隧洞衬砌

tunnel lining

定义:防止硐室围岩松动、坍塌或加固围岩的永久性支护层。

学科:水利科学技术_岩石力学、土力学、岩土工程_岩土工程(水利)

相关名词:混凝土 锚喷 回填灌浆 固结灌浆

隧洞衬砌指用素混凝土、钢筋混凝土、锚喷、钢板、水泥砂浆、浆砌石等对隧洞围岩进行衬护的结构。隧洞衬砌的作用包括:承受山岩压力和内外水压力等荷载,保护围岩稳定;按设计要求成形过水断面;降低隧洞表面糙率,提高过流能力;保护围岩免遭风化及水流冲刷;防止和减少隧洞渗漏等。

水工隧洞的衬砌 科技名词什么是隧洞衬砌(1)

图片来源:视觉中国

隧道衬砌结构形式主要根据隧道的地质条件、结构受力条件、施工技术方法等因素确定。常见的有以下几种:

整体式混凝土衬砌。指现场灌注混凝土,也称模筑混凝土衬砌。其特点是能适应不同地质情况和施工条件,易于按设计需要成洞,表面平顺光滑,外观视觉较佳,整体性好,抗渗性强,是隧道工程中广泛采用的衬砌类型。

装配式衬砌。指在工厂或现场预先制成若干构件,运入隧洞内,用机械将其一环接一环拼装成型。由于构件是预先成批生产的,不需要养护时间,可缩短工期,保证质量;不需要临时支撑,可节省大量模板材料。缺点是需要足够的拼装空间,接缝较多,要增加防渗漏等措施。多用于盾构法施工的城市地铁工程。

锚喷衬砌。指由锚杆、钢筋网及喷射混凝土形成的联合支护衬砌。采用锚喷支护可以充分发挥围岩的自承能力,使围岩与衬砌共同承力;衬砌厚度比较薄,其开挖洞径相应可缩小,利于节省工期和投资。常用于软弱和膨胀性地层中的隧道衬砌,以及隧道塌方补强衬砌。

复合式衬砌。指在开挖的新鲜隧洞岩面用锚喷作初期支护,再用模筑混凝土或喷射混凝土进行二次衬砌的永久结构。当隧洞岩石条件较差时,初期支护常在喷层中增设钢筋网或型钢拱架,或采用钢纤维喷射混凝土,二次支护常用整体式现浇混凝土或喷射混凝土衬砌。

隧洞一般较长,为防止混凝土因温度应力等产生裂缝,常沿洞线方向设置永久性横向伸缩缝。在隧洞与断层破碎带或软弱岩层交会处,以及竖井与平洞交会的部位,为防止不均匀沉降造成开裂,需设置永久性沉陷缝。对无压隧洞,为了减小外水压力,常设置排水孔。现场采用整体式混凝土衬砌时,隧洞顶部往往不能填满,须进行回填灌浆;当围岩破碎承载能力低时,需进行固结灌浆,以提高其整体性。

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