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隧道构造构造

定义及组成

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。

洞身衬砌

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

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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。待初

次支护变形根本稳定后，进展现浇混凝土二次衬砌，即为复合式衬砌。

为使衬砌防水性能可靠，保持无渗漏水，采用塑料板作复合式衬砌中

间防水层是比拟适宜。

4)圆形断面隧道为了抵御膨胀性围岩压力，山岭隧道也可

以采用圆形或近似圆形断面，因为需要较大衬厚度，所以多半在施工

时进展二次衬砌。对于水底隧道，由于水压力较大，采用矿山法施工

时，也多采用二次衬砌，或者采用铸铁制方形节段。水底隧道广泛使

用盾构法施工，其断面为全圆形。通常用预制方形节段在现场拼装。

此时，在顶棚以上空间与路面板以下空间可以用作通风管道，车行道

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两侧空间可以设置人行道或自行车道，有剩余空间时还可以设置电缆

管道等。水底隧道另一种施工方法是沉管法，有单管与双管之分，其

断面可以是圆形，也可以是矩形。岩石隧道掘进机是开挖岩石隧道一

种机械化切削机械，其开挖断面通常为圆形，开挖后可以用喷混土衬

砌、喷锚衬砌或拼装预制构件衬砌等多种形式。

5)矩形断面衬砌如上所述，用沉管法施工时，其断面可以用矩

形形式。用明挖法施工时，尤其在修筑多车道隧道时，其断面广泛采

用矩形。这种情况，回填土厚度一般较小，加之在软土中修筑隧道时，

软土不能抵御较大水平推力，因而不应修筑拱形隧道。另一方面，矩

形断面利用率也较高。城市中过街人行地道，通常都在软土中通达，

其断面也是以矩形为根底组成。

2、支护构造在隧道及地下过程中，支护构造通常分为初期

支护(一次支护)与永久支护(二次支护、二次衬砌)。一次支护是为了

保证施工平安、加固岩体与阻止围岩产变形、坍塌而设置临时支护措

施，常用支护形式有木支撑、型钢支撑、锚喷支护等，其中型钢支撑、

锚喷支护一般作为永久支护一局部，与永久支护共同工作。二次支护

是为了保证隧道使用净空与构造平安而设置永久性衬砌构造。常用永

久衬砌形式有整体衬砌、复合式衬砌及锚喷衬砌等3种。

公路隧道与铁路、水工隧道相比，其使用目有许多不同地方。

公路隧道使用目与要求更具多样化，范围更广泛。道路行驶车辆有小

汽车、大型卡车、民用及军