《衬砌结构设计》PPT课件.ppt
武阳右线隧道衬砌结构设计武阳右线隧道衬砌结构设计1、公路隧道设计规范对于衬砌设计的相关规定 2、武阳右线隧道衬砌布置 5、各级围岩衬砌设计图 3、初期支护设计参数 4、二次衬砌参数 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。隧道衬砌设计应综合考虑地质条件、断面形状、支护结构、施工条件等，并应充分利用围岩的自承能力。衬砌应有足够的强度和稳定性，保证隧道长期安全使用。复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间夹防水层组合而成的衬砌形式。复合式衬砌设计应复合下列规定：1.初期支护应采用锚喷支护，即由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和刚架等支护形式单独或组合使用。锚杆支护宜采用全长粘结锚杆。2.二次衬砌宜次要模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构，衬砌截面宜采用连接圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。3.在确定开挖断面时，除应满足隧道净空和结构尺寸外，还应考虑围岩和初期支护的变形，并预留适当的变形量。预留变形量的大小可根据围岩级别、断面大小、埋置深度、施工方法和支护情况等，采用工程类比法预测。当无预测值时可参照表规范选用，并应根据现场监控量测结果进行调整。1、公路隧道设计规范对衬砌设计的相关规定表表8.4.1 8.4.1 预留变形量预留变形量围岩级别两车道隧道三车道隧道围岩级别两车道隧道三车道隧道50808012010508012010015020505080现场量测确定复合式衬砌可采用工程类比法进行设计，并通过理论分析进行验算。两车道初期支护及二次衬砌的支护参数可参照表选用，并应根据现场围岩监控量测信息对设计支护参数进行必要的调整。围岩级别初期支护二次衬砌厚度(cm)喷射混凝土厚度(cm)锚杆(m)钢筋网钢架拱、墙混凝土仰拱混凝土拱部、边墙仰拱位置长度间距5局部2.03058局部2.02.530812拱、墙2.03.01.01.5局部2525351215拱、墙2.53.01.01.2局部2525拱、墙35351525拱、墙3.04.00.81.2局部2525拱、墙仰拱4545通过检算、计算确定表表8.4.2-1 8.4.2-1 两车道复合式衬砌的设计参数两车道复合式衬砌的设计参数武阳右线隧道衬砌布置武阳右线隧道衬砌布置里程衬砌级别长度(m)K23+275K23+300明洞25K23+300K23+310加强10K23+310K23+40797K23+407K23+567160K23+567K23+773206K23+773K23+987214K23+987K24+7386K24+073K24+213140K24+213K24+387174K24+387K24+513126K24+513K24+K24+K24+加强K24+K24+明洞3 3、初期支护设计、初期支护设计3 3、1 1锚杆的设计参数锚杆的设计参数 要使锚杆成为洞室开挖中良好的支护手段，锚杆必须具备两个基本条件。第一，锚杆受力后变形，且其本身不受破坏；第二，锚杆与围岩保持紧密接触。锚杆直径和长度等设计参数应根据现场实验及相关的理论公式来确定，但是作为毕业设计由于资料有限，故本设计按工程类比方法来确定。设计参数如下：a、锚杆类型：级、和 级围岩采用WTD25中空注浆锚杆，级围岩采用水 泥沙浆锚杆；b、锚杆长度：可以按L=1/31/5W（W为隧道开挖宽度）取值，结合工程类比，级围岩2.5m，级围岩取3.0m，级围岩取3.5m；c、布置方式：均采用梅花型布置；d、布置间距：可以按0.5L0.7L进行取值，结合工程类比级围岩采用纵向1.5m,环 向1.5m；级围岩采用纵向1.2m,环向1.2m；级围岩采用纵向1.0 m,环向1.0m。3、2钢筋网钢筋网 1）设计的规定 钢筋网与锚杆焊接在一起，提高围岩的整体稳定性，提高喷射混凝土的抗剪和抗弯能力，减少喷射混凝土的收缩裂纹防止局部掉块。通常钢筋网设计应符合以下规定：a、钢筋网网格应矩形布置，网格间距为150mm300mm；b、钢筋网钢筋的搭接长度应不小于30d（d为钢筋直径）；c、钢筋网喷射混凝土保护层厚度不小于20mm，当采用双层钢筋网时，两层钢筋网之 间的间距应不小于60mm；d、钢筋网应配合锚杆一起使用钢筋网应锚杆绑扎连接或焊接。2）设计参数 a、钢筋型号：HPB335；b、直径：8；c、布置方式：单层，网格按矩形布置；d、网格间距：级围岩和级围岩加强段取20cm20cm，级围岩 取25cm25cm，级围岩采用局部挂钢筋，网格间距 取25cm25cm；f、钢筋的搭接长度：各级围岩均取200mm。3 3、3 3 喷射混凝土喷射混凝土 本隧道初期支护均采用C20喷射混凝土，喷射混凝土的厚度根据公路隧道设计，喷射混凝土厚度不应小于50mm，不宜大于300mm。应此在级围岩进出洞口加强段，喷射混凝土的厚度取250mm；级围岩段取200mm；级围岩段取200mm；级围岩段采用100mm。3 3、4 4 钢架钢架 对于、级围岩，其自稳时间很短，为了抑制围岩过大的变形需要增强支护抗力时，可采用钢架喷射混凝土 作为初期支护。级围岩：采用18号工字钢闭合环，纵向间距为75cm;级围岩:采用18号工字钢，纵向间距为75cm4.4.二次衬砌设计参数二次衬砌设计参数 二次衬砌均采用模筑混凝土。为了保证衬砌截面的圆顺性，采用等厚的衬砌断面，仰拱厚度与拱强的厚度相同。由于武阳隧道的地下水蕴含比较丰富，应采模筑混凝土采用C25防水混凝土。其混凝土厚度：级围岩：45cm 级围岩:40cm 级围岩:35cm
