隧道结构构造详解
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隧道的结构构造道路隧道结构构造由主体构造物和附属构造物两大类组成。
主体构造物是为了保持贮存岩体的稳定和行车安全而修建的人工永久建筑物,通常指洞身衬砌和洞门构造物。
洞身衬砌的平纵、横断面的形状由道路隧道的几何设计确定,衬砌断面的轴线形状和厚度由衬砌计算决定。
在山体坡面有发生崩坍和落石可能时,往往需要接长洞身或修筑明洞。
洞门的构造型式由多方面的因素决定,如岩体的稳定性、通风方式、照明状况、地形地貌以及环境条件等。
附属构造物是主体构造物以外的其他建筑物,是为了运营管理、维修养所、给水排水、供蓄发电、通风、照明、通讯、安全等而修建的构造物。
1、衬砌结构的类型山岭隧道的衬砌结构形式,主要是根据隧道所处的地质地形条件,考虑其结构受力的合理性、施工方法和施工技术水平等因素来确定的。
随着人们对隧道工程实践经验的积累,对围岩压力和衬砌结构所起作用的认识的发展,结构形式发生了很大变化,出现各种适应不同的地质条件的结构类型,大致有下列几类。
1)直墙式衬砌直墙式衬砌形式通常用于岩石地层垂直围岩压力为主要计算荷载、水平围岩压力很小的情况。
对于道路隧道,直墙式衬砌结构的拱部,可以采用割圆拱、坦三心圆拱或尖三心圆拱。
三心圆拱指拱轴线由三段圆弧组成,其轴线形状比较平坦时称为坦三心圆拱,形状较尖时称为尖三心圆拱,平时即为割圆拱。
2)曲墙式衬砌通常在III类以下围岩中,水平压力较大,为了抵抗较大的水平压力把边墙也做成曲线形状。
当地基条件较差时,为防止衬砌沉陷,抵御底鼓压力,使衬砌形成环状封闭结构,可以设置仰拱。
3)喷混凝土衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌这些衬砌与上述传统的衬砌方法有本质上的区别,这里仅介绍其结构形式。
为了使喷混凝土结构的受力状态趋于合理化,要求用光面爆破开挖,使洞室周边平顺光滑,成型准确,减少超欠挖。
然后在适当的时间喷混凝土,即为喷混凝土衬砌。
根据实际情况,需要安装锚杆的则先装设锚杆,再喷混凝土,即为喷锚衬砌。
如果以喷混凝土、锚杆或钢拱支架的一种或几种组合作为初次支护对围岩进行加固,维护围岩稳定防止有害松动。
隧道构造构造道路隧道构造构造由主体构造物与附属构造物两大类组成。
主体构造物是为了保持贮存岩体稳定与行车平安而修建人工永久建筑物,通常指洞身衬砌与洞门构造物。
洞身衬砌平纵、横断面形状由道路隧道几何设计确定,衬砌断面轴线形状与厚度由衬砌计算决定。
在山体坡面有发生崩坍与落石可能时,往往需要接长洞身或修筑明洞。
洞门构造型式由多方面因素决定,如岩体稳定性、通风方式、照明状况、地形地貌以及环境条件等。
附属构造物是主体构造物以外其他建筑物,是为了运营管理、维修养所、给水排水、供蓄发电、通风、照明、通讯、平安等而修建构造物。
1、衬砌构造类型山岭隧道衬砌构造形式,主要是根据隧道所处地质地形条件,考虑其构造受力合理性、施工方法与施工技术水平等因素来确定。
随着人们对隧道工程实践经历积累,对围岩压力与衬砌构造所起作用认识开展,构造形式发生了很大变化,出现各种适应不同地质条件构造类型,大致有以下几类。
1)直墙式衬砌直墙式衬砌形式通常用于岩石地层垂直围岩压力为主要计算荷载、水平围岩压力很小情况。
对于道路隧道,直墙式衬砌构造拱部,可以采用割圆拱、坦三心圆拱或尖三心圆拱。
三心圆拱指拱轴线由三段圆弧组成,其轴线形状比拟平坦时称为坦三心圆拱,形状较尖时称为尖三心圆拱,平时即为割圆拱。
2)曲墙式衬砌通常在III类以下围岩中,水平压力较大,为了抵抗较大水平压力把边墙也做成曲线形状。
当地基条件较差时,为防止衬砌沉陷,抵御底鼓压力,使衬砌形成环状封闭构造,可以设置仰拱。
3)喷混凝土衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌这些衬砌与上述传统衬砌方法有本质上区别,这里仅介绍其构造形式。
为了使喷混凝土构造受力状态趋于合理化,要求用光面爆破开挖,使洞室周边平顺光滑,成型准确,减少超欠挖。
然后在适当时间喷混凝土,即为喷混凝土衬砌。
根据实际情况,需要安装锚杆那么先装设锚杆,再喷混凝土,即为喷锚衬砌。
如果以喷混凝土、锚杆或钢拱支架一种或几种组合作为初次支护对围岩进展加固,维护围岩稳定防止有害松动。
隧道的基本构造隧道是连接两个地点的地下通道,其基本构造包括隧道固定构件、衬砌结构、排水构造、通风构造、电气照明、安全通道等。
下面我们将详细介绍隧道的基本构造。
一、隧道固定构件隧道固定构件是钢筋混凝土结构,用于承受土壤、岩石等所施加的压力和负荷,保证隧道的稳定性和安全性。
隧道固定构件分为顶板、侧墙和地基三部分。
顶板是隧道的顶部,最重要的地方,一般要进行混凝土支护和锚杆锚固处理。
侧墙是隧道的两侧,经常受到承压和湿度影响,需要进行水泥渗漏防护处理。
地基是隧道的地面,由于地质环境影响,地基稳定性较难保证,需要进行特殊处理。
二、衬砌结构隧道衬砌结构是隧道固定构件的表面材料,由砖、混凝土、钢板等材料构成。
衬砌的主要作用是保护隧道固定构件不受侵蚀和损坏,同时抵抗车流、行人衝撞等外力。
衬砌的厚度一般在8-12厘米之间,具有较高的抗压和耐磨性能。
对于条件较差的地质环境,衬砌的厚度要增加,或者采用高强度混凝土或特种钢板来提高抗压强度和耐腐蚀性能。
三、排水构造隧道中常常会受到地下水流压力的影响,形成水流,导致隧道内部积水、水气浸泡,对地下建设的稳定性以及人员和设备的安全都造成威胁。
为了保证隧道的健康环保,建设人员需要根据地质探测情况和当地气象条件,进行合理设计和建设排水构造,包括排水管、隧道自流水固定构造、隧道排水井等进行排水。
四、通风构造隧道中的排放气体产生时间较长,若不能及时排放,会产生很多不良影响。
因此隧道内部除了需要设计和建设排水构造外,还需要设计和建设通风构造,将车辆排放产生的尾气、油烟、粉尘等不良气体及时排放。
一般隧道通风采用自然通风和机械通风两种方式,一般采用强制通风,通过风机进行排风,通过进气孔进行循环,即可保证隧道内部通风畅通无阻。
五、电气照明隧道的建设需要进行全面的电气照明工作,目的是为了保证隧道内部光线充足,以保证隧道的通行安全。
照明要求应该遵照国家规定,同时安装门灯和路灯的区域,应该合理安排。