交通地下工程支护结构类型及参数设计.pptxVIP

6.1 地下工程围岩与支护结构的共同作用;6.1.1围岩支护需求曲线;修正后: 曲线形象地表达了支护结构与围岩之间的相互作用：在极限位移范围内，围岩允许的位移大了，所需的支护阻力就小；围岩允许的位移小了，所需的支护阻力就大。所以这条曲线可以称为“支护需求曲线”或“围岩特性曲线”。 ;6.1.2支护结构的补给曲线（支护特性曲线） ;6.1.2支护结构的补给曲线（支护特性曲线） ;1.混凝土或喷射混凝土的支护结构 ;2.灌浆锚杆 ;3.组合式支护结构 ; 支护结构所能提供的支护阻力是随支护结构的刚度而增大，所以，这条曲线又称为“支护补给曲线”，或称为“支护特性曲线” ;6.1.3围岩与支护结构的相互作用 ;（一）不同刚度的支护结构与围岩达成平衡时的支护和位移是不同的。 （二）同样刚度的支护结构，架设的时间不同，最后达成平衡的状态也是不同的 ;6.2 支护结构的设计原则 ;6.2.2 支护结构类型的选择和设计 ; 木支撑只是在塌方抢救时用来作为临时支撑。 钢支撑基本上有两种形式，一种是用型钢做成的钢拱，另一种是用钢筋焊成的格栅拱。 锚杆所提供的支护阻力比较小，尤其不能防止小块塌落，所以，它经常和金属网同时使用，如能与喷射混凝土联合使用效果更佳。 喷射混凝土支护中有素喷混凝土和钢纤维喷混凝土两种。 立模板灌注混凝土支护有人工灌注和混凝土泵灌注两种。 ;支护结构类型的选择根据客观需要和实际可能相结合的原则。客观需要是指围岩和地下水的状况；实际可能就是支护结构本身的能力、适应性、经济性以及施工的可能性。 2、在设计支护结构时应注意： 1)支护结构最好设计成封闭式的。 2)对于抗拉性能较差的混凝土类支护结构，应尽量避免受弯矩作用。 ;6.3 铁路隧道支护类型的选择和设计参数 ;（1）复合式衬砌设计应综合考虑各种因素，力求充分发挥围岩所具有的自承能力。 （2）复合式衬砌的初期支护，宜采用喷锚支护；二次衬砌宜采用模筑混凝土； （3）各级围岩在确定开挖断面时，除应满足隧道建筑限界要求外，还应预留适当的围岩变形量。 （4）复合式衬砌初期支护及二次衬砌的设计参数，可采用工程类比法确定，并通过理论分析进行验算。 ;（1）喷锚衬砌内部轮廓应比整体式衬砌适当放大，除考虑施工误差和位移量外，应再预留10cm作为必要时补强用。 （2）遇下列情况，不应采用喷锚衬砌： 1）地下水发育或大面积淋水地段； 2）能造成衬砌腐蚀或膨胀性围岩的地段； 3）最冷月平均气温低于-5℃地区的冻害地段； 4）有其他特殊要求的隧道。 （3）喷锚衬砌的设计参数，参照规范规定。 ;（1）衬砌拱圈可设计为等截面或变截面形式。I～III级围岩地段，一般地区可采用直墙衬砌，IV～VI级围岩地段，应采用曲墙有仰拱的衬砌；III级围岩双线、多线隧道也应采用曲墙有仰拱的衬砌。VI级围岩的衬砌应采用钢筋混凝土结构。 （2）因地形或地质构造等引起有明显偏压的地段，应采用偏压衬砌； IV 、V、VI级围岩的偏压衬砌应采用钢筋混凝土结构。;（3）单线隧道洞口段当围岩为I～III级，线路中线与地形等高线斜交时，可采用斜交衬砌。双线斜交衬砌的选用应慎重考虑。 （4）最冷月平均气温低于-15℃的地区，应根据情况设置变形缝。 （5）各级围岩地段的拱部衬砌背后，宜压注水泥砂浆。不良地质地段或偏压衬砌地段，衬砌背后应压注水泥砂浆或其他浆液。; 应根据围岩的性质及状态、地下水情况、隧道断面尺寸及其埋置深度等条件 （1）系统锚杆应沿隧道周边均匀布置，方向应接近于径向或垂直岩层，并应根据使用目的和围岩性质及状态等确定锚杆的类型、锚固方式、长度等。 （2）自稳时间短、初期变形大的地层，或对地面下沉量有严格限制时，应采用钢架。根据围岩条件的不同，可选择开口式钢架或封闭式钢架。 （3）松散、破碎或膨胀性围岩中宜采用钢筋网喷射混凝土作初期支护。 ;大瑶山隧道支护实例 ;大瑶山隧道线路方案示意图 ;V围岩衬砌断面 （单位：钢筋直径以mm计，余均以cm计） ;IV 围岩衬砌断面（单位：cm） ;6.4 公路隧道支护类型的选择和设计参数 ;6.4.2分离式独立双洞隧道复合式衬砌设计参数 ;6.4.3小净距及连拱隧道支护类型选择及设计参数 ;6.4.3小净距及连拱隧道支护类型选择及设计参数 ;4、小净距隧道监控量测应根据不同围岩级别制定量测方案，将中间岩柱稳定、爆破振动对相邻洞室的影响作为监控量测的重点。 5、在地震动峰值加速度大于0.15g的地区选用小净距隧道时，宜进行抗震强度和稳定性验算。 ;连拱隧道支护设计要求： 1、隧道暗挖段应优先采用复合式衬砌，支护参数可采用