具的正常运行与安全，规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围【曲线隧道加宽的原因是什么？如何加宽?列车在曲线上行驶时，由于车体内倾和平移，使得所需横断面积有所增加，为了保证列车在曲线隧道中安全通过，隧道中曲线段的净空必须加大,铁路曲线隧道的净空加宽值是由以下的需要来决定.①车辆通过曲线时,转向架中心点沿线运行，而车辆是刚性体,其矩形形状这就使得车厢两端产生向曲线外侧的偏移。
隧道衬砌结构
③注意在拱脚做平台以支撑拱圈，两侧岩壁喷浆敷面阻止风 化和少量地下水的渗透。
（2）大拱脚 产生于先拱后墙法施工，为了节省圬工，采用大拱脚薄边墙衬砌
最大的问题是大拱脚支座施工困 难，在非均质岩层中很难用钻爆 法做出整齐稳定的支座。
（三）公路隧道整体式衬砌设计基本要求
公路隧道一般跨度较大，内轮廓接近限界的高宽比较铁路 双线隧道为小，拱部一般较铁路隧道平坦，墙高稍低。为 减少拱肩及墙部的拉应力，提高围岩及结构的稳定性，衬 砌结构形式宜采用曲墙式衬砌。
(1)整体式衬砌截面可设计为等截面或变截面。整体式衬砌截面可设计 为直墙式或曲墙式，对设仰拱的地段，为减少围岩和衬砌的应力集中 避免急剧弯曲和棱角，仰拱与边墙宜采用小半径曲线连接、仰拱厚度 宜与边墙厚度相同。 (2) 明洞衬砌与洞内衬砌交界处或不设明洞的洞口段衬砌，在距洞口512m的位置应设沉降缝；在洞内，软岩地层明显分界处宜设沉降缝；在 连续V,Vl级围岩中每30-80m应设沉降缝一道。
洞身衬砌 第二节 明洞 第三节 隧道洞门
第四节
隧道附属建筑物
第一节 洞身衬砌
一、隧道衬砌的概述
二、整体式模筑混凝土衬砌（单层衬砌） 三、装配式衬砌 四、锚喷式衬砌 五、复合式衬砌 六、其它衬砌结构的类型 七、隧道衬砌的其它构造要求
第一节 洞身衬砌
一、隧道衬砌的概述
（一）衬砌概念 （二）衬砌材料 （三）衬砌类型
7.装配式材料
盾构法施工，其衬砌材料往往采用装配式材料，如钢筋 混凝土大型预制块，有加筋肋的铸铁预制块。 在修筑棚式明洞（简称棚洞）时，又可用预制板或梁，装 配板式棚洞或梁式棚洞。 用新奥法施工时，为了防水、防落石和美观要求，还 可以加设离壁式结构，常用的材料有波纹钢拱式大型 装配预制件，有时可以用玻璃钢代替钢材等。 为了提高洞内照明、防水、通风、美观、视线诱导或减少 噪音等原因，可在衬砌内表面粘贴各种各样的装修材料。
第四章 隧道作业答案
表水的自然环境，减少对水环境的破坏并尽量恢复其自然环境 。 5、避车洞布置的原则是什么？其底面标高是如何确定的？ 避车洞布置原则： 在碎石道床的隧道内，每侧相隔 300m 布置一个避车洞，在整体道床的隧道内，因人员行 车待避较方便，且线路维修工作量较小，为此，每侧相隔 420m 布置一个大避车洞。 当隧道长度 300～400m 时，可在隧道中间设一个大避车洞，隧道长度小于 300m 以下时， 可不设大避车洞。如果两端洞口接桥或路堑，当桥上无避车台或路堑两侧沟外无平台时，应与 隧道一起考虑布置大避车洞。 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 布置一个小 避车洞。图隧道临近有农村市镇，或曲线半径小，视距较短时，小避车洞可适当加密。 不同衬砌类型或不同加宽断面衔接处，或沉降缝、工作缝、伸缩缝处应避开设置避车洞。 底面标高的确定： 当避车洞位于直线上且隧道内有人行道时， 避车洞底面应与人行道顶面齐平， 无人行道时， 避车洞的底面应与道砟顶面齐平；隧道内采用整体道路时，应与道床面齐平。 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低于内轨顶面的高度分别为 h1 及 h2，其值为 内侧：h1=25+0.33E 外侧：h2=25-1.33E 式中 E——曲线外轨超高值 6、高速铁路隧道出口设置缓冲结构的原因是什么？有哪些相应的工程措施？ 高速列车进入隧道，前方的空气受到挤压，这种挤压状态以声波传播至隧道出口，骤然膨 胀，产生一个被称为微气压波的次声波。由于微气压波的产生伴有影响环境的爆破噪声，并会 对临近的建筑物产生危害，因此高速铁路的隧道出口处要设置缓冲结构。
