城市轨道交通结构设计与施工6第六章

第四节 超前预支护设计
（1）超前小导管法 超前小导管是沿着开挖轮廓线向外将管壁带空的小导管打入 地层内，并以一定压力向管内注具有固化作用的浆液，使围 岩形成注浆的固体，小导管自身起加筋的作用，即可以提高 岩体的整体性，也可以封堵地下水。
（2）管棚法
管棚法是在隧道开挖之前，沿着隧道开挖轮廓线外的设定部 位，铺设钢管，并可以通过钢管的注浆孔向围岩注浆，对管 棚周围的围岩进行加固，使管棚成为隧道后续开挖的防护伞 （棚），达到安全施工的目的。 • 1. 管棚的布设
第五节 初期支护设计与变形控制
（1）初期支护的类型及适用条件 • 1. 喷射混凝土 • 2. 喷射钢纤维混凝土 • 3. 水泥裹沙喷射混凝土 • 4. 锚杆 • 5. 型钢拱架和格栅钢架
（2）初期支护设计 • 1. 初期支护的厚度 • 2. 强度等级 • 3. 钢拱架 • 4. 钢筋网 • 5. 锚杆 （3）变形控制技术 • 1. 选择合适的分步开挖方法 • 2. 选择合适的超前预支护方法 • 3. 加强初期支护 • 4. 控制施工进尺及台阶长度 • 5. 加强现场监测
城市轨道交通结构设计与施工
Structural Design and Construction of Urban Rail Transit
主讲：周顺华 教授 同济大学交通运输工程学院
第六章 暗挖结构设计
目录
第一节 概述
第二节 隧道围岩分级
第三节 深埋隧道与浅埋隧道
第四节 超前预支护设计
第五节 初期支护设计与变形控制
• 2. 管棚法的设计计算模型
管棚的设计参数主要包括管棚的数量、管径、间距等，在浅 埋条件下，还得考虑各施工阶段引起的沉降以便对沉降控制 采取相应的措施。
（3）水平旋喷法
在土层中水平（亦可作小角度的俯、仰和外斜）钻进成孔， 注浆管成水平状，喷嘴由里向外移动进行旋喷注浆，适用于 沙类土、粘性土、黄土和人工填土等地层。
• 围岩分级的依据：（1）单一的岩性指标；（2）单一的综 合岩性指标；（3）复合指标。 • 围岩分级的基本标准：《铁路隧道设计规范》(TB10003— —2005)。 • 围岩级别的修正：结合地下洞室的特点，考虑地下水状态、 初始应力等因素。
第三节 深埋隧道与浅埋隧道
（1）深埋和浅埋的判定方法 • 1. 根据隧道塌落拱高度
第六节 二次衬砌结构设计
第一节 概述
• 浅埋暗挖法是在浅埋情况下，围岩不能形成承载拱时的一 种施工方法。虽然该方法吸纳了新奥法施工中信息化监测 的思路，但浅埋暗挖法与新奥法相比，在设计理念上有着 本质的区别——严格控制威严的变心，否则会引起松动破 坏或产生过量的变形并波及地表。
第二节 隧道围岩分级
第六节 二次衬砌结构设计
（1）计算原则 • 1. 隧道结构采用以概率理论为基础的极限状态设计法，以 可靠指标度量结构构件的可靠度； • 2. 结构构件应根据承载力极限状态及正常使用极限状态的 要求，分别按下列规定进行计算验算：a.承载力及稳定、b. 变形、c.抗裂及裂缝宽度； • 3. 结构计算简化模型的确定； • 4. 隧道衬砌结构一般按平面受力进行分析； • 5. 浅埋结构在地下水位以下时，还要进行结构抗浮验算。
（2）计算模式（荷载—结构模式）
（3）荷载计算方法
（4）结构计算 • 1. 简化计算图示
• 2. 分析步骤
确定计算图示后，按对应的原则将初支衬砌结构划分为普通 梁单元及弹性地基上的等截面直梁单元。
（4）冷冻法
冷冻法是利用人工制冷技术加固含水地层的一种特殊工法， 在拟建地下构筑物周围中安装冻结管，并在冻结管内循环低 温液体或气体，是冻结管周围的含水地层逐步结冰，形成冻 土帷幕，然后再冻土帷幕包围中安全的进行地下构筑物施工。
（5）浅层地表超前锚杆注浆加固法
地表砂浆锚杆预加固是浅埋隧道预计破裂范围内从地表向下 钻孔灌入水泥砂浆再打入锚杆。使砂浆锚杆与岩土结成一体， 提高地层的整体强度和稳定性，抑制隧道开挖后岩土体的移 动，防止塌方事故的发生。
深埋与浅埋隧道分界以2.5倍塌方高度来确 定。当地面水平或接近水平，可根据下表 判断是否为浅埋隧道 围岩级别 单线隧道 覆盖厚度 双线隧道 覆盖厚度 III 5~7 8~20 IV 10~14 15~20 V 18~25 30~35
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建议深埋与浅埋隧道 分界深度采用下列值： VI级围岩为4D~6D； V级围岩为2.5D~3.5D； IV级围岩为1.5D~2.5D； III级围岩为0.5D~1.0D。