裝配式襯砌—將襯砌分成若干塊構件，這些構件在現(xiàn)場或工廠預制，然后運到坑道內(nèi)用機械將它們拼裝成一環(huán)接著一環(huán)的襯砌。 

噴錨支護—噴射混凝土 和加設錨桿、金屬網(wǎng)和鋼架 共同支護

復合式襯砌—外襯和內(nèi)襯兩層，所以也叫它為“雙層襯砌”

噴錨支護

整體式模筑混凝土襯砌 — 對地質(zhì)條件的適用性較強，易于按需要成型，整體性好，抗?jié)B性強，并適用于多種施工條件，如可用木模板、鋼模板或襯砌模板臺車等

裝配式襯砌 — 拼裝成環(huán)后立即受力，便于機械化施工，改善勞動條件，節(jié)省勞力。目前多在使用盾構法施工的城市地下鐵道中采用。

噴錨支護 — 噴錨支護是目前常用的一種圍巖支護手段，適用于各種圍巖地質(zhì)條件，但是若作為永久襯砌，一般考慮在Ⅰ、Ⅱ級等圍巖良好、完整、穩(wěn)定的地段中采用。

復合式襯砌 — 是一種較為合理的結(jié)構形式，適用于多種圍巖地質(zhì)條件， 有其廣闊的發(fā)展前途。

混凝土與鋼筋混凝土

隧道工程所用的混凝土強度等級不應低于C15 

洞門用混凝土整體灌筑，其強度不應低于C20 

強度等級對于襯砌段不應低于C20，對于洞門不應低于C15

片石混凝土

在巖層較好地段的邊墻襯砌，可采用片石混凝土（片石的摻量不應超過總體積的20%）。

當起拱線以上1m以外部位有超挖時，其超挖部分也可用片石混凝土進行回填。

選用的石料要堅硬，其強度等級不應低于MU40，有裂隙和易風化的石料不應采用。

石料和混凝土預制塊

石料或混凝土預制塊用強度等級不低于M10的水泥砂漿砌筑襯砌。石料的強度等級不應低于MU60，并且有裂隙和易風化的石料不應采用?；炷令A制塊強度等級不應低于MU20。

噴射混凝土

噴射混凝土的強度等級采用C20，所用的水泥應優(yōu)先采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥 

噴射鋼纖維混凝土中的鋼纖維宜采用普通碳素鋼制成，等效直徑為0.3～0.5㎜的方形或圓形斷面，長度宜為20～25㎜

錨桿

錨桿的桿體宜用20 MnSi鋼筋，也可采用Q235鋼筋；縫管式錨桿宜采用16 MnSi鋼管，亦可采用Q235鋼管；錨桿直徑宜為18～22㎜，墊板可采用Q235鋼板。

裝配式材料

對于襯砌材料，可采用一些裝配式材料，如鋼筋混凝土大型預制塊、加筋肋鑄鐵預制塊等 

鐵路隧道凈空及要求

直線隧道凈空

機車車輛限界 — 它是指機車車輛最外輪廓的限界尺寸

基本建筑限界 — 它是指線路上各種建筑物和設備均不得侵入的輪廓線

隧道建筑限界 — 它是指包圍“基本建筑限界”外部的輪廓線

直線隧道凈空— 要比“隧道建筑限界”稍大一些，還考慮了在不同的圍巖壓力作用下，襯砌結(jié)構的合理受力形狀（拱部采用三心圓，邊墻采用直墻式或曲墻式）以及施工方便等因素。 

基本建筑限界

最大級超限貨物裝載限界

隧限-1A和隧限-1B

隧限-2A和隧限-2B

單線電力牽引鐵路隧道襯砌內(nèi)輪廓

雙線電力牽引鐵路隧道襯砌內(nèi)輪廓

曲線隧道凈空加寬

加寬原因

車輛通過曲線時，轉(zhuǎn)向架中心點沿線路運行，而車輛本身卻不能隨線路彎曲仍保持其矩形形狀。故其兩端向曲線外側(cè)偏移（d外），中間向曲線內(nèi)側(cè)偏移（d內(nèi)1）。