1
件限制，不能设置翼墙的时候，柱式东门比较美观，适于城市附近、风景区或长大隧道的洞口 （5）台阶式洞门：当洞门位于傍山侧坡地区，洞门一侧边仰坡较高，为提高靠山侧仰坡起 坡点，减少仰坡高度，可设置台阶式洞门 （6）斜交式洞门：当隧道洞口线路与地面等高线斜交时，为了缩短隧道长度，减少挖方数 量，可采用平行于等高线与线路呈斜交的洞口 （7）喇叭口式洞门：适用于高速铁路隧道，用以缓和高速列车的空气动力学效应 3、什么是明洞？试述明洞的结构类型、受力特点和适用条件？ 隧道埋深较浅，上覆岩(土)体较薄，难采用暗挖法时，则应采用明挖法来开挖隧道。用这 种明挖法修筑的隧道结构，通常称明洞。 明洞的结构类型常因地形、地质和危害程度的不同，有多种样式，采用最多的为拱式明洞 和棚式明洞两种。 （一）拱式明洞： （1）路堑式对称型：适用于路堑边坡处于对称或者接近对称，边坡岩层基本稳定，仅防止 边坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口岩层的破碎，覆盖层较薄而难于用暗挖法修建隧道时， 主要受对称荷载，拱、墙均为等截面，边墙为直墙式 （2）路堑式偏压型：适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑。主要承受不对称荷载 （3）半路堑式偏压型：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 。 主 要承受偏压荷载 （4）半路堑式单压型：适用于傍山隧道洞口或傍山线路上的半路堑地段 。此种明洞荷载不 对称，承受偏侧压力作用 （二）棚式明洞： 当傍山隧道地形的自然横坡比较陡，外侧没有足够的场地设置外墙及基础时，采用棚式明 洞。
中南大学隧道工程简答题
第0章绪论1.交通隧道的主要功能?交通隧道又分铁路隧道，公路隧道，地下铁道，水底隧道，航运隧道，人行地道，它们的作用是提供运输的孔道，其主要功能有：①克服高程障碍。
②裁弯取直，缩短线路。
③避开不良地质地段。
④避开其他重要建筑或工程等。
2.工程隧道的特点？优点：①缩短线路长度，减少能耗。
②节约地皮。
③有利于环境保护。
④应用范围广泛。
缺点：①造价较高。
②施工期限长。
③施工作业环境和条件较差。
3.隧道：一种修建在地下，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物。
4.隧道洞口位置选择的总原则与目的？①总原则：早进洞、晚出洞。
②目的：确保施工、运营的安全。
5.隧道纵坡的型式、适用条件、限制坡度？①纵坡型式：人字坡和单面坡；②适用条件：人字坡常出现在越岭隧道、长大隧道中，单面坡多用于线路的紧坡地段或是展线地区及河谷隧道中，以利争取高程；③限制坡度：隧道内最大限制坡度——铁路≥3‰，公路不大于3%，不小于0.3%。
