第四章类比分析法.pptx

地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法第四章第四章 类比分析法类比分析法4.1 类比分析法原理类比分析法原理 类比分析法有直接对比法和间接类比法两种。类比分析法有直接对比法和间接类比法两种。直直直直接接接接对对对对比比比比法法法法：一一般般是是以以围围岩岩的的岩岩体体强强度度和和岩岩体体完完整整性性、地地下下水水影影响响程程度度、洞洞室室埋埋深深、可可能能受受到到的的地地应应力力、工工程程的的形形状状与与尺尺寸寸、施施工工方方法法、施施工工的的质质量量以以及及使使用用要要求求等等方方面面的的因因素素，将将设设计计的的工工程程与与上上述述条条件件基基本本相相同同的的已已建建工工程程进进行行对对比比，由此确定设计参数。由此确定设计参数。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 间间间间接接接接类类类类比比比比法法法法：一一般般是是根根据据现现行行围围岩岩分分级级表表和和不不同同级级别别围围岩岩中中支支护护结结构构的的设设计计参参数数或或标标准准图图，确定拟建工程的支护类型与参数。确定拟建工程的支护类型与参数。应用工程类比法确定支护参数的设计程序应用工程类比法确定支护参数的设计程序应用工程类比法确定支护参数的设计程序应用工程类比法确定支护参数的设计程序:初步设计阶段的工作：初步设计阶段的工作：初步设计阶段的工作：初步设计阶段的工作：根据选定的洞轴线和根据选定的洞轴线和掌握的地质资料，粗略初步划定围岩级别，然后掌握的地质资料，粗略初步划定围岩级别，然后结合工程尺寸，按照设计参数参考表，初定支护结合工程尺寸，按照设计参数参考表，初定支护类型参数，并由此计算工程类，上报工程概算经类型参数，并由此计算工程类，上报工程概算经费。费。施工阶段设计工作：施工阶段设计工作：施工阶段设计工作：施工阶段设计工作：在对围岩地质条件又比在对围岩地质条件又比较细致和深入了解后，详细分段划定围岩级别，较细致和深入了解后，详细分段划定围岩级别，进行施工阶段支护参数设计。进行施工阶段支护参数设计。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 施工阶段围岩级别的确定：应组织地质勘察、施工阶段围岩级别的确定：应组织地质勘察、设计、施工技术人员共同深入现场，按围岩分级设计、施工技术人员共同深入现场，按围岩分级表的要求，逐段分析围岩稳定性并加以素描，以表的要求，逐段分析围岩稳定性并加以素描，以洞室的地质展示图及参数设计图的成果形式表达洞室的地质展示图及参数设计图的成果形式表达出来，在图上分段标明所划定的围岩类别和选用出来，在图上分段标明所划定的围岩类别和选用的支护类型与参数。的支护类型与参数。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法4.2 铁路隧道各级围岩衬砌设计参数简介铁路隧道各级围岩衬砌设计参数简介 喷锚衬砌的设计参数喷锚衬砌的设计参数喷锚衬砌的设计参数喷锚衬砌的设计参数（喷锚衬砌内部轮廓线应（喷锚衬砌内部轮廓线应 比整体式衬砌放大比整体式衬砌放大10cm10cm做，必要时内侧补强衬做，必要时内侧补强衬 砌用）砌用）围岩围岩围岩围岩级别级别级别级别 单线隧道单线隧道单线隧道单线隧道 双线隧道双线隧道双线隧道双线隧道 喷砼厚喷砼厚喷砼厚喷砼厚5cm5cm喷砼厚喷砼厚喷砼厚喷砼厚8cm8cm，必要时设置锚，必要时设置锚，必要时设置锚，必要时设置锚杆，长杆，长杆，长杆，长1.51.52.0m2.0m，间距，间距，间距，间距1.21.21.5m 1.5m 喷砼厚喷砼厚喷砼厚喷砼厚8cm8cm，必要时设，必要时设，必要时设，必要时设置锚杆，长置锚杆，长置锚杆，长置锚杆，长1.51.52.0m2.0m，间距，间距，间距，间距1.21.21.5m 1.5m 喷砼厚喷砼厚喷砼厚喷砼厚10cm10cm，锚杆长，锚杆长，锚杆长，锚杆长2.02.02.5m2.5m，间距，间距，间距，间距1.01.01.2m1.2m，必要，必要，必要，必要时设置局部钢筋网时设置局部钢筋网时设置局部钢筋网时设置局部钢筋网 地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 注：注：边墙喷砼厚度可略低于表列数值，如边墙边墙喷砼厚度可略低于表列数值，如边墙 围岩稳定，可不设锚杆和钢筋网；围岩稳定，可不设锚杆和钢筋网；钢筋网的网格间距宜为钢筋网的网格间距宜为151530cm30cm，钢筋网，钢筋网 保护层厚度不应小于保护层厚度不应小于2cm2cm。