車輛通過曲線時的平面圖

由于曲線外軌超高，車輛向曲線內(nèi)側(cè)傾斜，使車輛限界上的控制點在水平方向上向內(nèi)移動了一個距離（d內(nèi)2）。

加寬值的計算

- 單線曲線隧道加寬值的計算

·  車輛中間部分向曲線內(nèi)側(cè)的偏移d內(nèi)1

式中l(wèi) —  車輛轉(zhuǎn)向架中心距，取18m；

      R —  曲線半徑（m）

車輛通過曲線時的橫斷面圖

車輛兩端向曲線外側(cè)的偏移d外

式中  L— 標準車輛長度，我國為26m。

外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移d內(nèi)2

式中H—— 隧道限界控制點自軌面起的高度

       E —— 曲線外軌超高值，其最大值不超過15㎝，且

在我國鐵路標準設計中，d內(nèi)2系將相應的隧道建筑限界繞內(nèi)側(cè)軌頂中心轉(zhuǎn)動arctg角求得，可近似取d內(nèi)2=2.7E （㎝）。

對于單線曲線隧道凈空的加寬值為：

內(nèi)側(cè)加寬：

外側(cè)加寬：

總加寬：

雙線曲線隧道加寬值的計算：

雙線曲線隧道的內(nèi)側(cè)加寬值W1及外側(cè)加寬值W2與單線曲線隧道加寬值的計算相同。即

內(nèi)側(cè)加寬：

外側(cè)加寬：

當外側(cè)線路的外軌超高大于內(nèi)側(cè)線路的外軌超高時 

式中  H—— 車輛外側(cè)頂角距內(nèi)軌頂面的高度，取360㎝；

          E—— 外側(cè)線路的外軌超高值（㎝）；

          R—— 曲線半徑（m）。

其它情況時 

總加寬

曲線隧道中線與線路中線偏移距離

單線曲線隧道如圖3-10所示，隧道中線與線路中線偏移距離d為：d =（W1－ W2） （㎝）

雙線曲線隧道如圖3-11所示，內(nèi)側(cè)線路中線至隧道中線的距離為d1= 200－（W1－ W2－ W3）  （㎝）

雙線曲線隧道外側(cè)線路中線至隧道中線的距離為

d2= 200 +（W1－ W2+ W3）  （㎝）

單線曲線隧道中線偏移

曲線隧道與直線隧道襯砌的銜接方法

《鐵路隧道設計規(guī)范》規(guī)定：位于曲線地段的隧道，其緩和曲線部分可分兩段加寬，即自圓曲線至緩和曲線中點，并向直線方向延長13m，采用圓曲線加寬斷面（按W值加寬）；其余緩和曲線，并自直緩分界點向直線段延長22m，采用緩和曲線中點加寬斷面，其加寬值取圓曲線之半（按W/2值加寬） 

雙線曲線隧道中線偏移

曲線隧道與直線隧道襯砌的銜接

公路隧道的凈空

公路隧道建筑限界一般規(guī)定如圖所示。圖中各符號的含義如下：

W—行車道寬度；

S—行車道兩側(cè)路緣帶寬度；

C—余寬，當計算行車速度≥100km/h時為0.5m，小于100km/h時為0.25m；

H—凈高，一條公路應用一個凈高，高速公路和一級、二級公路為5.0m；三、四級公路為4.5m；

E—建筑限界頂角寬度，當L≤1m時，E=L；當L＞1m時，E=1m；

L—側(cè)向?qū)挾?，高速公路、一級公路的?cè)向?qū)挾葹橛猜芳鐚挾龋↙1或L2），其它各級公路的側(cè)向?qū)挾葹槁芳鐚挾葴p去0.25m；

公路隧道建筑限界

隧道襯砌的其它構造要求

一般單線隧道洞口應設置不小于5m長的模筑混凝土襯砌，雙線和多線隧道應適當加長；

圍巖較差段的襯砌應向圍巖較好地段延伸5～10m；

偏壓襯砌段應延伸至一般襯砌段內(nèi)5m以上；

不設仰拱的隧道應做底板，單線隧道其厚度不得小于20㎝，雙線隧道其厚度不得小于25㎝；

對襯砌有不良影響的硬軟地層分界處，應設置變形縫；

電力牽引的隧道，其長度大于2000m及位于隧道群地段和車站兩端時，為了使接觸網(wǎng)有良好的工作和維修條件，應根據(jù)需要設置接觸網(wǎng)補償下錨的襯砌段。

