隧道主体建筑结构课件

n本讲主要内容l1 隧道建筑限界与净空l2 隧道横断面设计与优化l3 隧道洞身衬砌结构l4 隧道洞门结构l5 隧道明洞结构第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构n0 交通隧道构成的结构构成第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构返回上层交通隧道工程隧道主体建筑隧道附属建筑隧道主体建筑结构：为了保证隧道稳定和行车安全而修建的基本建筑结构。隧道附属建筑结构（设施）：为了进一步提高隧道的耐久性、安全性和舒适性而修建的辅助设施，包括安全避让设施、交通设施、通讯设施、通风照明设施、防排水设施、防灾救灾设施，等等。隧道洞口段隧道洞身段洞门结构明洞结构避险设施通风设施照明设施消防设施交通设施景观设施其它设施n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（1）建筑限界与净空的基本概念l（2）铁路隧道建筑限界与内轮廓线l（3）公路隧道建筑限界与内轮廓线l（4）铁路隧道建筑限界加宽l（5）公路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（1）建筑限界与净空的基本概念第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（1）建筑限界与净空的基本概念第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构建筑限界：为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全，而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。净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间，根据“隧道建筑限界”确定的。轮廓线：围岩或支护衬砌结构表面所形成的轮廓。包括开挖轮廓线、初期支护内轮廓线、衬砌内轮廓线（净空）。n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（2）铁路隧道建筑限界与内轮廓线第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构机车车辆限界超限货物车辆接近限界隧道建筑限界隧道衬砌内轮廓n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（2）铁路隧道建筑限界与内轮廓线第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构机车车辆限界超限货物车辆接近限界隧道建筑限界隧道衬砌内轮廓n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（3）公路隧道建筑限界与内轮廓线第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构行车道宽度W、高度H路缘带宽度L侧向余宽C检修道J、人行道Rn1 隧道建筑限界与内轮廓线l（4）铁路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构列车转弯导致车厢中部内移、两端外移超高路段列车倾斜导致车厢内移为什么加宽n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（4）铁路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构加宽多少a.车辆中间部分向曲线内侧的偏移d内1b.车辆两端向曲线外侧的偏移d外n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（4）铁路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构加宽多少c.外轨超高使车体向曲线内侧倾斜偏移d内2n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（4）铁路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构加宽多少a.车辆中间部分向曲线内侧的偏移d内1l 车辆转向架中心距，取18mR 曲线半径，单位m则：n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（4）铁路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构加宽多少b.车辆两端向曲线外侧的偏移d外1L 标准车辆长度，我国为26m，则n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（4）铁路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构加宽多少c.外轨超高使车体向曲线内侧倾斜偏移d内2H 隧道限界控制点自轨面起的高度，cm E 外轨超高值，其最大不超过15cm，且d内2系将相应的隧道建筑限界绕内侧轨顶中心转动角度：故可近似取n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（4）铁路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构加宽多少总加宽值：n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（4）铁路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构怎么加宽横断面方向n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（4）铁路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构怎么加宽路线纵向n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（5）公路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构为什么加宽？紧急停车带加宽急弯路段加宽n1 隧道建筑限界与内轮廓线l（5）公路隧道建筑限界加宽第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构为什么加宽？紧急停车带加宽急弯路段加宽n2 隧道结构横断面设计与优化l（1）隧道结构横断面设计基本步骤l（2）隧道结构横断面设计的影响因素l（3）隧道结构横断面设计优化（自学）l（4）隧道结构横断面设计的常见类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构n2 隧道结构横断面设计与优化l（1）隧道结构横断面设计基本步骤第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构建筑限界内轮廓线初期支护内轮廓线围岩内轮廓线开挖轮廓线n2 隧道结构横断面设计与优化l（2）隧道结构横断面设计的影响因素第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构建筑限界内轮廓线初期支护内轮廓线围岩内轮廓线开挖轮廓线附属设施的布置、富余量，形状优化衬砌承载能力校核，二次衬砌厚度初期支护承载能力校核，初期支护厚度围岩变形幅度，预留变形量线路设计标准n2 隧道结构横断面设计与优化l（3）隧道结构横断面设计优化（自学）第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构n2 隧道结构横断面设计与优化l（4）隧道结构横断面设计的常见类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构单心圆与三心圆n2 隧道结构横断面设计与优化l（4）隧道结构横断面设计的常见类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构直墙与曲墙n2 隧道结构横断面设计与优化l（4）隧道结构横断面设计的常见类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构直墙与曲墙n3 