鐵路隧道襯砌按建造材料可分為磚隧道襯砌、料石隧道襯砌、混凝土隧道襯砌等；按隧道埋深可分為深埋隧道襯砌、淺埋隧道襯砌；按隧道圍岩性質可分為石質隧道襯砌系列、土質隧道襯砌系列；按襯砌結構可分為直邊牆式隧道襯砌、曲邊牆式隧道襯砌、曲邊牆加仰拱隧道襯砌等；按隧道內列車股道數可分為單線隧道襯砌、雙線隧道襯砌、多線隧道襯砌；按建造方法可分為拼裝式隧道襯砌、混凝土就地灌築隧道襯砌、噴錨支護隧道襯砌等。
基本介紹
- 中文名：鐵路隧道襯砌
- 按建造材料分：磚隧道襯砌、料石隧道襯砌等
- 按隧道埋深分：深埋隧道襯砌、淺埋隧道襯砌
- 按圍岩性質：隧道襯砌系列、土質隧道襯砌系列
簡介,方法,
簡介
沿開挖的鐵路隧道壁面建造的，用以防止圍岩變形和地層塌方，以及阻擋地下水滲漏的構築物。對於圍岩堅硬完整而又無滲漏水的鐵路隧道，也可不作襯砌，但一般需在壁面上噴漿或噴混凝土，以防止岩石風化剝落。
方法
不同類型的隧道襯砌結構適用於不同的隧道圍岩條件，如直邊牆式隧道襯砌適用於圍岩條件較好和無側壓力或側壓力較小的隧道；曲邊牆式隧道襯砌適用於圍岩條件複雜和側壓力較大的隧道；曲邊牆加仰拱式隧道襯砌適用於圍岩側壓力較大，且基底鬆軟或有較大的底壓力的隧道。
結構隧道襯砌一般是由拱、邊牆（直邊牆或曲邊牆）、仰拱或鋪底等部分組成（見圖）。
隧道襯砌結構根據使用要求和圍岩的特性而有不同的襯砌內輪廓，從而定出寬度、高度、形式和襯砌截面及厚度。中國根據隧道圍岩的穩定性及其結構特徵和完整狀態,把圍岩劃分為六類。屬於圍岩穩定、無坍塌,呈巨塊狀整體結構的屬Ⅵ類；圍岩極易坍塌，呈泥砂角礫或易蠕動的鬆散結構的定為Ⅰ類。其他類別圍岩則依次介於Ⅵ類和Ⅰ類之間。中國的單線和雙線鐵路隧道襯砌，在各類圍岩條件下的襯砌主要形式和尺寸見表
襯砌設計根據隧道圍岩特徵和使用要求，需套用隧道襯砌理論和相應計算方法，確定隧道襯砌的形狀、尺寸，以及襯砌用料和施工方法等。
隧道襯砌作為支護的基本理論是把隧道圍岩和襯砌作為相互有聯繫的統一體，即隧道圍岩不僅作為一種壓力作用在襯砌上，而且作為一種介質與襯砌共同作用。圍岩壓力從廣義上講是圍岩原來應力狀態受到隧道開挖擾動後出現的應力重分布狀態，其大小同應力重分布過程、圍岩特徵、襯砌剛度、隧道埋置深度及施工技術等有關。
在這一理論特徵基礎上，建立了許多圍岩壓力和襯砌計算理論派別。如以K.泰沙基為代表的鬆散介質平衡理論認為，隧道襯砌上方土體在垂直下沉時，將受到側向土壓的約束而產生卸荷作用；以M.M.普羅托季亞科諾夫為代表的壓力拱假定理論認為，隧道襯砌上方的圍岩到一定範圍後能夠自穩形成壓力拱，襯砌只承受壓力拱以下的圍岩重力；以溫克列爾為代表的襯砌計算局部變形假定理論則認為，襯砌和圍岩共同作用過程中，相互間力和變形的規律，符合線性關係，類似各自獨立的彈簧作用系統。如此各種襯砌計算理論，都相應地建立了各種襯砌計算方法。目前，各種計算方法可歸納為四類：①超靜定反力法，是把圍岩和襯砌作為超靜定系統進行計算的方法；②複合整體法，是把圍岩和襯砌作為複合體進行計算的方法；③特性曲線法，以圍岩和支護各自的徑向位移曲線作出發點進行分析計算的方法；④經驗法，按已有工程經驗進行的計算方法。
標準斷面由於隧道圍岩各有特性，而影響其穩定性的因素又來自多方面，所以各種襯砌計算方法中的參數難以測出精確值，襯砌實際設計和計算尚屬於經驗性的範疇。
為了簡化隧道襯砌的設計和計算工作，一般按照圍岩分類，在廣泛技術經濟比較基礎上，經過計算最佳化過設計出相應的襯砌類型，並且加以系列化供全國或地區範圍內隧道襯砌設計時廣泛使用。這樣編制出來的襯砌，被稱為標準斷面。標準斷面的使用，也為施工和日後養護提供了方便條件。
襯砌施工方法隧道襯砌採用的建築材料不同，其施工方法也往往不同，如用磚、料石、混凝土塊作襯砌材料，一般採用砌築法或拼裝法施工；用混凝土和鋼拱架作襯砌材料，一般採用就地灌築混凝土法施工。近年來，隨著隧道力學的發展，廣泛地採用新奧法。新奧法是奧地利學者所倡導的，因而得名。這種方法的要點是利用圍岩的自支承能力,使襯砌負擔減少,達到安全、經濟目的，而噴錨能及時支護圍岩，使圍岩保持自穩。通常把錨桿和噴混凝土作為第一次支護，根據量測信息再灌築混凝土作為第二次支護，形成複合式隧道襯砌，所以噴錨和量測信息構成新奧法的要素。新奧法具有支護及時、靈活、安全的特點,並在襯砌中可設定防水層,有利於提高襯砌的防水性,因而受到各國的重視。但是,新奧法目前尚存在一些有待解決的問題，如對圍岩應力重分布中的變形量測控制；隧道岩層有大面積漏水時，噴混凝土工作會發生困難，且漿液可能被衝掉；又如噴混凝土的回彈量較大，噴射質量也不易控制等。
