隧道工程 - 图文(4)

图5.4-6 双层横断面布置图 城市地下道路不宜采用在同一通行孔布置双向交通。当断面布置困难时，对设计速度大于或等于50km/h 的短距离城市地下道路，可在同一通行孔布置双向交通，但必须采用中央防撞设施进行隔离；对设计速度小于50km/h 的城市地下道路，当在同一通行孔布置双向交通时，应采用中央安全隔离措施；同时应保证运营管理安全可靠。 5.4.3 隧道主体结构 地下道路结构根据施工工艺分为明挖法、暗挖（矿山）法、盾构法和沉管法。各种工法及适用条件、特点比较见表5.4-5。城市地下道路结构设计应根据工程地质条件、周边环境，从技术、经济、工期、环境影响等方面综合比较，选择合理的结构形式和施工工法。 表5.4-5 四种结构形式的工法比较： 明挖法 暗挖（矿山）法 盾构法 沉管法 适用水底地形平坦、水适用地质复各种地质条件 地质条件好、地层土层地质条件 杂 适应复杂结构（变宽、能适应各种变稳定。 深及跨度较小情况 能适应部分变化 分合流匝道） 基坑支护、降断层破碎带的支关键技术问低地下水位、护、加固、堵水、题 土方开挖、结结构防水 构防水 化 不适应 不适应 推进施工的良好管段制作与装配、基础后盾系统、确保洞处理、沉放、连接、接口土体稳定、洞口缝防水 建筑密封 开挖与支护一次完成、掘进速度施工简单、快施工复杂、拆迁少、快； 捷、经济、安优势 全 施；技术和经济具有优越性 对城市生活有对周围岩层扰动较断面尺寸多变的干扰、对周边大，对地质勘探要区段适应力差； 劣势 环境有一定影求高，对围岩地质短距离隧道不经响； 条件预测差 适应性很好，适应性较好，受地土层适应性好，但结论 但受明挖基坑质条件影响较大 结构断面变化受济，定制费高 与地下管线等设没有交通疏解 不影响地面交通对地质条件适应性强；隧道断面利用率高；施工周期短；操作条件好，施工安全； 沉管对于河道上的船舶交通会有影响 只适用于水底 深度限制 限 城市地下道路隧道出入口、地下道路分合流段等通常采用明挖法施工，在建设场地开阔、建筑物较少及环境条件许可的情况下也尽可能采用明挖结构。明挖结构通常采用矩形断面、一般为现浇施工。优点是断面能适应各种变化，与城市地下道路隧道的建筑限界也比较接近，结构受力合理，顶板上也便于敷设各种地下管线与设施。采用明挖法施工的隧道横断面布置见图5.4-5单层横断面布置图。 暗挖法施工的城市地下道路隧道一般采用复合衬砌结构。复合衬砌结构通常由内、外两层衬砌和中间防水层组成。外层衬砌又称初期支护，其作用是加固围岩，控制围岩变形，防止围岩松动失稳。初期支护要求开挖后立即施作，喷射混凝土与围岩密贴，在尽短的时间内加固开挖面。初期支护包括打设锚杆、架设钢支撑（钢拱架）、喷射混凝土等。内层衬砌称为二期支护，一般是在初期支护变形稳定后施作。二期支护结构是主要的承载单元，根据围岩等级不同，二衬混凝土承载的荷载比例也不相同。通常情况下二衬施工采用模筑混凝土。防水层铺设在初期支护与二期支护之间。采用暗挖法施工的隧道横断面布置见图5.4-7。 图5.4-7 暗挖法结构断面 盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在土层中推进，通过盾构外壳和管片支承四周土层，防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

盾构法具有以下优点：

1）安全开挖和衬砌，掘进速度快；

2）盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业，施工劳动强度低。 3）不影响地面交通与设施，同时不影响地下管线等设施；

4）穿越河道时不影响航运，施工中不受季节、风雨等气候条件影响，施工中没有噪音和扰动； 5）在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。盾构法也 有以下缺点：

1）价格昂贵且针对性很强，对每一条用盾构施工的隧道，都需要根据工程地质、水文地质条件以及结构断面尺寸专门进行设计制造，一般不能简单地在其它隧道中重复使用； 2）隧道曲率半径过小或隧道顶覆土太浅时施工难度较大；

3）在富水松软土层中，地表沉降难以控制，对衬砌整体防水技术要求很高； 4）对水底隧道，覆土太浅时施工不够安全；

图5.4-8 复合式泥水平衡盾构机

图5.4-9 盾构隧道断面

沉管隧道是一种水下隧道的建设方法。采用预制的方式建造隧道，然后将预制段分别浮运到隧址，通过沉放对接，在开挖的水下基槽内将各预制段一节一节连接起来，形成一个贯通的隧道。 沉管隧道的结构断面一般有圆形和矩形。一般圆形断面多采用钢壳混凝土，矩形断面多采用钢筋混凝土结构。矩形钢筋混凝土结构由于其断面利用率高，结构形式灵活。伴随着大体积混凝土防渗抗裂技术的提高，沉管隧道的发展已经由钢壳结构向矩形混凝土结构发展。钢筋混凝土矩形管段的优点是，隧道横断面利用率高，建造多车道（4～8车道）隧道时，优势明显。矩形管段利用自身防水的性能，能做到隧道内无渗漏水。缺点是修建临时干坞，征地搬迁及施工费用较高；制作管段时对混凝土施工要求严格。

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