隧道工程(5) 衬砌结构设计

土木工程中的隧道衬砌结构设计原理随着城市化进程的不断加快，隧道作为一种重要的交通基础设施，在现代城市交通系统中扮演着至关重要的角色。

而隧道衬砌结构的设计原理则成为土木工程中的一个重要课题。

本文将从材料选择与特性、结构设计和施工技术等方面，探讨土木工程中隧道衬砌结构设计的原理与实践。

首先，材料选择与特性是隧道衬砌结构设计的关键。

传统的隧道衬砌结构多采用混凝土作为主要材料，其具有较强的抗压能力和耐久性。

而近年来，随着工程技术的不断进步，新型的材料也被应用于隧道衬砌结构设计中。

例如，纤维增强材料在隧道衬砌结构中的应用，可以有效提高抗裂性能和抗震能力，避免裂缝的形成和扩展。

其次，结构设计是隧道衬砌设计的核心。

隧道衬砌结构设计时，需要考虑到多种因素，如隧道的地质条件、交通荷载、环境要求等。

在地质条件不稳定的情况下，可以采用灵活衬砌结构，以适应地质变形和地下水的压力。

而在特殊环境下，如高海拔地区或高湿度地区，可以采用防水设计，以保护隧道的结构和功能。

此外，还可以根据隧道的使用要求，采用不同的结构形式，如方形、圆形或椭圆形，以满足不同交通方式的需求。

最后，施工技术是隧道衬砌结构设计实施的关键。

隧道衬砌结构的施工工艺一般分为两种，即顶管法和旋转法。

顶管法是指在隧道地下挖掘过程中，采用大直径顶管进行衬砌施工。

这种方法适用于较小直径的隧道，施工周期较短，但其缺点是施工空间较为狭小，对设备要求较高。

旋转法是指在隧道挖掘过程中，采用旋转机械进行衬砌施工。

这种方法适用于大直径隧道，施工速度较快，但其缺点是成本较高。

总结而言，土木工程中隧道衬砌结构设计的原理与实践，需要考虑到材料选择与特性、结构设计和施工技术等多个因素。

只有在深入了解地质条件、遵循工程规范和采用先进技术的前提下，才能设计出稳定安全的隧道衬砌结构。

为了实现城市交通的便捷与安全，土木工程师们在隧道衬砌结构设计中不断探索创新，为现代交通基础设施的建设和发展做出了重要贡献。

1.1工程概况川藏公路二郎山隧道位于四川省雅安天全县与甘孜泸定县交界的二郎山地段, 东距成都约260km , 西至康定约97 km , 这里山势险峻雄伟, 地质条件复杂, 气候环境恶劣, 自然灾害频繁, 原有公路坡陡弯急, 交通事故不断, 使其成为千里川藏线上的第一个咽喉险道, 严重影响了川藏线的运输能力, 制约了川藏少数民族地区的经济发展。

二郎山隧道工程自天全县龙胆溪川藏公路K2734+ 560 (K256+ 560)处回头, 沿龙胆溪两侧缓坡展线进洞, 穿越二郎山北支山脉——干海子山, 于泸定县别托村和平沟左岸出洞, 跨和平沟经别托村展线至K2768+ 600 (K265+ 216) 与原川藏公路相接, 总长8166km , 其中二郎山隧道长4176 m , 别托隧道长104 m ,改建后可缩短运营里程2514 km , 使该路段公路达到三级公路标准, 满足了川藏线二郎山段的全天候行车。