運營通風洞、聯(lián)絡通道等與主隧道連接處的襯砌設計應做加強處理。

直墻式襯砌

適用于地質(zhì)條件比較好，屬于我國鐵路隧道圍巖分類中的Ⅱ、Ⅲ級圍巖，有時也可用于Ⅳ級圍巖；

圍巖壓力以豎向為主，幾乎沒有或僅有很小的水平側(cè)向壓力 ；

襯砌由上部拱圈. 兩側(cè)豎直邊墻和下部鋪底三部分組合而成 ； 

單線直墻式襯砌

在地質(zhì)條件較好時，為了節(jié)省圬工，直墻式襯砌在構造上采取若干改進措施。例如在整體巖層堅固的情況下，幾乎沒有什么水平側(cè)壓力，也沒有地下水侵入，則可采用大拱腳噴混凝土（或噴砂漿）邊墻襯砌；

在地質(zhì)條件尚好，側(cè)壓力不大，但又不宜采用大拱腳噴混凝土（或噴砂漿）邊墻襯砌時，為了節(jié)省邊墻圬工，可以簡化邊墻 

大拱腳噴混凝土邊墻襯砌

適用于地質(zhì)比較差，巖石松散破碎，強度不高，又有地下水，側(cè)向水平壓力也相當大的Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ級圍巖情況 ·  由頂部拱圈，側(cè)面曲邊墻和底部仰拱（或鋪底）所組成 ·  除在Ⅳ級圍巖無地下水，且基礎不產(chǎn)生沉降的情況下可不設仰拱，只做平鋪底外，一般均設仰拱 。

連拱式 邊墻襯砌

圖為單線非電氣化鐵路隧道襯砌Ⅴ級圍巖直線斷面曲墻式襯砌標準圖，其內(nèi)部輪廓線由五心圓曲線組成。

單線非電氣化鐵路隧道襯砌 

雙線或三線隧道的洞身襯砌，可以采取單孔式，四線隧道可采取雙孔式。單孔式襯砌應滿足雙線或三線隧道襯砌凈空要求。

雙孔式 四線隧道襯砌

優(yōu)點

經(jīng)裝配成環(huán)，不需養(yǎng)生時間，即可承受圍巖壓力； 

預制的構件可以在工廠成批生產(chǎn)、在洞內(nèi)可以機械化拼裝，從而改善了勞動條件；

拼裝時，不需要臨時支撐如拱架、模板等，從而節(jié)省大量的支撐材料和勞力；

拼裝速度因機械化而提高，縮短了工期，還有可能降低造價。

應滿足的條件

強度足夠而且耐久；

能立即承受荷載；

裝配簡便，構件類型少，形式簡單，尺寸統(tǒng)一，便于工業(yè)化制做和機械化拼裝；

構件尺寸大小和重量適合拼裝機械的能力；

有防水的設施 

噴射混凝土支護層

噴射混凝土的拌和材料是：標號不低于325號的普通硅酸鹽水泥和粒經(jīng)不應大于16mm的堅硬耐久的卵石或碎石，以及不含土質(zhì)或雜物的河沙，再加上少量的速凝劑

噴層的厚度一般最薄不應小于125px,最厚應不大于625px，

在比較松散軟弱的巖層中，可以加金屬網(wǎng)或鋼支撐，使之結(jié)合成一體，變?yōu)殇摻罨炷翆?nbsp;

