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* 5、隧道结构 5.1、概述 5.3、半衬砌结构 5.4、直墙拱结构 5.5、复合衬砌结构 5.6、连拱隧道结构 5.2、隧道构造设计 5、隧道结构 5.1、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。 5.1.1 结构形式、受力特点和适用条件 1）半衬砌结构（图14-1（a）） 在坚硬岩层中，若侧壁无坍塌危险，仅顶部岩石可能有局部滑落时，可仅施作顶部衬砌，不作边墙，只喷一层不小于20mm厚的水泥砂浆护面，即半衬砌结构。 2）厚拱薄墙衬砌结构（图14-1（a）） 在中硬岩层中，拱顶所受的力可通过拱脚大部分传给岩体，充分利用岩石的强度，使边墙所受的力大为减少，从而减少边墙的厚度，形成厚拱薄墙结构。 这种结构适宜用在水平压力较小，且稳定性较差的围岩中。对于稳定或基本稳定的围岩中的大跨度、高边墙洞室，如采用喷锚结构施工装备条件存在困难，或喷锚结构防水达不到要求时，也可考虑使用。 3）直墙拱形衬砌结构（图14-1（b）） 在一般或较差岩层中的隧道结构，通常是拱 顶与边墙浇在一起，形成一个整体结构，即直墙 拱形衬砌结构，广泛应用的隧道结构形式。 5、隧道结构 5.1、概述 5.1.1 结构形式、受力特点和适用条件 4）曲墙衬砌结构（图14-1（c）） 在很差的岩层中，岩体松散破碎且易于坍塌，衬砌结构一般由拱圈、曲线形侧墙和仰拱底板组成，形成曲墙衬砌结构。该种衬砌结构的受力性能相对较好，但对施工技术要求较高，这也是一种被广泛应用的隧道结构形式。 5）复合衬砌结构（图14-1（d）） 复合支护结构一般认为围岩具有自支承能力，支护的作用首先是加固和稳定围岩，使围岩的自承能力可充分发挥，从而可允许围岩发生一定的变形和由此减薄支护结构的厚度。工程施工时，一般先向洞壁施作柔性薄层喷射混凝土，必要时同时设置锚杆，并通过重复喷射增厚喷层，以及在喷层中增设网筋稳定围岩。围岩变形趋于稳定后，再施作内衬永久支护。复合衬砌结构常由初期支护和二次支护组成，防水要求较高时须在初期支护和二次支护间增设防水层。 5、隧道结构 5.1、概述 5.1.1 结构形式、受力特点和适用条件 6）连拱隧道结构（图14-1（e）） 隧道设计中除考察工程地质、水文地质等相关条件外，同时受线路要求以及其他条件的制约，还需要考虑安全、经济、技术等方面的综合比较。因此，对于长度不是特别长的公路隧道（100~500m），尤其是处于地质、地形条件复杂及征地严格限制地区的中小隧道，常采用连拱隧道的形式。 连拱隧道主要适用于洞口地形较窄，或对两洞间距有特殊要求的中短隧道，按中墙结构形式不同可分为整体式中墙和复合式中墙两种形式。 5、隧道结构 5.1、概述 5.1.2 隧道结构设计的一般技术要求 1）衬砌截面类型和几何尺寸的确定 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，除洞口段外可采用喷锚衬砌；隧道洞口段宜采用复合式衬砌或整体式衬砌。 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。 5、隧道结构 5.1、概述 5.1.2 隧道结构设计的一般技术要求 2）衬砌材料的选择 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。 常用的衬砌材料主要包括：混凝土、喷射混凝土、钢筋混凝土及石材等。其中混凝土是目前国内外广泛采用的建筑材料，它的优点：能够机械化施工、整体性和抗渗性较好，强度高，耐久性好；缺点：浇筑后需要养护而不能立即承受荷载，需要达到一定强度后方可拆除模架和模板。 混凝土抗拉强度远远小于抗压强度，为提高混凝土的强度，通常采用钢筋混凝土结构，这样衬砌截面可以减薄。而采用钢筋混凝