公路隧道支护（衬砌）类型及其选择分析

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1、公路隧道支护（衬砌）类型及其选择分析公路隧道支护（衬砌）类型有喷锚支护（衬砌）、整体式衬砌和复合式衬砌。本文分析了各支护方法的特点和适用条件，并据此分析了公路隧道支护（衬砌）类型的选择。关键词：公路隧道支护类型选择0.前言　　随着我国交通事业的飞速发展，隧道作为公路线上的重要建筑物，无论在隧道的长度、施工技术上都发生了巨大的变化。衬砌是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。隧道开挖以后，为了保持围岩的稳定性，一般需要进行支护（衬砌）。隧道衬砌的构造与围岩的级别和施工方法是密切相关

2、的，支护类型的选择应视围岩地质条件、施工条件和使用要求而定。1.公路隧道支护（衬砌）类型1.1喷锚支护（衬砌）　　喷锚支护是指以喷射混凝土、锚杆为主要支护手段,并通过对围岩的监控量测指导设计与施工,使围岩成为支护体系的一部分,从而合理的利用围岩的地承载能力,以保证围岩稳定的隧道修建方法。锚杆和喷射混凝土与围岩共同形成的承载结构，可有效地限制围岩变形的自由发展，调整围岩的应力分布，防止岩体松散坠落。它可用作施工过程中的临时支护，在有些情况下，也可以不必再做永久支护或衬砌。根据围岩的地质条件,可以采用多种支护形式：①单独

3、采用锚杆，一般只用于局部；②单独采用喷射混凝土，有时也只用于局部；③锚杆结合喷射混凝土，多用于地下洞室的顶拱和边墙；④锚杆和喷射混凝土，加设单层或双层钢筋X,可提高喷层抗拉强度和抗裂能力,从而提高支护能力；⑤锚喷加金属X，并在喷层内加设工字钢等型钢作成的肋形支撑。　　上述各种形式的锚喷支护，所采用的锚杆根数、深度、间距，喷层的厚度以及金属X和肋形支撑的尺寸等，均要根据实际情况确定。为搞好支护还需要进行围岩变位和变形等现场量测工作。锚喷支护常紧跟开挖掘进，平行作业，特别是在隧洞或地下厂房施工中采用分部开挖的方式时，可随

4、着开挖断面的扩大，边挖边喷，直至全断面完成。现代公路隧道,其开挖宽度一般达10m～20m,开挖断面达80m2～150m2。对于如此大的断面施工,以喷锚支护为主的施工支护在隧道初期阻止围岩变形、承载围岩压力、保护施工安全中所起的作用是决定性的。本文就复合式衬砌中喷锚支护施工工艺进行探讨。1.2整体式衬砌　　整体式衬砌是指就地灌注混凝土或钢筋混凝土衬砌，也称模筑混凝土衬砌。其工艺流程为：立模—灌注—养护—拆模。整体式衬砌的优点有：对地质条件适应性强，易于按需要成型，整体性好，抗渗性强，而且可以适合多种施工条件（如可用木模

5、板、钢模板或模板车等）。按照不同的地质条件或围岩级别，整体式衬砌有直墙式和曲墙式两种样式。直墙式衬砌适用于地质条件比较好，以垂直围岩压力为主而水平围岩压力比较小的情况。主要适用于二、三级围岩。当在一座隧道内，大部分为四级以下围岩，仅个别地段是Ⅳ级围岩时，也可采用直墙式衬砌。直墙式衬砌由上部拱圈、两侧竖直边墙和下部铺底三部分组合而成。　　曲墙式衬砌适用于地质条件比较好，有较大水平围岩压力的Ⅳ级及以上的围岩。它由顶部拱圈、侧面曲边墙和底部仰拱组成。仰拱的作用是抵抗底部围岩压力和防止衬砌沉降，使衬砌形成一个环状的封闭整体结

6、构，以提高衬砌的承载力。1.3复合式衬砌　　复合式衬砌把衬砌结构分成两层或两层以上，各层衬砌可以是同一种形式和材料的，也可以是不同形式和材料的。目前大都采用外衬和内衬两层。最常用的外衬是喷锚支护，内衬是整体式混凝土衬砌。　　复合式衬砌是与喷锚支护和新奥法施工结合起来应用的。在洞壁表面上先喷射一层混凝土，有时也同时安排锚杆，凝固以后形成一个薄层的柔性支护结构（称初期支护）。它既能容许围岩有一定的变化，又能限制围岩产生过大变形。在施工时，定期地量测支护的变形，把这些变形信息反馈到施工和结构的设计中去，据以确定内衬的最佳施

7、作时间，以及内衬的适宜厚度。在外衬变形终止或基本稳定以后，在施作内衬。　　复合式衬砌的初期支护施作及时，且与围岩结合密切，从而能保护和加固围岩，充分发挥围岩的自承能力。二次衬砌完成后，衬砌内表面光滑平整，可以装饰内壁，增强安全感，是一种较为理想的结构形式，目前应用广泛。2.选择　　在喷锚支护（衬砌）、整体式衬砌和复合式衬砌三种类型中，公路隧道采用何种衬砌类型，应视围岩地质条件、施工条件和使用要求而定。高速公路、一级公路、二级公路的隧道应用复合式衬砌；三级及以下公路隧道，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下，隧道洞口段应采用复合式

8、衬砌或整体式衬砌，其他段可采用喷锚衬砌。