錨桿是一種插入到圍巖巖體內(nèi)的桿形構件 ；

利用錨桿桿體或桿端錨頭的膨脹作用，或利用灌漿粘結(jié)，把錨桿固定在巖體內(nèi)；

增加了巖體的緊密程度，補強了抗剪能力，起到了組合、懸吊及擠壓加固的作用，提高了圍巖的自穩(wěn)能力。

外襯（亦稱初次襯砌）— 使用能達到早強的噴射混凝土和錨桿，使柔性的外襯既能容許圍巖有所變形，而又約束它不讓它變形發(fā)展太大太快

內(nèi)襯（亦稱二次襯砌）— 內(nèi)襯可以用噴射混凝土層柔性結(jié)構，也可以用較厚的模筑混凝土

防水層 — 內(nèi)外層襯砌之間的防水層可以用軟聚氯乙烯薄膜、聚異丁烯片、聚乙烯片等防水卷材，或用噴涂乳化瀝青等防水劑  

復合式襯砌最適宜在Ⅱ～Ⅵ級圍巖中使用，但遇到下列情況時，應慎重對待。必要時應輔以相應的加固措施。

拱頂以上覆蓋厚度小于隧道直徑時

有明顯偏壓力時； 

在無自穩(wěn)能力的未膠結(jié)砂礫石地層中時；

在大膨脹性的地層中時；

在大涌水的地層中時； 

在嚴重凍害的地區(qū)中時。

明洞是用明挖法修建的隧道，是在露天的路塹地面上，或是在敞口的基坑內(nèi)，先修筑結(jié)構物，然后再回填覆蓋土石。如圖所示。 

明洞位置示意圖                              路塹式拱形明洞

路塹式拱形明洞

路塹式拱形明洞位于兩側(cè)都有高邊坡的路塹中；

路塹式拱形明洞適用于路塹邊坡處于對稱或接近對稱，邊坡巖層基本穩(wěn)定，僅防邊坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口巖層破碎，覆蓋層較薄而難以用暗挖法修建隧道時；

承受對稱荷載，拱、墻均為等截面，邊墻為直墻式。

偏壓直墻式拱形明洞 

適用于兩側(cè)邊坡高差較大的不對稱路塹。

承受不對稱荷載，拱圈為等截面，邊墻為直墻式，外側(cè)邊墻厚度大于內(nèi)側(cè)邊墻的厚度。

偏壓斜墻式拱形明洞

適用于地形傾斜，低側(cè)處路塹外側(cè)有較寬敞的地面供回填土石，以增加明洞抵抗側(cè)向壓力的能力。

承受偏壓荷載，拱圈為等截面，內(nèi)側(cè)邊墻為等厚直墻式，外側(cè)邊墻不等厚斜墻式。

半路塹單壓式拱形明洞

受單側(cè)的壓力，結(jié)構內(nèi)輪廓與隧道一致，左右對稱，結(jié)構截面左右不同，內(nèi)側(cè)邊墻為等厚直墻，外墻需要相對地加大，而且必須把基礎放在穩(wěn)固的基巖上；

拱圈也可能采用變截面，以抵抗單側(cè)的壓力。

當外側(cè)地形低下，不能保持回填土的天然穩(wěn)定坡度，或是按天然穩(wěn)定坡度則邊坡將延伸很遠時，可以在結(jié)構的外墻頂上，接高一段擋墻，用以攔截土石的流走，稱之為耳墻式拱形明洞 

當外側(cè)邊墻基底地質(zhì)不好，不足以承受外墻傳來的壓力而必須把基礎放到下方較深的基巖上時，外墻可以延伸直達基巖，成為內(nèi)、外墻不同，內(nèi)短外長的形式，稱為長腿式拱形明洞