第二章1、确定隧道建筑限界需要考虑哪些因素？A.铁路隧道：各种型号的机车和车辆在横断面尺寸上的最大的需要、列车装在货物的不同情况；B.公路隧道：行车道宽度(W)、路缘带(S)、侧向宽度(L)、人行道(R)或检修道(J) 、当设置人行道时含余宽(C)、道数2、比较铁路隧道与公路隧道在建筑限界与曲线加宽等方面的异同？相同点：车辆在曲线上行驶时，均是由于车辆内情和偏移，导致车辆通过所需要的面积增大，为了车辆正常通过，而需要对建筑限界，和曲线进行加宽、不同点：铁路隧道的建筑限界是固定统一的，而公路的隧道的建筑限界则取决于公路等级，地形车道数等条件，公路隧道的附属设施要求较高，每座隧道均会因交通量的不同而有不同的要求3、比较铁路隧道与公路隧道衬砌断面，思考有哪些因素会影响到断面形状？隧道内轮廓线必须满足建筑限界净空的要求，结构的任何部位都不应该侵入限界以内要考虑附属设施的富余量，采用施工方法要确保断面形状与尺寸有利于隧道稳定从经济观点出发，保证土石开挖量和圬工量最省结构的轴线符合荷载作用下的所决定的压力线，充分利用材料的抗压性能，另外还要考虑围岩等级，地质条件地下水，覆盖层厚度，车辆型号车道数等等4.隧道净空：隧道衬砌内轮廓所包含的空间。
隧道工程第四章隧道结构构造
三、装配式衬砌
装配式衬砌是将衬砌 分解为若干块构件（也 称管片），这些构件在 现场或工厂预制，然后 运到现场安装。
适用条件：地质条件较好，围岩稳定，地下水很少，有 场地，施工单位又有制造、运输和拼装衬砌的设备，并控制 开挖和拼装工艺有一定的经验时，可采用拼装衬砌。
装配式衬砌的优点 （1）一经装配成环，不需养护时间，即可承受围岩压力； （2）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； （3）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； （4）拼装速度因机械化而提高，缩短了工期，还有可能降低造价；
装配式衬砌的缺点 （1）拼装衬砌的整体性较差，受力状态不太好，尤其是接缝缝多， 防水性能较差，必须单独加设有效的防水层，在富水地层中应用时需 要有较多的支持措施。 （2）要求一定的机械化设备，施工工艺复杂。
四、锚喷式衬砌
锚喷式衬砌是指锚喷结构既作为隧道临时支护，又作为 隧道永久结构的形式。
锚喷式衬砌构造
根据岩体的稳定性、通风 方式、照明状况、地形地 貌及环境条件来确定
附属构 造物
通风 照明 排水、消防、通讯等
第一节 衬砌构造
一、隧道衬配式衬砌 四、锚喷式衬砌 五、复合式衬砌
一、隧道衬砌的概述
（一）衬砌概念
一次支护 （初期支护） 衬砌
为了保证施工的安全、加固岩体和阻止围 岩的变形、坍塌而设置的临时支护措施， 常用支护形式有木支撑、型钢支撑、格栅 支撑、锚喷支护等
（1）喷射混凝土 喷射混凝土是以压缩空气为动力，将掺有速凝剂的混凝土
拌和料与水汇合成为浆状，喷射到坑道的岩壁上凝结而成的。 具有不需模板、施作速度快、早期强度高、密实度好、与
围岩紧密粘结、不留空隙的突出优点。
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洞身衬砌（二）
2. 装配式（拼接式）衬砌
前面介绍整体式混凝土衬砌具有需要养生时间、受力较慢的缺点，那如果在稳定性很差的围岩中修隧道，需要支护结构（衬砌）能立即受力，怎么办呢，或者在西藏高寒地区，就地浇筑混凝土的强度难已达到混凝土强度要求，又怎么办呢？
引出已经完成养生过程的衬砌
装配式衬砌是按照衬砌的几何形状，将衬砌分成若干个部分在洞外或工厂成批预制好，再运到洞内运用机械拼装。
这种衬砌具备下列优点：
◆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及劳力；
◆拼装速度因机械化而提高，缩短了工期，还有可能降低造价。
缺点：
◆接缝多，整体性差
◆抗渗性差
