单层衬砌的概念

单层衬砌得概念，其形式就是多种德国1995年提出得单层衬砌结构与目前推行得复合衬砌有原则得不同多样得，而且在工程中得到一定程度得推广。1•单层衬砌构造得原则在隧道开挖中，众所周知，时间因素就是非常重要得。隧道施工时得支护采用喷混凝土以后,对理解围岩就是一个具有承载能力得支护，有了进一步得认识。通常，后面施工得内衬（二次衬砌）就是为了提高安全度与保证充分得耐水性而设置得。但内衬得施工，如果考虑时间因素，也具有控制变形增加得效果。因此,在单层衬砌中，如果第2层（内衬）与承载有关，也应该考虑时间因素。在单层衬砌系统中，应力得内部传递机理得比较好得，但被约束得应变、流变及温度变化产生得应力等，在第2层中，在非常早得时期就发生了。为此，就不能充分传递避免因开裂而造爭舁.町*成损伤得必要得压力。结合面完全附着得场合，能够最好地控制因被约束得应变而发生得应力，就是从围岩传递到第1层及全体衬砌，同时从第1层向第2层传递机理得最佳条件。其次，由于各个工程得地质及地下水等条件得不同，在修筑第2层衬砌，必须追加合理得施设时间。iflaI锻世IK厝占吏■y-f.rt单层衬砌得支护经历不同阶段得荷载状况。开挖后产生得变形也就是荷载得一种。图1 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示单线单层衬砌得荷载经历过程。时间轴上得主要阶段示于图2。能够分出2种不同得传递机理。第1种从影响支护应力状态得围岩向外部传递。-Iii!IIKi\\,V门：霍彩图2荷载得时间历程-支护施工前（开挖前）得围岩松弛；-围岩形成拱效应与松弛荷载向支护再分配100%得围岩荷载。，就是图2所示得t（第2层）与•在接近地表面开挖时，随时间拱效应丧失，假定支护承受如图1所示得第1层得施工到第2层施工完成得最短时间t（第1层）得时间差。到第2层修筑前得经过时间，对全体衬砌得影响极大。特别就是，在适合单层衬砌得地质条件下，从外部（从围岩）得荷载增加得过程中，就修筑第2层得场合，其影响更大。例如，在这种状态下，第1层混凝土硬化后立刻修筑第2层就是可以控制二次平衡达成前得松弛。但这样得施工，必须保证第2层得品质。如今，钢纤维混凝土可以满足这个要求。这样得考虑，在地质条件适合单层衬砌得场合，围岩荷载得一部分从第1层直接传递到全体衬砌得可能得。全体衬砌在荷载减少得过程中完成第2层衬砌得修筑。结果隧道衬砌得不应力状态就是由内部传递机理控制得。内部传递形出现拉应力，而处于完全得压缩状态。另一个传递机理就是内部传递机理。态如下。•因第1层得变形传递；•第2层得水化热冷却时产生得温差得传递；•第2层得收缩传递。根据这样得传递机理，整个衬砌中因被约束应变而产生得应力就是上升得。这样得应力在第2层完成后，非常早得时期有一定效果，能够避免开裂得发生。根据地下铁道试用得经验，钢纤维混凝土作为第2层就是没有问题得。采用结合得单层衬砌构造得必要条件就是，如图3所示必须尽可能地形成紧密咬合得一体化断面。各层间得附着因接触咬合就是可以确保得。因此，从过去一般采用得防水层就没有必要了。与双层衬砌不同，单层衬砌得支护就是永久结构物得构成单元。单层衬砌支护就是为了确保施工安全、隧道稳定而由及早施工得数层构成得，接触围岩得层（过去得初期支护）就是永久稳定得，作为能够维持功能要求得构造，而形成合成得结构（图4）。单层衬砌得净空侧与围岩侧，如图5所示，没有用隔离材分离，而就是直接接触得。2层间得直接接触，可增加剪力得传递，因此，随时间，>■片卜力%皿5川a豺王亍卷在荷载增加得场合，与一体断面有同样得结合效果。目前,外衬砌，通常就是不考虑承载与防水功能得。但在单层衬砌中，涉及结构物得耐久性支护应按作为最终结构得一部分来考虑。单层构造，由于能够缩短开挖时间、减少材料消耗、削减施工量等，而能够降低修建隧道得成本。结合得单层衬砌得构造形式示于表1。