1.2工程地质条件1.2.1 地形地貌二郎山段山高坡陡,地形险要,在地貌上位于四川盆地向青藏高原过渡的盆地边缘山区分水岭地带,隶属于龙门山深切割高中地区。

隧道中部地势较高。

隧址区地形地貌与地层岩性及构造条件密切相关。

由于区内地层为软硬相间的层状地层,构造为西倾的单斜构造,故地形呈现东陡西缓的单面山特征。

隧道轴线穿越部位,山体浑厚,东西两侧发育的沟谷多受构造裂隙展布方向的控制。

主沟龙胆溪、和平沟与支沟构成羽状或树枝状,横断面呈对称状和非对称状的“v ”型沟谷,纵坡顺直比降大,局部受岩性构造影响,形成陡崖跌水。

1.2.2 水文气象二郎山位于四川盆地亚热带季风湿润气候区与青藏高原大陆性干冷气候区的交接地带。

由于山系屏障,二郎山东西两侧气候有显著差异。

东坡潮湿多雨,西坡干燥多风,故有“康风雅雨”之称。

全年分早季和雨季。

夏、秋两季受东进的太平洋季风和南来的印度洋季风的控制,降雨量特别集中；冬春季节,则受青藏高原寒冷气候影响,多风少雨,气候严寒。

隧道工程的衬砌结构设计与施工隧道是现代交通建设中重要的基础设施之一，通过地下开挖形成的通道，通常用于道路、铁路和地铁等的交通运输方式。

而隧道的衬砌结构设计与施工是隧道工程的重要环节之一，它直接关系到隧道的使用寿命和安全性能。

一、衬砌结构设计隧道衬砌结构是指将隧道内部的固定土层覆盖以保持其形状和稳定性的一种结构。

它起到保护隧道免受岩石坠落、土方塌方以及地下水侵蚀等问题的影响。

隧道衬砌结构的设计需要根据具体的地质条件、交通要求和工程预算等因素进行综合考虑。

1. 衬砌材料选择隧道衬砌结构的材料选择是设计的重要一环。

常见的隧道衬砌材料有混凝土、预制混凝土块、钢质和纤维增强复合材料等。

不同的材料有着不同的优势和适应性，需要根据具体情况进行综合比较选择，同时还需要考虑到施工的可行性和经济性。

2. 结构形式设计隧道衬砌结构的形式设计是根据具体的隧道类型和地质条件等因素决定的。

常见的衬砌结构形式有方形衬砌、圆形衬砌以及不规则形状的衬砌等。

在设计中需要考虑到隧道的通行能力和安全性能，并进行合理的优化设计。

3. 衬砌厚度设计隧道衬砌结构的厚度设计是保证隧道稳定性和安全性能的关键因素。

根据地质条件和设计要求，需要确定适当的衬砌厚度来满足工程要求。

同时，还需要考虑到隧道的使用寿命和施工成本等因素。

二、衬砌施工隧道衬砌结构的施工是整个隧道工程的重要环节。

衬砌施工的质量直接影响隧道的使用寿命和安全性能，因此需要高度重视。

1. 施工材料准备在进行衬砌施工前，需要对施工材料进行准备。

包括混凝土、预制构件、钢材以及其他施工所需材料的准备和配送。

确保施工材料的质量和供应能够满足施工需求。

2. 衬砌施工方法隧道衬砌的施工方法有多种选择，常见的有预制块施工、浇筑施工等。

不同的施工方法有着不同的适应性和经济性，需要根据具体情况进行选择。

在施工过程中，要注意施工工艺的合理性和施工作业的安全性。

3. 质量控制隧道衬砌施工的质量控制是确保施工质量的关键因素之一。

隧道工程衬砌施工工艺及技术要求隧道衬砌要遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”的原则，初期支护完成后，为有效地控制其变形，仰拱尽量紧跟开挖面施工，仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题，并进行全幅一次性施工。

仰拱施作完成后，利用多功能作业平台人工铺设防水板，绑扎钢筋后，采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌，采用拱墙一次性整体灌注施工。

