隧道衬砌是 为防止围岩变形或坍塌,沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。它起到提供承载力、保护围岩稳定、防止地下水渗透及确保足够耐久性的作用。隧道衬砌技术广泛应用于隧道工程和水力渠道中,根据不同的地质条件、结构受力条件和施工技术方法,可以采用不同的衬砌形式,如喷混凝土衬砌、喷锚衬砌、复合式衬砌等。
衬砌的主要类型包括:
现场灌注混凝土,也称模筑混凝土衬砌。其特点是能适应不同地质情况和施工条件,易于按设计需要成洞,表面平顺光滑,整体性好,抗渗性强。
在工厂或现场预先制成若干构件,运入隧洞内,用机械将其一环接一环拼装成型。这种衬砌的优点是施工速度快,不需要养护时间,但需要足够的拼装空间,接缝较多,要增加防渗漏等措施。
由锚杆、钢筋网及喷射混凝土形成的联合支护衬砌。采用锚喷支护可以充分发挥围岩的自承能力,使围岩与衬砌共同承力。通常在开挖的新鲜隧洞岩面用锚喷作初期支护,再用模筑混凝土或喷射混凝土进行二次衬砌。
在喷锚或单喷支护之后,再就地灌注一层混凝土,形成喷锚支护同混凝土衬砌结合的复合式衬砌结构。复合式衬砌通常分为初期支护(一次衬砌)和二次支护(二次衬砌)。
隧道衬砌的设计和施工需要综合考虑地质条件、隧道尺寸、施工方法等因素,以确保隧道的安全和稳定。