表1单层衬砌得构造形式构造形式第1层第2层1钢纤维喷混凝土钢纤维喷混凝土2钢纤维喷混凝土钢纤维模注混凝土3钢纤维喷混凝土钢筋喷混凝土4钢纤维喷混凝土钢筋混凝土5钢筋喷混凝土钢纤维喷混凝土6钢筋喷混凝土钢纤维模注混凝土表1中得构造形式，第1层采用钢纤维喷混凝土得结构形式示于图6。第2层得混凝土施工方法或采用喷射方法或模注方法，补强方法可采用钢纤维或钢筋。耐水性可按图7得基本方法，以确保其使用性能。鞘1■：第KKtl•隽咬叶卄工/贺-卜°姦1■:null•劳畋ft丹饕?棉巻打专込再二卜卩丿”卜°繆邂1•臧讨忖比？V—h・血静楠臓t忖廿工＞夕丿一卜©1T嘉1■七撤■氛穴术时禅方的11"為.丙二二備童s一■*£制蟲林比刃-卜tWT^tEf建£『P3.訪*權IKU・-*'*>/>iff■式胡木七？/;/防杉-卜图7保证耐水性方法图6第1层采用钢纤维喷混凝土得结构模式其中方法3,虽然2层就是分离得，但对内部断面力得传递具有结合一体得效果。«1■：・・雄桶#吹忖讨nA即」一卜Ml吹付弓込图8第2层采用模筑混凝土得结构模式3钢纤维模筑混凝土得单层衬砌图8表示第2层采用钢纤维模筑混凝土得构造形式。形式②与⑥仅第1层得施工方法不同。这种构造形式得优点就是采用与双层衬砌同样得施工方法，第2层采用高品质得耐水混凝土。因此在要求具有耐水性得场合采用。为了确保构造得稳定性，第1层得厚度与过去得外衬厚度一样（图9）。最终状态得承载力就是按第1层与第2层结合后得全体衬砌来考虑得。第2层完成后，全体衬砌承受第2层得自重及干燥收缩、第1层得变形、温度产生得应力等。=>聖1■一—一d-彳疼匾0「■•維f効F糖能価安疋性=>542*阪般支聲艮期間支女慎鼻；“*一*庭兰目前，钢纤维混凝土得特性得到不断得改善，但还要研究结构得稳定性。这意味着要附加结构上得安全系数。但就是，从最近得动向瞧，混入钢纤维得方法会越来越多。图9钢纤维模筑混凝土，其钢纤维就是比较好得。但就是在弯矩得作用下，预测可能发生细小得开裂（图10）。即使在这种场合钢纤维也就是没有问题得。者已得到工程实践得证实。在低令时能够控制开裂得发生，比素混凝土与钢筋混凝土更能约束应变。并缓与发生得应力纤维模筑混凝较，基本上，钢纤剪力得能力大。«U林打碍新-ATT-卜I1t打40閻M1W)土作成得试件比维喷混凝土传递图10单层衬砌构造主要就是能够把因弯曲而在接触面产生剪力，通过接触作用传递得场合采用，就是一个比较经济得工法。经验证实，采用格栅等补强材会增加透水性有可能损伤全体结构得稳定性。图11就是一个应该层间剪切动态得试验结果。结果表明：在第1层未加工得喷射面，几乎与人为得作成具有三角形得表面得情况相同。这说明设置补强材得必要性就是不大得。第1层假定表面“污染”得状态，如图12,约降低30%得抗剪能力。其真正得意义就是第2层如修筑过迟，就需要洗净表面。如图11所示，第2层用钢纤维喷混凝土作成得试件与用钢图11结合面抗剪强度得试验结果图12结合面污染得影响4•采用钢纤维喷混凝土得单层衬砌1989年在地下铁道区间隧道第2层采用钢纤维喷混凝土衬砌取得成功。图13就是第2层采用钢纤维喷混凝土得构造形式。构造形式因耐水性得要求不同有以下不同。构造形式①：第1层与第2层得2层都具有承载与耐水功能；⑤：第1层与第2层得2层具有承载功能，只有第2层具有耐水功能。单层衬砌得第2层采用钢纤维喷混凝土得目得就是：•为获得充分得承载能力，强化第1层；•确保使用期间得耐水性。这与第1层采用钢纤维喷混凝土周围支护得目得就是不同得。为了达到这些目得，要特别注意钢纤维喷混凝土得质量保证。羅尊、第1n：彌雄懈強吹蓟-卜黑2■：眸雑精强吹忖廿惻丿-卜⑤赧駆第曲:1WWS捕菇吹卄快"“卜图13第2层采用钢纤维喷混凝土得结构模式为此,应注意一下事项。•在喷第2层前，对第1层得表面要进行处理；•第2层要连续喷射，为保证均匀性应尽可能地避免留有施工缝；•第2层钢纤维混凝土应采用湿喷；•应确保喷射厚度。