隧道二次襯砌基本知識

欄目:工程預算時間:2020-09-05

摘要：二次襯砌和初期支護相對而言,，指在隧道已經(jīng)進行初期支護的條件下，用混凝土等材料修建的內(nèi)層襯砌，以達到加固支護,、優(yōu)化路線防排水系統(tǒng),、美化外觀,、方便設置通訊,、照明、監(jiān)測等設施的作用,，以適應現(xiàn)代化高速道路隧道建設的要求,。由于隧道施工條件和施工環(huán)境的限制,隧道內(nèi)二襯防水混凝土施工相比露天混凝土施工難度更大。

主要作用

二次襯砌的作用因圍巖的不同級別而異，對于Ⅰ級穩(wěn)定的堅硬圍巖,，因圍巖和初期支護的變形很小,，且很快趨于穩(wěn)定，故二次襯砌基本上不承受圍巖壓力,，其主要作用是防水和安全儲備,，平整的襯砌表面也利于通風和美觀；對于Ⅱ級基本穩(wěn)定的硬質(zhì)圍巖,，雖然圍巖和初期支護的變形很小,，二次襯砌承受的圍巖壓力不大，但考慮到隧道在長期的運營期間錨桿鋼筋銹蝕,，圍巖松弛區(qū)逐漸壓密,，初期支護質(zhì)量不穩(wěn)定等因素，故施作二次襯砌以增加支護襯砌的安全度,；對于Ⅲ-Ⅴ級圍巖,，由于巖體的軟弱破碎，以及流變,、膨脹壓力,、地下水等作用，或由于淺埋,、偏壓及施工等原因，圍巖的自穩(wěn)能力很差,，僅僅依靠初期支護不足以抑制圍巖變形的發(fā)展,，這時施作的二次襯砌將承受較大部分的后期圍巖形變壓力。

基本要求

1,、初期支護與二次襯砌之間的密貼程度對復合式襯砌受力狀態(tài)會產(chǎn)生影響,。當支護與襯砌間有空隙，尤其拱頂灌注混凝土不密實時,，會使拱部圍巖壓力呈馬鞍形分布,，即拱頂小而拱腰大，甚至在拱頂附近出現(xiàn)襯砌外側受拉,。

2,、支護與襯砌兩層緊密粘結在一起時，兩層間能傳遞徑向力和切向力,，可按整體結構驗算,。兩層間設有防水層時，按組合結構驗算,，只傳遞徑向荷載,。

3、為防止洞內(nèi)漏水，設計時應對二次襯砌的變形予以控制,。

4,、支護與襯砌間如有空隙應回填密實。

二次襯砌的計算

由于復合式襯砌分層施作,，應考慮時間效應,，可考慮按粘彈塑性有限元法進行計算；也可運用彈塑性理論或特征曲線法近似計算復合式襯砌,；也可以參考我國根據(jù)圍巖壓力現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)和模型試驗結果以及國內(nèi)外有關資料采取的復合式襯砌設計：對Ⅱ-Ⅴ級圍巖,，以30%-50%的圍巖壓力作為二次襯砌的外荷載，按荷載—結構模型進行計算,。需要指出,，由于對二次襯砌的受力機理的研究認識還不夠深入，加之圍巖的地質(zhì)條件千變?nèi)f化,，進行二次襯砌精確的計算是困難的,，應提倡運用簡便而實用的計算方法。對于地質(zhì)條件復雜的軟弱圍巖,，應將上述幾種方法的二次襯砌計算結果進行比較,，確定一種合理簡便的計算方法。

二次襯砌施做時間的確定

對于具有較好自穩(wěn)性能的圍巖,，應在圍巖和初期支護變形基本穩(wěn)定后施作二次襯砌,，并應具備以下條件：

1、隧道周邊的位移速率有明顯減緩趨勢,。

2,、在拱腳以上1 m和邊墻中部的位移速度小于0.1-0.2 mm/d，或拱頂下沉速度小于0.07-0.15 mm/d,。

3,、選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 施作二次襯砌前的位移值應達到總位移值的80%-90%。

4,、初期支護的表面裂縫不再繼續(xù)發(fā)展,。

5、當采取一定措施仍難以符合上述條件時,，可提前施作二次襯砌,，且應予加強。

對于較短的隧道且圍巖的自穩(wěn)性能較好時,，為減少各工序間的干擾,，可在整個隧道貫通后再施作二次襯砌。

加強二次襯砌的措施

對于由于地質(zhì)條件復雜,，圍巖的自穩(wěn)性能較差,，或在淺埋、偏壓、膨脹性圍巖的情況下,，當圍巖和初期支護的變形尚未穩(wěn)定而需要提前施作二次襯砌,，此時二次襯砌承受較大的圍巖壓力，因此需要采取以下措施加強二次襯砌：

（1）改變襯砌的形狀,，以適應圍巖壓力,，減少襯砌彎矩，使襯砌斷面基本受壓,。

（2）提高混凝土標號,，或采用鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土等能提高抗彎曲強度的材料,。