◆需要坑道内有足够的拼装空间
◆制备构件尺寸上要求一定的精度
目前应用拼装式衬砌的典型是盾构法施工中的管片，那么管片长什么样，用什么材料做成，有哪些类型呢？
平板型管片箱型管片管片按断面形式分分为平板型管片和箱型管片，箱型管片，单块管片重量较轻，但管片本身强度不如平板型，特别在盾构顶力作用下易开裂，因此一般用于较大直径的隧道；平板型管片则相反。
管片按材料分类可分为钢筋混凝土管片，钢管片，球墨铸铁管片和复合管片。
最常用的为钢筋混凝土管片。
盾构隧道衬砌的主体是管片拼装组成的管环，管环通常由A（标准块）、B（邻接块）和K（封顶快）组成，管环分块数为n=x+2+1。
3. 锚喷式衬砌
（1）喷射混凝土
喷射混凝土是指用喷射机将掺有速凝剂的混凝土拌和料和水汇合成为浆状，以一定压力高速喷射到坑道的岩壁上凝结而成的混凝土。
①喷射混凝土的特点
◆充填裂隙加固围岩
◆封闭围岩壁面防止风化
◆喷射混凝土与围岩组成共同承载体系
②喷射混凝土的优、缺点
优点：
◆柔性支护
◆支护及时
◆不用模板、拱架
◆施工工艺简单
缺点：
回弹量大、止水性弱
（2）锚杆
是利用金属或其他高抗拉性能的材料制作的一种杆状构件。
①锚杆的支护效应
◆悬吊效应
◆组合梁效应
◆加固拱效应
1. 悬吊效应：在层状岩层中，锚杆将下部不稳定岩层悬掉在上部稳固岩层上。
锚杆所受拉力来自被悬掉岩层。
2. 组合梁效应：在没有稳固岩层的薄岩层中，安心装锚杆后，锚杆的夹紧力就会使层面间摩擦力增大，这种摩擦力可以阻止岩石沿层面继续滑动，从而将数个薄岩层通过锚杆锁
紧成一个较厚的岩层。
这种厚岩梁内的最大弯曲应力和应变与梁的厚度的平方成反比，集成的岩梁越厚，最大弯曲应力和应变就越小。
同时，锚杆本身的强度也增加了梁的整体抗剪能力。
3、加固拱效应，在供形巷道围岩的破裂区中安装预应力锚杆时，在杆体两端将形成圆椎体形式分布的压应力。
若沿顶板布置锚杆群，各个锚杆形成的压应力圆椎体将交错重叠，形成一个防止破裂区扩散的承压拱，这个供可以承受其上部破碎岩石施加的径向载荷。
沿锚杆轴向的预紧力在组合拱中产生环向应力，从而明显地改善了承压拱应力状态，使围岩状态由单轴、双轴变为三轴受压。
这样在围岩中形成一个均匀压缩的连续承区，从而大大提高组合拱的承载能力。
②锚杆的种类
◆机械式锚杆
◆黏结式锚杆（端部黏结式、全长黏结式）
◆自进式中空注浆锚杆
机械式是通过端头锚固在围岩中，杆的另外一端与岩面接触，拧紧螺母使垫板压紧在岩面上，对围岩产生预加压应力，锚杆即进入工作状态；
我国隧道使用最多的是全长黏结式砂浆钢筋锚杆，且采用先灌后锚式。
自进式中空注浆锚杆集钻孔、注浆、锚固一体化，在隧道超前支护中能很好地改良围岩。
（3）锚喷支护的类型
锚喷结构既作为隧道临时支护，又作为永久结构的形式，由喷射混凝土和锚杆组成。
与模筑整体式衬砌相比，锚喷支护不是以一个刚度强大的结构物来抵抗围岩所给予它的压力荷载，而是作为柔性的衬砌，与围岩合成一体，共同作用，调动或发挥围岩的自稳能力。
根据承载力的不同，锚喷支护又可以进行如下几种组合：
a. 喷射混凝土支护
b. 喷射混凝土+锚杆支护
c. 喷射混凝土+锚杆+钢筋网
d. 喷射混凝土+锚杆+钢筋网+钢架支护
对于自稳时间很短的Ⅰ、Ⅱ类围岩隧道，或浅埋偏压隧道，当早期围岩压力增长快，需要提高初期支护的强度时，或隧道处于粉细砂，砂卵石、土夹石地层、大面积淋水地段以及为了抑制围岩过大的变形，需要增强支护抗力时，可采用钢架喷射混凝土作为初期支护。
锚喷支护的出现也为新奥法的诞生奠定了基础，后面我们会具体讲到新奥法的思想及施工过程。
4. 复合式衬砌
顾名思义，复合式衬砌不同于单层衬砌，它是把衬砌结构分成不止一层，而是两层、三层或更多的层，在不同的时间上先后施作的。