混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内，混凝土输送泵泵送入模。

衬砌施工工艺流程见图1。

1 衬砌模板模板衬砌台车必须按照隧道内净空尺寸进行设计与制造，钢结构及钢模必须具有足够的强度、刚度和稳定性。

衬砌台车经施工单位会同监理单位验收合格后方可投入使用。

模板台车长度宜为9～12m，工点设计应根据沉降缝、预留洞室和预埋管线位置综合确定。

模板台车侧壁作业窗宜分层布置，层高不宜大于1.5m，每层宜设置4～5个窗口，其净空不宜小于45cm×45cm。

拱顶部位应预留2～4个注浆孔。

模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆。

模板台车的走行轨Ⅰ、Ⅱ级围岩段，宜设在底板垫层（10cm厚的C25钢筋混凝土）面上，Ⅲ～Ⅳ级围岩段，宜铺设在填充混凝土面上。

模板表面要光滑，与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。

模板的安装允许偏差和检验方法见表1。

图1 衬砌施工工艺流程图表1 模板安装允许偏差和检验方法序号 项 目允许偏差（mm ）检验方法 1 边墙角 ±15 尺量 2 起拱线 ±10 尺量 3 拱顶 +10、0 水准测量 4 模板表面平整度 5 2m 靠尺和塞尺5相邻浇筑段表面高低差±10尺量2 衬砌钢筋钢筋加工弯制前应调直，并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均监控量测确定施作二衬时间 施工准备台车移位台车定位施作止水带隐蔽检查灌筑混凝土台车脱模退出养 护1.敷设防水板及盲沟2.中线水平放样3.铺设衬砌台车轨道1.水平定位立模2.拱部中心线定位3.边墙模板净空定位 1.清理基底2.装设钢制挡头模板3.装设止水条 1.自检2.监理工程师隐检洞外混凝土拌合混凝土运输混凝土泵送捣 固涂刷脱模剂应清除干净；加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕；利用冷拉方法矫直伸长率：Ⅰ级钢筋不得超过2％，Ⅱ级钢筋不得超过1％。

2021年3月第9章盾构隧道衬砌结构1.基本概念1.1隧道衬砌隧道衬砌，英文为Tunnel Lining 。

盾构隧道的衬砌一般为预制管片，预制管片英文为Segment 。

1.2衬砌结构分类（1）按施工方法分类衬砌分为：预制管片、二次浇筑衬砌即拼装管片的内部，做了现浇的二次衬砌、压注混凝土衬砌（ECL 工法）。

是否需要内部做二次衬砌，取决于隧道的用途及结构计算，例如南水北调工程穿越黄河的盾构隧洞及珠江三角洲水资源配置工程盾构隧洞，就做了内部二衬。

（2）按材料分类，管片可分为：钢筋混凝土管片（RC ）（如图9.1所示）、铸铁管片、钢管片、钢纤维混凝土管片、合成材料。

图9.1盾构管片试拼装（佛山地铁）（错缝拼装，5+1块）1.3管片外形与尺寸管片外形可分为四边形的，六角蜂窝形的。

四边形的，例如：深圳地铁快线长隧道，例如11号线、14号线等。

管片外径6700mm ，内径6000mm ，厚度350mm ，宽度1.5m ，纵向螺栓16个，管片分度22.5°，采用左右转弯环+标准环的形式。

管片统一采用1+2+3形式（即：1块封顶块（F ），2块邻接块（L1）、（L2）、3块标准块（B1）、（B2）、（B3））。

止水条采用三元乙丙橡胶及遇水膨胀橡胶条，如图9.2所示。

K 块图9.2用于深圳地铁的Փ6700盾构管片（14号线，2020年）日本的一个六角形管片的案例，并采用插销式接头的案例：隧道直径为Ф6600mm，单线隧道衬砌主要采用6等分的RC平板型管片，环宽1600mm，厚320mm，管片连结采用新研制的FAKT插销式接头。

