概述:隧道结构是地下建筑结构的重要组成部分,它的结构形式可根据地层的类别、使用功能和施工技术水平等进行选择。其结构形式主要有半衬砌结构、厚拱薄墙衬砌结构、直墙拱形衬砌结构、曲墙结构、复合衬砌结构和连拱隧道结构等形式。 结构形式、受力特点和适用条件 1
概述:隧道结构是地下建筑结构的重要组成部分,它的结构形式可根据地层的类别、使用功能和施工技术水平等进行选择。其结构形式主要有半衬砌结构、厚拱薄墙衬砌结构、直墙拱形衬砌结构、曲墙结构、复合衬砌结构和连拱隧道结构等形式。
结构形式、受力特点和适用条件
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半衬砌结构
隧道结构设计的一般技术要求
隧道衬砌结构类型应根据隧道围岩地质条件、施工条件和使用要求确定。
高速、一级、二级公路的隧道应采用复合式衬砌;
汽车横道、三级及三级以下公路隧道,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下,除洞口段外衬砌结构类型和尺寸,应根据使用要求、围岩级别、围岩地质条件和水文地质条件、隧道埋置位置、结构受力特点,并结合工程施工条件、环境条件,通过工程类比和结构计算综合分析确定。
在施工阶段,还应根据现场围岩监控量测和现场地质跟踪调查调整支护参数,必要时可通过试验分析确定。为了便于使用标准拱架模板和设备,确定衬砌的方案时,类型要尽量少,且同一跨度的拱圈内轮廓应相同。一般采取调整厚度和局部加筋等措施来适应不同的地质条件。
衬砌结构材料应具有足够的强度、耐久性和防水性。在特殊条件下,还要求具有抗侵蚀性和抗冻性等。从经济角度考虑,衬砌结构材料还要满足成本低、易于机械化施工等条件。
衬砌结构材料应具有足够的强度、耐久性和防水性。在特殊条件下,还要求具有抗侵蚀性和抗冻性等。从经济角度考虑,衬砌结构材料还要满足成本低、易于机械化施工等条件。
混凝土的保护层
钢筋混凝土衬砌结构,受力钢筋的混凝土保护层最小厚度一般装配式衬砌为20mm,现浇衬砌内层为25mm,外层为30mm。若有侵蚀性介质作用时可增大到50mm,钢筋网喷射混凝土一般为20mm。随截面厚度的增加,保护层厚度也应适当增加。
衬砌的超挖或欠挖
隧道结构施工中,洞室的开挖尺寸不可能与衬砌所设计的毛洞尺寸完全符合,这就产生了衬砌的超挖或欠挖问题。超挖通常会增加回填的工作量,而欠挖则不能保证衬砌截面尺寸,故对超、欠挖有一定的限制。衬砌的允许超欠挖均按设计毛洞计算。
现浇混凝土衬砌一般不允许欠挖,如出现个别点欠挖,欠挖部分进入衬砌截面的深度,不得超过衬砌截面厚度的1/4,并不得大于15cm,面积不大于1m2。通常隧道衬砌结构,平均超挖允许值不得超过10~15cm,对于洞室的某些关键部位,如穹顶的环梁岩台,厚拱薄墙衬砌(及半衬砌)的拱座岩台,岔洞的周边等,超挖允许值更应该严格控制,一般不宜超过15cm。
变形缝的设置
变形缝一般是指沉降缝和伸缩缝。沉降缝是为了防止结构因局部不均匀下沉引起变形断裂而设置的,伸缩缝是为了防止结构因热胀冷缩,或湿胀干缩产生裂缝而设置的。因此,沉降缝是满足结构在垂直与水平方向上的变形要求而设置的,伸缩缝是满足结构在轴线方向上的变形要求而设置的。沉降缝、伸缩缝的宽度大于20mm,应垂直于隧道轴线竖向设置。
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知识点:隧道结构分类及设计要求