隧道洞身衬砌结构类型l（1）隧道支护衬砌结构的作用l（2）隧道衬砌结构类型概览l（3）几种主要的衬砌结构类型l（4）隧道结构主要建筑材料第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构n3 隧道洞身衬砌结构类型l（1）隧道支护衬砌结构的作用第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构承受围岩压力、地下水压力保证围岩稳定、行车安全降低通风阻力提高照明质量改善驾驶员行车心理n3 隧道洞身衬砌结构类型l（2）隧道衬砌结构类型概览第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构整体式衬砌复合式衬砌装配式衬砌（管片衬砌）单层喷锚支护n3 隧道洞身衬砌结构类型l（3）几种主要的衬砌结构类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构整体式衬砌早期隧道多采用单层整体式衬砌工艺流程开挖必要的临时刚性支撑立模浇筑拆模养生明挖隧道结构特点结构整体性好（注意具体条件）n3 隧道洞身衬砌结构类型l（3）几种主要的衬砌结构类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构复合式衬砌目前山岭隧道大多采用复合式衬砌工艺流程开挖锚喷支护防水层二次衬砌结构特点符合现代隧道力学理论；整体性好；防水性能改善；外观好n3 隧道洞身衬砌结构类型l（3）几种主要的衬砌结构类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构装配式衬砌机械施工时采用，如盾构、TBM工艺流程盾构机开挖管片装配注浆挤密结构特点不需养生；管片制作环境好、质量易控制；速度快；n3 隧道洞身衬砌结构类型l（3）几种主要的衬砌结构类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构单层锚喷支护地质条件好，路线等级不高工艺流程开挖锚喷支护结构特点密贴、施工速度快n3 隧道洞身衬砌结构类型l（4）隧道结构主要建筑材料第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构衬砌材料要求：强度、耐久性、（抗冻、抗渗、抗腐蚀）主要材料类型：混凝土钢筋混凝土型钢混凝土片石混凝土锚杆+喷射混凝土n4 隧道洞门结构类型l（1）隧道洞门结构的作用l（2）常见隧道洞门结构类型概览l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构n4 隧道洞门结构类型l（1）隧道洞门结构的作用第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构减少洞口土石方开挖量稳定边坡引流地表水装饰洞门减光作用n4 隧道洞门结构类型l（2）常见隧道洞门结构类型概览第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构环框式洞门端墙式洞门翼墙式洞门柱式洞门削竹式洞门台阶式洞门、斜交式洞门n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构环框式洞门适用于类或级围岩，地形陡峻而又无排水要求结构特点：不承载，加固洞口；减少雨后洞口滴水；简单装饰 n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构环框式洞门n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构端墙式洞门适于地形开阔，岩质基本稳定的 级围岩。结构特点：能有效抵抗山体纵向推力。n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构端墙式洞门n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构翼墙式洞门 适用于山体纵向推力较大,洞口地质较差的级及以上的围岩，增加洞门的抗滑动和抗倾覆能力。n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构翼墙式洞门n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构柱式洞门结构特点：在端墙中部设置两个断面较大的柱墩，增加了端墙的稳定性，结构雄伟。适用于地形较陡，地质条件较差，仰坡可能下滑，而又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时。n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构柱式洞门n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构削竹式洞门适用于洞口段有较长的明洞衬砌，由于洞门背后一定范围内是以回填土为主，山体的推滑力不大；地形相对比较对称和不太陡峻。特点：1 洞口边仰坡开挖量少；2 减少对植被的破坏和有利于保护环境；3 适用各种围岩类别n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构削竹式洞门n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构台阶式洞门、斜交式洞门n4 隧道洞门结构类型l（3）常见洞门类型的特点及适用条件第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构西汉高速公路隧道洞门案例n5 隧道明洞结构类型l（1）明洞的概念及其适用环境l（2）明洞分类l（3）常见明洞的类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构n5 隧道明洞结构类型l（1）明洞的概念及其适用环境第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构明洞-明挖法修建的隧道。隧道进出口地质条件差、覆盖层过薄，无法暗挖施工路堑边坡有落石头危及行车公、铁、渠跨线n5 隧道明洞结构类型l（2）明洞分类第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构按明洞是否部分敞开：封闭式明洞和棚洞按明洞横断面形状：拱形、矩形及其它按地形：对称路堑、偏压路堑、半路堑n5 隧道明洞结构类型l（3）常见明洞的类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构对称路堑明洞适用于路堑边坡对称或接近对称，边坡岩层基本稳定，仅防边坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口破碎，覆盖层较薄而难以用暗挖法修建的隧道。n5 隧道明洞结构类型l（3）常见明洞的类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构偏压路堑明洞特点：承受不对称荷载，拱圈为等截面，边墙外侧厚度视所处位置的地质和地形情况而定。适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑。n5 隧道明洞结构类型l（3）常见明洞的类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构半路堑明洞特点：地形低的一侧低于隧道高度，一般设置挡墙或加厚衬砌结构，并通过反压回填平衡偏压。适用于明洞两侧高差很大的情况。n5 隧道明洞结构类型l（3）常见明洞的类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构盖板式棚洞n5 隧道明洞结构类型l（3）常见明洞的类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构悬臂式棚洞适用：陡峻的稳定山坡，外侧地形难以满足一般棚洞的地基要求，且落石不太严重的情况。结构特点：内墙为重力式，上端接悬臂式横梁，其上铺以盖板，在盖板的内端设平衡重来维持结构受外荷载作用下的稳定性。n5 隧道明洞结构类型l（3）常见明洞的类型第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构棚洞案例n本讲要点回顾l（1）建筑限界及内轮廓线（概念及确定方法）l（2）横断面设计（步骤与依据）l（3）衬砌结构（常见类型与特点）l（4）洞门结构（类型、特点和适用条件）l（5）明洞结构（类型、特点和适用条件）第第03讲讲 隧道主体建筑结构隧道主体建筑结构