部分段采用环宽1250mm、厚250mm的蜂窝形RC管片。

如图9.3、图9.4所示。

图9.3日本的六角蜂窝状管片示意图图9.4在盾构隧道中待拼装的六角形管片（傅德明2012）中国在引水隧道中也用过六角形管片（山西万家寨引水工程）。

1.4管环类型：为了满足盾构隧道在曲线上偏转及蛇行纠偏的需要，应设计楔形衬砌环。

隧道衬砌施工方案及施工技术隧道衬砌施工是隧道施工的重要环节，旨在保证隧道结构的稳定和安全。

本文将探讨隧道衬砌施工的方案以及相关的施工技术，以期为隧道工程的设计和实施提供参考。

一、施工方案1. 隧道衬砌材料选择隧道衬砌材料的选择应综合考虑隧道工程的地质条件、设计要求、施工的可行性以及经济性等因素。

常见的隧道衬砌材料有混凝土、砖石、钢筋混凝土等。

根据具体情况，选择合适的材料进行施工。

2. 施工工艺流程隧道衬砌施工的工艺流程可以分为准备工作、主体施工和后续工作三个阶段。

准备工作包括调查勘探、设计程序、材料采购等。

在这个阶段，需要对隧道的地质情况进行详细的调查，确认衬砌施工的适宜性。

主体施工阶段是隧道衬砌的核心部分。

主要包括基础开挖、模板制作、钢筋安装、混凝土浇筑等工序。

在这个阶段，需要根据施工计划，合理安排施工人员和设备，确保施工质量和进度。

后续工作主要包括验收和整理收尾。

在施工完成后，需要进行衬砌结构的验收，确保符合设计要求。

同时，还需要对施工现场进行清理和整理，为后续的工作提供良好的工作环境。

二、施工技术1. 隧道衬砌的施工方法隧道衬砌的施工方法根据具体情况的不同而有所差异。

常见的施工方法有集拱法、逐环法和预制块法等。

集拱法是将衬砌材料设置在隧道开挖的墙面和顶面，形成整体的拱形结构。

这种方法施工简单、高效，适用于较小规模的隧道。

逐环法是按照隧道的纵向分段进行施工。

首先进行一段衬砌的施工，然后再进行下一段的施工，逐渐延伸至整个隧道。

这种方法适用于较长的隧道，施工进度可以逐步推进。

预制块法是将衬砌材料提前制作成块体，然后将这些块体组装拼接成整体的衬砌结构。

这种方法施工过程较为灵活，适用于需要定制形状和尺寸的隧道。

2. 衬砌施工质量控制为了保证隧道衬砌的施工质量，需要采取一系列的控制措施。

首先，需要对衬砌材料进行质量检测，确保符合相关的标准和规定。

其次，要对施工现场进行严密的监控，确保施工过程中不出现问题。

隧洞衬砌隧洞衬砌是在隧道工程中，为了加固洞身、防止地层塌方和涌水，保持隧道的稳定性和安全性而进行的一项重要工作。

隧洞衬砌的设计和施工涉及到材料的选择、结构的设计等多个方面，并且对建筑工程的质量和效率都有很大的影响。

本文将针对隧洞衬砌的概念、种类、材料以及施工方法等方面进行详细介绍。

一、隧洞衬砌的概念隧洞衬砌是为了改善岩石及其他地层的力学性质和保证隧道工程的安全而进行的工作。

在隧道开挖的过程中，地层会因受到人为工程开挖的破坏而不稳定，进而导致岩爆、滑坡、塌方等事故。

因此，为了确保隧道在使用过程中的安全和可靠性，就需要对洞身进行衬砌加固。

二、隧洞衬砌的种类1. 钢拱衬砌：使用钢材制作的拱形结构，可以提供较好的承载能力和稳定性，适用于较大跨度和高变形的隧道。

2. 混凝土衬砌：使用混凝土作为衬砌材料，具有强度高、稳定性好等特点，在一般情况下使用较为广泛。

