超前支护 注浆加固
喷射混凝土 锚杆 钢桁架
超前锚杆 超前管棚 超前小导管 超前深孔帷幕
钢桁架
喷射混凝土
锚杆
超前锚杆
超前管棚
超前小导管的处理范围一般也就6米左右，小导管 为壁厚5mm的钢管，直径一般为42mm。是通过小导管浆 将掌子面前方的较为破碎的围岩进行固结的一种方法， 使围岩形成一个整体后再进行下一步工序。
隧道两端洞口处的结构部分称为“洞门”
隧道洞门的作用 ： 1．减少洞口土石方开挖量 2．稳定边坡、仰坡 3．引离地表流水 4．装饰洞口
端墙式洞门
隧
道
翼墙式洞门
洞 门
台阶式洞门
的
类
削柱式洞门
型
遮光棚式洞门
（1）端墙式洞门
（1）端墙式洞门
端墙式洞门
(2)翼墙式洞门
(3)环框式洞门
隧道工程
（4）削竹式洞门
曲墙衬砌
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;
盾构法 沉管法施工的隧道。
矩形断面衬砌 沉管法、明挖法施工时，广泛采用矩形断
面衬砌。
矩形隧道断面衬砌
偏压衬砌 当山体地面坡陡于l：2.5，线路外侧山
体覆盖较薄，或于地质构造造成的偏压，衬 砌为承受这种不对称围岩压力而采用
（5）台阶式洞门
隧道工程
（6）遮光棚式洞门
（7）柱式洞门
三、 洞门的构造要求
1．仰坡坡脚至洞门端墙顶帽背的 水平距离，一般不小于1.5m。
2．洞门端墙顶宜高出仰坡坡脚不 小于0.5m。
3．洞门端墙与仰坡之间水沟沟底 至衬砌拱顶外缘的高度，一般 不小于1m。
4．一般隧道门端墙、翼墙、挡土 墙设计为仰斜式墙身时，墙背 坡度不宜缓于1: 0.3。
喷混凝土衬砌：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。适当的时间喷混凝土，即为喷混凝土 衬砌。 喷锚衬砌：根据实际情况，需要安装锚杆的则先装设锚杆，再 喷混凝土，即为喷锚衬砌。 复合式衬砌：如果以喷混凝土，锚杆或钢拱支架的一种或几种 组合作为初次支护对围岩进行加固，维护围岩稳定防止有害松 动。待初次支护的变形基本稳定后，进行现浇混凝土二次衬砌 ，即为复合式衬砌。
这种衬砌具备下列优点：
⑴一经装配成环，不需养生时间，即可承受围岩压 力；
⑵大量构件可以在工厂成批生产，在洞内进行机械 化拼装，从而改善了劳动条件，节省了劳动力；
⑶拼装时，不需要临时支护如拱架、模板等，从而 节省了大量的支撑材料及劳动力；
⑷拼装速度因采用了机械化而提高，缩短了工期， 还可能降低造价。
但也存在一些缺点，在坑道内需要足够的拼装空间 ，制备构件的尺寸要求有一定的精度，接缝多，防水较 困难等，由于以上原因，在我国铁路上未能推广使用。
(3) 喷锚衬砌
指的是借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚 杆的联合作用(根据地质情况也可分别单独采用)加固岩层 ，分为临时性支护结构和永久性支护结构。
①坦三心圆拱(r1> r2) ②或尖三心圆拱 (r2< r1) ③割圆拱（r1＝r2＝r）
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
3
为了节省圬工，也可以采用大拱脚薄边墙衬砌。
大拱脚薄边墙衬砌
为适用于地质条件比较差，岩体较松散破碎， 侧向水平诶眼压力也相当大的情况。一般适用于Ⅳ 级以下围岩中。
（2）装配式衬砌
这种衬砌是将若干在工厂或现场预制的构件运入坑 道内，用机械拼装而成，一经装配，即可承受围岩压力 。
整体式混凝土衬砌虽然在我国被广泛地采用，但是 ，它在灌注以后不能立即承受荷载，必须经过一个养护 的过程，因而施工进度受到一定的限制。随着社会不断 地向工业化和机械化发展，隧道施工也提出向工业化和 机械化改进，于是随着隧道施工机械化的发展，出现了 装配式隧道衬砌。
超前管棚
管棚是在进洞口的地质条件非常差（如：沙土、破碎严重的岩石、 黄土等）的情况下使用，一般长度就20-30米左右，管棚为壁厚3.5mm的钢 管，直径一般为108mm。当然洞内地质条件非常差的时候也可以用管棚 （如：洞内遇到冒顶现象造成的沿洞轴线长度较大，放 量较大）。
超前深孔帷幕:指对隧道前方一定范围的土体进行全 面加固，在开挖区域周边形成隔水帷幕，以防止地 下水渗流给隧道施工带来较大风险。
喷混凝土是利用喷浆设备向地下洞室开挖面喷一定厚 度的混凝土层，借以支护围岩。由于混凝土喷层密贴围岩 ，并具柔软性等特点，所以能承受较大荷载，并能控制围 岩变形，充填胶结岩体表层裂隙，保护和发挥岩体的潜力 。喷混凝土可以作为洞室围岩的初期支护，也可以作为永 久性支护。
喷混凝土衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌
第一节 洞身衬砌与洞门构造
隧道工程中常将这种人工修筑的隧道支护结构称为“衬砌”。
直墙式衬砌
洞 身
曲墙式衬砌
衬
砌
圆形断面衬砌
的
类
型
矩形断面衬砌
偏压衬砌 喇叭口隧道衬砌
适用：直墙式衬砌型式通常用于岩石地层垂直围岩压 力为主要计算荷载、水平围岩压力很小的情况。一殷 适用于I，II级围岩，有时也可用于IV级围岩 拱部形状：
整体式衬砌与复合式衬砌的区别
复合式衬砌是初期支护、二次衬砌加中间的 防水板组成，是新奥法的主要支护形式。
整体式衬砌是单独的混凝土衬砌，以前矿山 法多用此支护形式，现在多用于明洞等衬砌。
可以理解成复合式衬砌形式上比整体式的多 初期支护和防水板。但是初期支护是新奥法的主 要体现，
支护结构
锚喷支护
支护
偏压衬砌示意图
喇叭口隧道衬砌示意图
2 衬砌结构的类型
衬砌按施工工艺（支护结构类型）分
(1) 整体式衬砌 (2) 装配式衬砌 (3) 喷锚衬砌 (4) 复合式衬砌
（1）整体式衬砌
整体式衬砌采用就地整体模筑混凝土。 其方法是在隧道内树立模板、拱架，然后浇
灌混凝土而成。它作为一种支护结构，从外部支 撑隧道围岩，适用于不同的地质条件，易于按需 成型，且适合多种施工方法，因此在我国隧道工 程中广泛使用。
第二章 隧道结构构造
★知识目标： 认识隧道的洞身衬砌结构的类型和洞门的构造；明洞的类
型和适用范围，认识隧道建筑物的构造特征（包括隧道平 面、纵断面、横断面，初期支护、二次衬砌，）；掌握隧 道运营的防排水措施和通风、照明系统。 ★能力目标：
能准确判断隧道洞门构造的类型、洞身衬砌，掌握防排 水措施，通风、照明系统的设置。