不宜采用锚喷衬砌的情况：不宜采用锚喷衬砌的情况：地下水发育或大面积淋水地段；地下水发育或大面积淋水地段；能造成衬砌腐蚀或膨胀性围岩的地段；能造成衬砌腐蚀或膨胀性围岩的地段；最冷月平均气温低于最冷月平均气温低于-5-5地区的冻害地段；地区的冻害地段；有其它特殊要求的隧道。有其它特殊要求的隧道。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 预留变形量（预留变形量（预留变形量（预留变形量（mmmm）围岩级别围岩级别围岩级别围岩级别 单线隧道单线隧道单线隧道单线隧道双线隧道双线隧道双线隧道双线隧道-101030 30 101030 30 303050 50 303050 50 505070 70 505070 70 7070100 100 7070100 100 设计确定设计确定设计确定设计确定 注：深埋、软岩隧道取大值；浅埋、硬岩隧道 取小值；有明显流变、原岩应力较大和膨胀性围岩 应根据量测数据反馈分析确定。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 复合式衬砌初期支护及二次衬砌的设计参数复合式衬砌初期支护及二次衬砌的设计参数复合式衬砌初期支护及二次衬砌的设计参数复合式衬砌初期支护及二次衬砌的设计参数 单线隧道复合式衬砌的设计参数单线隧道复合式衬砌的设计参数单线隧道复合式衬砌的设计参数单线隧道复合式衬砌的设计参数围围围围岩岩岩岩级级级级别别别别 初期支护初期支护初期支护初期支护 二次衬砌二次衬砌二次衬砌二次衬砌cmcm喷射砼厚度喷射砼厚度喷射砼厚度喷射砼厚度cm cm 锚杆锚杆锚杆锚杆 钢钢钢钢筋筋筋筋网网网网 钢钢钢钢架架架架 拱拱拱拱墙墙墙墙 仰仰仰仰拱拱拱拱 拱墙拱墙拱墙拱墙 仰拱仰拱仰拱仰拱 位置位置位置位置长度长度长度长度m m 间距间距间距间距m m 4 4-2525-6 6-局部局部局部局部设设设设 2.02.01.21.21.5 1.5-2525-10101010拱、拱、拱、拱、墙墙墙墙 2.02.02.5 2.5 1.01.01.2 1.2 必要必要必要必要时设时设时设时设 -30303030 14141414拱、拱、拱、拱、墙墙墙墙 2.52.53.03.00.80.81.0 1.0 拱墙拱墙拱墙拱墙仰拱仰拱仰拱仰拱 必要必要必要必要时设时设时设时设35353535 通过试验确定通过试验确定通过试验确定通过试验确定 地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 双线隧道复合式衬砌的设计参数双线隧道复合式衬砌的设计参数双线隧道复合式衬砌的设计参数双线隧道复合式衬砌的设计参数围围围围岩岩岩岩级级级级别别别别 初期支护初期支护初期支护初期支护 二次衬砌二次衬砌二次衬砌二次衬砌cmcm喷射砼厚度喷射砼厚度喷射砼厚度喷射砼厚度cm cm 锚杆锚杆锚杆锚杆 钢钢钢钢筋筋筋筋网网网网 钢钢钢钢架架架架 拱拱拱拱墙墙墙墙 仰仰仰仰拱拱拱拱 拱墙拱墙拱墙拱墙 仰拱仰拱仰拱仰拱 位置位置位置位置长度长度长度长度m m 间距间距间距间距m m 5 5-局部设局部设局部设局部设 2.02.02.52.51.51.5-3030-10101010拱、墙拱、墙拱、墙拱、墙 2.02.02.52.51.21.21.5 1.5 必要必要必要必要时设时设时设时设-35353535 15151515拱、墙拱、墙拱、墙拱、墙 2.52.53.0 3.0 1.01.01.2 1.2 拱墙拱墙拱墙拱墙仰拱仰拱仰拱仰拱必要必要必要必要时设时设时设时设35353535 20202020拱、墙拱、墙拱、墙拱、墙 3.03.03.53.50.80.81.0 1.0 拱墙拱墙拱墙拱墙仰拱仰拱仰拱仰拱 拱墙拱墙拱墙拱墙仰拱仰拱仰拱仰拱40404040通过试验确定通过试验确定通过试验确定通过试验确定 地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 注：采用钢拱架时，宜选用格栅钢架，喷射注：采用钢拱架时，宜选用格栅钢架，喷射砼保护层厚度不应小于砼保护层厚度不应小于4cm4cm。