但是目前实践的都是外衬和内衬两层，所以也有人叫它为“双层衬砌”。
复合式衬砌一般是由初期支护+防水层+二次衬砌组成
即先在开挖好的洞壁表面喷射一层早强的混凝土，凝固后形成薄层柔性的支护结构（我们就将这称为初期支护或外衬），过若干时间后，再做模筑衬砌（也就是二次衬砌或者内衬）。
同时，为了防止地下水流入或者渗入隧道内，还可以在内外衬间设置防水层。
内衬作为安全储备，是在外衬和围岩组成的共同支护体系的变形基本稳定后施作。
图中外衬为喷锚支护，内衬为整体式混凝土衬砌，内、外衬之间是防水层。
（三明治结构）
复合式衬砌的优点：
◆复合式衬砌的极限承载能力比同等厚度的单层模筑混凝土衬砌可提高20％～30％，如能调整好内衬的施作时间，还可以改善结构的受力条件。
◆二次衬砌完成后，衬砌内表面光滑平整，可以防止外层风化，装饰内壁，增强安全感。
◆采用防水层，防水效果好。
缺点：
◆造价较高，施工较复杂
复合式衬砌是我们后面要介绍的新奥法中要求采用的衬砌类型，1980 年以后，我国隧道的设计、施工大都采用新奥法(NA TM)。
但复合式衬砌也不是万能的。
比如对于节理裂隙发育的岩层在采用爆破法开挖时，开挖面凸凹不平，这时采用复合衬砌很难做到围岩与
初期支护之间、初期支护与二次衬砌之间的完好贴合，这样将恶化衬砌结构的受力条件，削弱了衬砌对围岩的支护作用。
而且，虽然复合衬砌在承载机理设计上是合理的，最有利于体现新奥法的原理，但施作这么厚厚的一层混凝土作为安全储备的二次衬砌在经济上是不合理的。
大跨硬岩隧道采用模筑衬砌或复合式衬砌，既不经济，也不合理。
2.2.1 洞身衬砌的材料
常见的衬砌材料：
混凝土、钢筋混凝土、喷射混凝土、锚杆与喷射支护、片石混凝土、石料、装配式材料
1. 混凝土
优点：整体性好，既可现场浇筑，又可以提前预制，且可以进行机械化施工，它的密实性较好，还具有一定的抗渗性。
一般可以加入一些附加剂（如加速混凝土早期强度发展的早强剂、改善混凝土耐久性的引气剂、防水剂和阻锈剂等，以及时混凝土迅速凝结硬化的速凝剂等），这样能改善混凝土的性能
缺点：灌注后不能立即承受荷载，需要养生达到一定的强度后才能拆模，这样占用的模版和拱架较多。
一般多用于二次衬砌的一些隧道施工场合。
（2）钢筋混凝土
优缺点与混凝土类似，强度更大，但绑扎钢筋较困难。
钢筋混凝土多适用于明挖地段，用于暗挖地段时，往往采用型钢、废旧钢轨或者焊接钢筋骨架来灌注钢筋混凝土。
（3）喷射混凝土
喷射混凝土是指用混凝土喷射机，按照一定的混合程序，将掺有速凝剂的细石混凝土，喷射到岩壁表面，并迅速固结成一层支护结构。
一些常用的喷射混凝土包括素喷射混凝土、钢钎维喷射混凝土（主要是为了弥补脆性破坏缺陷）、钢筋网喷射混凝土。
优点：施工机械化高，不需要借助拱架和模版，且早期的强度高、密实性好，喷射的厚度容易调节，能较好的封闭围岩的裂缝；同时，灵活性强，常常与其他支护方式构成复合式的支护结构。
缺点：施工工艺要求较高。
适用场合，可作为II~V类围岩中的永久性和临时支护（围岩根据其自身的强度和稳定性可分为VI大类，在第三章中会具体讲），也可以与锚杆、钢纤维和钢拱架等构成复合式
的支护结构。
（4）锚杆与喷锚支护：
就是指设置锚杆再加上喷混凝土的的衬砌方式。
优缺点与喷射混凝土的优缺点相同，广泛应用于初期支护。
（5）石料，也就是我们常说的石材
优点：材料来源广，可就地取材，能较早地承受荷载，节省水泥和模版。
缺点：砌缝多，容易漏水，不能机械化施工。
一般适用于洞门的挡墙、挡土墙和人行道盖板等。
（6）装配式材料：如盾构法施工的隧道衬砌或者棚式明洞的盖板。
（优缺点略讲，P44）。