3. 人字拱衬砌：主要用于较小直径的隧道，通过将拱形改为倒人字形，可以提高衬砌的稳定性和承载能力。

4. 喷射混凝土衬砌：将混凝土通过高压泵喷射到隧道壁上形成衬砌，适用于快速衬砌和较小规模的隧道。

三、隧洞衬砌的材料1. 钢材：使用高强度钢材可以提供更好的承载能力和稳定性。

2. 混凝土：使用强度高、耐久性好的混凝土可以确保衬砌结构的稳定和持久。

3. 聚合物材料：可以通过在衬砌中添加聚合物材料来提高其抗渗透性和防腐蚀性，增强衬砌的使用寿命。

4. 岩石锚杆：通过在衬砌结构中嵌入岩石锚杆，可以提高衬砌的抗拆裂能力和稳定性。

四、隧洞衬砌的施工方法1. 钢拱衬砌的施工：首先根据设计要求进行钢拱的制作，然后进行定位和安装，最后与其他部位进行连接和固定。

2. 混凝土衬砌的施工：首先在洞身的表面进行清理和处理，然后根据设计要求进行模板制作和安装，接着进行混凝土浇筑，最后进行养护和检验。

3. 人字拱衬砌的施工：与混凝土衬砌类似，但需要按照倒人字拱的形式进行模板制作和混凝土浇筑。

第1章隧道工程勘测设计1.隧道选址与线路选线有什么关系？2.确定洞口位置的原则是什么？请解释其工程含义。

3.在按地质条件选择隧道位置时，所需要的地质资料有哪些？如何考虑地形条件对隧道位置的影响？第2章隧道主体建筑结构1.某新建铁路非电化曲线隧道，已知圆曲线半径R＝1200m，缓和曲线长l=50m,远期行车速度V=160km/h，隧道里程为：进口DK150+310；出口DK150+810；ZH点DK150+320；YH点DK151+000。

试求：各段加宽值与隧道中线偏移值。

要求按教材P32图2-7所示，表示清楚，并注明不同加宽的分段里程。

( 注：超高值以0.5cm取整，最大采用15cm；加宽值取为10cm的整数倍；偏移值取至小数点后2位）2. 为什么说台阶式洞门能降低边仰坡开挖高度？第3章隧道附属建筑1.什么是避车洞？避车洞的设置间距是多少？在布置避车洞时应该避开哪些地方？2.营运隧道的通风方式有哪些？什么是风流中性点？它与通风方式的关系怎样？3.为什么公路隧道要设置不同的照明亮度段？它们各自的作用是什么？第4章隧道围岩分类与围岩压力1.影响围岩稳定性的主要因素有哪些？围岩分级主要考虑什么因素？围岩分级的基本要素是哪几种？我国铁路隧道围岩分级主要考虑哪些因素？已知某隧道所处围岩节理发育，Rb＝26MPa，试问这是属于哪一级围岩？2. 某隧道内空净宽6.4m，净高8m，Ⅳ级围岩。

已知：围岩容重γ＝20KN/m3，围岩似摩擦角φ＝530，摩擦角θ＝300，试求埋深为3m、7m，15m处的围岩压力。

第5章隧道衬砌结构计算1.已知作用在衬砌基底面上的轴力N=870KN，弯矩M=43.5KN.m,墙底厚度h=0.6m，围岩抗力系数为150MPa/m。

试求墙底中心的下沉量及墙底发生的转角。

2. 什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置？试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。

(注：抗力方向以挤压围岩为正)3.一对称等厚平拱，衬砌厚度为50 cm，已知内力如图示，墙底抗力系数Kd=350 MPa/m,请求出墙底中心水平位移、垂直位移以及墙底截面转角(注：图中1、2、3为截面编号)。