自稳时间短、初期变形大的地层，或对地面自稳时间短、初期变形大的地层，或对地面 下沉量有严格限制时，应采用型钢钢架。根据围下沉量有严格限制时，应采用型钢钢架。根据围岩条件不同，可选择仅在隧道拱部设置的钢架或岩条件不同，可选择仅在隧道拱部设置的钢架或在拱部及墙部设置开口式钢架。在软弱围岩中应在拱部及墙部设置开口式钢架。在软弱围岩中应采用封闭式钢架。采用封闭式钢架。格栅钢架主筋的直径不宜小于格栅钢架主筋的直径不宜小于18mm18mm，钢拱架，钢拱架的保护层厚度不应小于的保护层厚度不应小于4cm4cm，钢拱架间距不宜大于，钢拱架间距不宜大于1.2m1.2m，各排钢架间应设置钢拉杆，其直径宜为，各排钢架间应设置钢拉杆，其直径宜为202022mm22mm。松散、破碎或膨胀性围岩中宜采用钢筋网喷松散、破碎或膨胀性围岩中宜采用钢筋网喷射砼做初期支护，其厚度不小于射砼做初期支护，其厚度不小于100mm100mm。钢筋网应以直径钢筋网应以直径6 68mm8mm的钢筋焊接而成，钢的钢筋焊接而成，钢 筋间距宜为筋间距宜为150150250mm250mm，钢筋网搭接长度应为，钢筋网搭接长度应为1 12 2个网孔。个网孔。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法4.3 公路隧道各级围岩衬砌设计参数简介公路隧道各级围岩衬砌设计参数简介 锚喷衬砌设计参数锚喷衬砌设计参数锚喷衬砌设计参数锚喷衬砌设计参数围岩级别围岩级别 单车道单车道双车道双车道 喷砼厚度喷砼厚度6cm 6cm 喷砼厚度喷砼厚度6 610cm10cm，必，必要时设锚杆，长度要时设锚杆，长度1.51.52.0m2.0m，间距，间距1.21.21.5m1.5m 喷砼厚度喷砼厚度6 610cm10cm，必要时设锚杆，长度必要时设锚杆，长度1.51.52.0m2.0m，间距，间距1.21.21.5m 1.5m 喷砼厚度喷砼厚度8 812cm12cm，设，设锚杆，长度锚杆，长度2.02.02.5m2.5m，间距，间距1 11.2m1.2m，必要，必要时配钢筋网时配钢筋网 喷砼厚度喷砼厚度8 812cm12cm，设锚杆，长度设锚杆，长度2.02.02.5m2.5m，间距，间距1 11.2m1.2m，必要时配钢筋网必要时配钢筋网 喷砼厚度喷砼厚度101015cm15cm，设锚杆，长度设锚杆，长度2.52.53.0m3.0m，间距，间距1m1m，配钢，配钢筋网筋网地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 注：注：级及以上围岩采用锚喷衬砌时，设计参级及以上围岩采用锚喷衬砌时，设计参 数应通过试验定；数应通过试验定；边墙喷砼的厚度，可取表列参数的下限边墙喷砼的厚度，可取表列参数的下限 值；如边墙围岩稳定，可不设锚杆和钢筋值；如边墙围岩稳定，可不设锚杆和钢筋 网；网；钢筋网的网格间距，一般为钢筋网的网格间距，一般为151530cm30cm，钢，钢 筋网保护层不小于筋网保护层不小于2cm2cm。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 预留变形量（预留变形量（预留变形量（预留变形量（mmmm）注：围岩破碎取大值；围岩完整取小值。注：围岩破碎取大值；围岩完整取小值。围岩级别围岩级别围岩级别围岩级别 两车道隧道两车道隧道两车道隧道两车道隧道三车道隧道三车道隧道三车道隧道三车道隧道-10 10 5050 202050 50 505080 80 505080808080120 120 8080120 120 100100150 150 100100150150120120170170地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 单车道隧道复合式衬砌初期支护设计参数单车道隧道复合式衬砌初期支护设计参数单车道隧道复合式衬砌初期支护设计参数单车道隧道复合式衬砌初期支护设计参数围岩级别围岩级别围岩级别围岩级别 单车道单车道单车道单车道 喷砼厚度喷砼厚度喷砼厚度喷砼厚度5 510cm10cm，设置锚，设置锚，设置锚，设置锚杆长度杆长度杆长度杆长度2m2m，间距，间距，间距，间距1 