隧道结构

1、半衬砌结构：在坚硬岩层中，若侧壁无坍塌危险，仅顶部岩石可能有局部滑落时，可仅
施作顶部衬砌，不作边墙，只喷一层不小于

20mm 厚的水泥砂浆护面，即半衬砌结构。

   厚拱薄墙衬砌结构：在中硬岩层中，拱顶所受的力可通过拱脚大部分传给岩体，充分利
用岩石的强度，使边墙所受的力大为减少，从而减少边墙的厚度，形成厚拱薄墙结构。
   直墙拱形衬砌结构：在一般或较差岩层中的隧道结构，通常是拱顶与边墙浇在一起，形
成一个整体结构，即直墙拱形衬砌结构，广泛应用的隧道结构形式。
   曲墙衬砌结构：在很差的岩层中，岩体松散破碎且易于坍塌，衬砌结构一般由拱圈、曲线
形侧墙和仰拱底板组成，形成曲墙衬砌结构。
复合衬砌结构：复合支护结构一般认为围岩具有自支承能力，支护的作用首先是加固和稳
定围岩，使围岩的自承能力可充分发挥，从而可允许围岩发生一定的变形和由此减薄支护
结构的厚度。

2、根据半衬砌结构的特点和受力特征，其内力计算的基本假定如下：
（

1）半衬砌结构的墙与拱脚基本上互不联系，故拱圈对薄墙影响很小；

（

2）拱脚处的约束既非铰结，亦非完全刚性固定，而是介于两者之间的

“弹性固定”，即只

能产生转动和沿拱轴切线方向的位移，且岩层将随拱脚一起变形，并服从

E.Winkler 假设；

（

3）半衬砌结构在各种垂直荷载作用下，拱圈的绝大部分位于脱离区，因此，可不计弹性

抗力的影响；
（

4）半衬砌结构，实际上是一个空间结构，但由于其纵向较之其跨度方向大的多，受力特

征符合平截面假设，计算时按平面应变问题处理。
3、直墙拱结构计算时基本假定：
（

1）直墙拱结构是一个空间结构，但其纵向长度远大于其跨度，可按平面应变问题处理。

（

2）拱圈与边墙整体连接，地层压力、结构自重等以梯形分布，拱圈抗力区假定为二次抛

物线规律或不考虑（回填不密实时）；
（

3）边墙视为弹性地基梁，弹性抗力按局部变形理论确定；

（

4）墙底与基岩间的摩擦力足够大，克服剪力作用，不产生水平位移，因此，边墙可视为

绝对刚性的地基梁；
（

5）实际工程中边墙与底板通常分别浇筑，计算中不予考虑。

4、连拱隧道：是洞体衬砌结构相连的一种特殊双洞结构形式，即连拱隧道的侧墙相连。
5、衬砌结构类型和尺寸，应根据使用要求、围岩级别、围岩地质条件和水文地质条件、隧道埋
置位置、结构受力特点，并结合工程施工条件、环境条件，通过工程类比和结构计算综合分
析确定。
6、复合衬砌结构洞周承载环形成的两种方法：
1）通过锚杆支护所及的范围内形成了承载力较强的承载环；
2）施作衬砌结构，或施作由喷层（必要时同时设置锚杆和网筋）和衬砌结构共同组成的复
合结构，使衬砌结构或复合结构成为洞周承载环。
7、连拱隧道优点和缺点：
1）优点：双洞轴线间距很小，减小占地，便于洞外接线。
2）缺点：设计、施工复杂，工程造价高、工期长。
8、隧道内轮廓线是决定衬砌断面大小最基本的要素，要考虑如下因素：
① 结构受力和行车界限；
② 从经济上、美学上加以比较，以求得合理的断面形式；