混凝土隧道衬砌施工技术规程一、概述混凝土隧道衬砌是隧道工程中的一个重要组成部分，是为了保证隧道的稳定性、安全性和使用寿命而必须采取的一项措施。

本文将从混凝土隧道衬砌的设计、材料、施工工艺、施工质量控制等方面详细阐述混凝土隧道衬砌的施工技术规程。

二、设计（一）衬砌结构类型混凝土隧道衬砌结构类型一般包括加筋混凝土衬砌和普通混凝土衬砌两种类型。

加筋混凝土衬砌主要用于对隧道变形控制要求较高的区段，如曲线段、陡峭断面、地震带等，以增强衬砌的抗震性和抗变形能力。

普通混凝土衬砌适用于对隧道变形控制要求不高的区段。

（二）截面形式混凝土隧道衬砌的截面形式一般有圆形、椭圆形、马蹄形、方形等多种形式，具体根据隧道的要求和地质条件来确定。

（三）厚度衬砌的厚度一般根据地质条件、隧道直径、荷载等因素来确定，一般不小于250mm。

（四）钢筋配筋混凝土隧道衬砌的钢筋配筋应符合设计要求，在施工过程中必须严格按照设计要求进行钢筋的加工、焊接和安装等工作。

三、材料（一）水泥混凝土隧道衬砌中的水泥应符合国家规定的水泥标准和要求，常用的有普通硅酸盐水泥和高性能混凝土用水泥。

（二）骨料混凝土隧道衬砌中的骨料应符合国家规定的骨料标准和要求，常用的有石子、卵石、河砂等。

（三）水混凝土隧道衬砌中的水应符合国家规定的水质标准和要求，水的PH 值不得小于6.5，水中的杂质含量不得超过规定的标准。

（四）钢筋混凝土隧道衬砌中的钢筋应符合国家规定的钢筋标准和要求，常用的有HRB400、HRB500等。

四、施工工艺（一）模板制作混凝土隧道衬砌的模板制作应严格按照设计要求进行，模板的表面应平整、无裂缝、无毛刺、无翘曲等。

（二）钢筋加工混凝土隧道衬砌的钢筋应严格按照设计要求进行加工、焊接和安装等工作，在加工和焊接过程中应注意钢筋的直径、长度、间距等要求。

（三）混凝土搅拌混凝土隧道衬砌中的混凝土应在专门的搅拌站进行搅拌，并应按照设计要求控制混凝土的配合比和水灰比。

第五章隧道衬砌结构检算5.1结构检算一般规定为了保证隧道衬砌结构的安全，需对衬砌进行检算。

隧道结构应按破损阶段法对构件截面强度进行验算。

结构抗裂有要求时，对混凝土应进行抗裂验算。

5.2 隧道结构计算方法本隧道结构计算采用荷载结构法。

其基本原理为：隧道开挖后地层的作用主要是对衬砌结构产生荷载，衬砌结构应能安全可靠地承受地层压力等荷载的作用。

计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力，然后按照弹性地基上结构物的计算方法计算衬砌结构的内力，并进行结构截面设计。

5.3 隧道结构计算模型本隧道衬砌结构验算采用荷载—结构法进行验算，计算软件为ANSYS10.0。

取单位长度（1m）的隧道结构进行分析，建模时进行了如下简化处理或假定：①衬砌结构简化为二维弹性梁单元（beam3），梁的轴线为二次衬砌厚度中线位置。

②围岩的约束采用弹簧单元（COMBIN14），弹簧单元以铰接的方式支撑在衬砌梁单元之间的节点上，该单元不能承受弯矩，只有在受压时承受轴力，受拉时失效。

计算时通过多次迭代，逐步杀死受拉的COMBIN14单元，只保留受压的COMBIN14单元。

图5-1 受拉弹簧单元的迭代处理过程③衬砌结构上的荷载通过等效换算，以竖直和水平集中力的模式直接施加到梁单元节点上。

④衬砌结构自重通过施加加速度来实现，不再单独施加节点力。

⑤衬砌结构材料采用理想线弹性材料。

⑥衬砌结构单元划分长度小于0.5m。

隧道结构计算模型及荷载施加后如图5-2所示。

5.4 结构检算及配筋本隧道主要验算明洞段、Ⅴ级围岩段和Ⅳ级围岩段衬砌结构。

根据隧道规范深、浅埋判定方法可知，Ⅴ级围岩段分为超浅埋段、浅埋段和深埋段。

Ⅳ级围岩段为深埋段。

根据所给的材料基本参数和修改后的程序，得出各工况下的结构变形图、轴力图、建立图和弯矩图。

从得出的结果可知，Ⅴ级围岩深埋段，所受内力均较大，故对此工况进行结构检算。

5.4.1 材料基本参数 (1)Ⅴ级围岩围岩重度318.5/kN m γ=，弹性抗力系数300/k MPa m =，计算摩擦角045ϕ=，泊松比u=0.4。

重庆交通科研设计院 技 术 讲 座《公路隧道设计规范 第一册 土建工程》（JTG D70-1-2018）宣贯2019.06.22重庆交通科研设计院技 术 讲 座1959年9月生 重庆市人1982年毕业于重庆建筑工程学院地下建筑专业 学士中国公路学会隧道工程分会理事；重庆市授予：“重庆市优秀专业技术人才” 。