11.2m1.2m，必要时设局部钢筋网必要时设局部钢筋网必要时设局部钢筋网必要时设局部钢筋网 喷砼厚度喷砼厚度喷砼厚度喷砼厚度101015cm15cm，设置，设置，设置，设置锚杆长度锚杆长度锚杆长度锚杆长度2 22.5m2.5m，间距，间距，间距，间距1m1m，必要时设配钢筋网，必要时设配钢筋网，必要时设配钢筋网，必要时设配钢筋网 喷砼厚度喷砼厚度喷砼厚度喷砼厚度15cm15cm，设置锚杆，设置锚杆，设置锚杆，设置锚杆长度长度长度长度2.5m2.5m，间距，间距，间距，间距0.80.81m1m，设钢筋网，应施作仰拱设钢筋网，应施作仰拱设钢筋网，应施作仰拱设钢筋网，应施作仰拱 喷砼厚度喷砼厚度喷砼厚度喷砼厚度20cm20cm，设置锚杆，设置锚杆，设置锚杆，设置锚杆长度长度长度长度3.0m3.0m，间距，间距，间距，间距0.60.60.8m0.8m，设钢筋网，必要时设钢架，设钢筋网，必要时设钢架，设钢筋网，必要时设钢架，设钢筋网，必要时设钢架，应作仰拱应作仰拱应作仰拱应作仰拱 注：采用钢架时，宜选用轻型钢材制作；钢架的喷砼保护层不小于4cm。地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 4.4.两车道隧道复合式衬砌的设计参数两车道隧道复合式衬砌的设计参数两车道隧道复合式衬砌的设计参数两车道隧道复合式衬砌的设计参数围围围围岩岩岩岩级级级级别别别别 初期支护初期支护初期支护初期支护 二次衬砌二次衬砌二次衬砌二次衬砌cmcm喷射砼厚度喷射砼厚度喷射砼厚度喷射砼厚度cm cm 锚杆锚杆锚杆锚杆 mm钢钢钢钢筋筋筋筋网网网网 钢钢钢钢架架架架 拱拱拱拱墙墙墙墙 仰仰仰仰拱拱拱拱 拱墙拱墙拱墙拱墙 仰拱仰拱仰拱仰拱 位置位置位置位置长度长度长度长度间距间距间距间距 5 5-局部设局部设局部设局部设2.02.0-3030-5 5 8 8-局部设局部设局部设局部设 2.02.02.52.5-3030-8 8 1212-拱、墙拱、墙拱、墙拱、墙 2.02.03.03.01.01.01.5 1.5 局部局部局部局部25x2525x25-3535-1212 1515-拱、墙拱、墙拱、墙拱、墙 2.52.53.0 3.0 1.01.01.2 1.2 拱墙拱墙拱墙拱墙25x2525x25拱墙拱墙拱墙拱墙35353535 1515 2525-拱、墙拱、墙拱、墙拱、墙 3.03.04.04.00.80.81.2 1.2 拱墙拱墙拱墙拱墙20 x2020 x20拱墙拱墙拱墙拱墙仰拱仰拱仰拱仰拱45454545通过试验确定通过试验确定通过试验确定通过试验确定 注：有地下水时，可取大值；无地下水时，可取小值。宜选格栅钢架地地下下结结构构设设计计原原理理与与方方法法 5.5.三车道隧道复合式衬砌的设计参数三车道隧道复合式衬砌的设计参数三车道隧道复合式衬砌的设计参数三车道隧道复合式衬砌的设计参数围围围围岩岩岩岩级级级级别别别别 初期支护初期支护初期支护初期支护 二次衬砌二次衬砌二次衬砌二次衬砌cmcm喷射砼厚度喷射砼厚度喷射砼厚度喷射砼厚度cm cm 锚杆锚杆锚杆锚杆 mm钢筋钢筋钢筋钢筋网网网网 钢钢钢钢架架架架 拱墙拱墙拱墙拱墙 仰拱仰拱仰拱仰拱 拱墙拱墙拱墙拱墙 仰拱仰拱仰拱仰拱 位置位置位置位置长度长度长度长度间距间距间距间距 8 8-局部局部局部局部2.52.5-局部局部局部局部-3535-8 8 1010-局部局部局部局部 2.52.53.53.5-局部局部局部局部-4040-10 10 1515-拱墙拱墙拱墙拱墙 3.03.03.53.51.01.01.5 1.5 拱墙拱墙拱墙拱墙25x2525x25拱墙拱墙拱墙拱墙45454545 1515 2020-拱墙拱墙拱墙拱墙 3.03.04.0 4.0 0.80.81.0 1.0 拱墙拱墙拱墙拱墙20 x2020 x20拱墙拱墙拱墙拱墙仰拱仰拱仰拱仰拱5050钢钢钢钢筋砼筋砼筋砼筋砼5050 2020 3030-拱墙拱墙拱墙拱墙 3.53.55.05.00.50.51.0 1.0 拱墙双层拱墙双层拱墙双层拱墙双层20 x2020 x20拱墙拱墙拱墙拱墙仰拱仰拱仰拱仰拱6060钢钢钢钢筋砼筋砼筋砼筋砼6060钢钢钢钢筋砼筋砼筋砼筋砼通过试验确定通过试验确定通过试验确定通过试验确定 注：有地下水时，可取大值；无地下水时，可取小值。宜选格栅钢架。