享受国务院“特殊政府津贴”专家参与《公路隧道设计规范》、《公路隧道施工技术规范》《公路水下隧道设计规范》的编写。

程崇国 专业方向：地下工程结构、隧道勘察设计，科研，施工控制主要成就: 从事隧道专业技术工作30多年。

主持或参与了勘察设计项目近30多项；科研项目10多项；工程咨询、隧道施工控制近20项，获各类科研成果25项，发明专利3项，新型实用专利3项，发表论文16篇，参与编著著作与手册6部。

重庆交通科研设计院 技 术 讲 座8 衬砌结构设计（38页）本章有6节，共44条，将04规范第9章的“构造要求”一节移到本章。

8.1 一般规定 8.2 喷锚衬砌 8.3 整体式衬砌 8.4 复合式衬砌 8.5 明洞衬砌 8.6 构造要求重庆交通科研设计院技 术 讲 座8.1.1 公路隧道应设置衬砌，根据隧道围岩级别、施工条件和使用要求选择采用喷锚衬砌、整体式衬砌、复合式衬砌。

高速公路、一级公路、二级公路的隧道应采用复合式衬砌；三级及三级以下公路的隧道洞口段、Ⅳ~Ⅵ级围岩洞身段应采用复合式衬砌或整体式衬砌，Ⅰ～Ⅲ级围岩洞身段可采用喷锚衬砌。

（与原规范一致）8.1.1 公路隧道应作衬砌，根据隧道围岩地质条件、施工条件和使用要求可分别采用喷锚衬砌、整体式衬砌、复合式衬砌。

高速公路、一级公路、二级公路的隧道应采用复合式衬砌；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。

隧道洞口段应采用复合式衬砌或整体式衬砌。

8 衬砌结构设计2004版 2018版重庆交通科研设计院 技 术 讲 座 8.1.2 隧道衬砌设计应综合考虑围岩地质条件、断面形状、支护结构、施工条件等，充分利用围岩的自承能力。

隧道工程支护及衬砌施工方法及要点1.1.1洞身支护开挖后进行断面测量，对超欠挖情况进行检查，将欠挖部位处理到位,用高压风清洗岩面，清除松动的岩石。

（1）施工步骤：洞身开挖后初喷4cm混凝土，打设D25中空注浆锚杆，挂设钢筋网，安装钢架。

经监理工程师验收合格后方可采用湿喷工艺进行喷射混凝土作业。

（2）D25中空注浆锚杆规格及施工方法：采用D25中空注浆锚杆,长度为3m，设置间距为环向×纵向=1.0×0.6m，梅花形布置。

钻孔采用风动凿岩机，锚杆孔开孔前做好量测工作，按设计要求布孔并做好标记，开孔偏差不大于10cm；锚杆孔的孔轴方向垂直于岩层主要结构面。

（3）钢筋网规格及施工方法：挂设单层φ6钢筋网，网格间距为15× 15cm,相邻网片搭接1－2个网格。

按设计要求加工钢筋网，在加工棚分片预制，洞内铺挂。

（4）钢架规格及施工方法：V级围岩洞口段F-V-A型衬砌采用20a工字钢拱架，纵向间距0.6m，20a工字钢焊接在24×24×1.5cm钢板上，F-V-B型衬砌采用18a工字钢拱架，纵向间距0.6m，18a工字钢焊接在22×22×1.0cm钢板上，安装完后两钢板之间采用螺栓连接。

钢架间设纵向连接筋，环向间距1m（内外侧交错布置），钢架与纵向连接筋采用双面焊接，有效厚度部小于8mm。

上半园拱脚连接处每处各设两根（φ42×4、长度为4m）锁脚锚杆，紧贴钢架两侧向下倾角30°打设，并与钢架牢固焊接。

拱脚必须支立在基岩上不准悬空，若悬空必须用混凝土块塞紧。

拱架安装后必须保证垂直度，不能发生扭曲变形。

（5）喷射混凝土规格及施工方法, F-V-A型衬砌喷射混凝土厚度26cm，F-V-B型衬砌喷射混凝土厚度为24cm，先初喷4cm混凝土，拱架、锚杆、网片施作完后，进行复喷，复喷前埋设控制厚度标桩，间距2m，对岩面用高压风吹冲进行清洁。