如果明洞外側(cè)覆蓋土不厚，還可以掏成側(cè)洞，使露天的光線可以射進來，外界的新鮮空氣可以流進來，改善了明洞內(nèi)的環(huán)境條件 。

耳墻式拱形明洞

長腿式拱形明洞                                      連拱形外墻明洞

棚式明洞常見的結(jié)構形式有蓋板式、剛架式和懸臂式三種。

蓋板式棚洞

蓋板式棚洞是由內(nèi)墻、外墻及鋼筋混凝土蓋板組成的簡支結(jié)構； 

外墻不受側(cè)向壓力，僅承受梁和蓋板的豎向荷載時，它要求的地基承載力較小 ；

當外側(cè)基巖較淺，地基基礎承載力較大時，可采用立柱式。

蓋板式棚洞

剛架式棚洞

當?shù)匦为M窄，山坡陡峻，基巖埋置較深而上部地基穩(wěn)定性差時，可采用剛架式外墻，此時稱明洞為剛架式明洞（有時也可采用長腿式明洞）；

側(cè)剛架、內(nèi)側(cè)重力式墩臺結(jié)構、橫頂梁、底橫撐及鋼筋混凝土蓋板組成。并做防水層及回填土石處理。

懸臂式棚洞

適用于穩(wěn)固而陡峻的山坡，外側(cè)地形難以滿足一般棚洞的地基要求，落石不太嚴重的情況 ；

內(nèi)墻為重力式，上端接筑懸臂式橫梁，其上鋪以蓋板，在蓋板的內(nèi)端設平衡重來維持結(jié)構受外荷載作用下的穩(wěn)定性 。

懸臂式棚洞

洞門（隧道門的簡稱，通常也泛指隧道門及明洞門）是隧道洞口用圬工砌筑用以保護洞口、排放流水并加以建筑裝飾的支擋結(jié)構物。

對于鐵路隧道，隧道的長度就是其進出口洞門墻外表面與線路內(nèi)軌頂面標高線交點之間的距離；

 對于公路隧道，隧道的長度就是其進出口洞門墻外表面與路面的交線同路線中線交點間的距離。

洞門的作用

減少洞口土石方開挖量

穩(wěn)定邊仰坡

引離地面流水

裝飾洞口  

隧道門

隧道門指修建在不設明洞的隧道洞口的支擋結(jié)構物，包括環(huán)框式洞門、端墻式洞門、翼墻式洞門、柱式洞門、臺階式洞門、斜洞門和耳墻式洞門等

明洞門

明洞門主要配合明洞結(jié)構類型設計，明洞有拱形明洞和棚洞之分，相應明洞門也分拱形明洞門和棚式明洞門兩大類 

棚式明洞門

環(huán)框式洞門

環(huán)框式洞門，即只鑲飾隧道襯砌兩端部分

 適用于隧道洞口仰坡極為穩(wěn)固，巖層堅硬，節(jié)理不發(fā)育，不易風化，地形陡峻而又無排水要求的地段

環(huán)框式洞門

端墻式洞

適用于自然山坡陡峻，洞門地形開闊，巖層較為堅硬完整，山體壓力很小，開挖坡度1：0.3～1：0.5的洞口地段

起御土墻的作用，而且能支持洞口正面上的仰坡，并將從仰坡溜下來的地面水，匯集到排水溝中去 

端墻式洞

端墻的構造要求

端墻的高度約在11.0m上下

端墻厚度應按擋土墻的方法計算，但不應小于：漿砌片石—0.5m；片石混凝土—0.5m；混凝土、塊石—0.3m；鋼筋混凝土—0.2m。

端墻寬度與路塹橫斷面相適應 

柱式洞門

適用于洞口地形較陡，地質(zhì)條件較差，巖層有較大側(cè)壓力，仰坡有下滑的可能性的地段

柱式洞門工程量較翼墻式洞門大，造價較高，施工也較為復雜 

柱式洞門

翼墻式洞門

當洞口地質(zhì)較差，山體縱向推力較大時，可以在端墻式洞門以外，增加單側(cè)或雙側(cè)的翼墻（擋墻），成為翼墻式洞門

翼墻式洞門的正面端墻一般采用等厚的直墻，微向后方傾斜，斜度為1：10 

翼墻式洞門

耳墻式洞門

耳墻式洞門即帶耳墻的翼墻式洞門,將翼墻式洞門端墻兩側(cè)各接出一個耳墻至邊坡內(nèi)，呈帶耳墻的結(jié)構，形成耳墻式洞門

對于排泄仰、邊坡地表匯水，阻擋洞頂風化剝落體，效果良好，并可大大減少對坡面的沖刷

洞口顯得寬敞，結(jié)構式樣比較美觀，而且對于邊、仰坡坡度不一致的洞口，設計時亦便于處理 

耳墻式洞門

臺階式洞門

當洞門處于傍山側(cè)坡地區(qū)，地面橫坡較陡，洞門一側(cè)邊坡較高時，為了減小仰坡高度及外露坡長，可以將端墻一側(cè)頂部改為逐步升級的臺階形式，以適應地形的特點，減少仰坡土石開挖量。這種洞門也有一定的美化作用 

臺階式洞門

斜交式洞門

當線路方向與地形等高線斜交時，為了避免出現(xiàn)此種現(xiàn)象，通常應將隧道洞門做成近于平行地形等高線方向設置，使洞門左右可以仍保持近似對稱，修建成斜交隧道門，簡稱斜洞門。這樣將使襯砌洞口段和洞門相對于線路呈斜交形式 。在松軟地層中，不宜采用斜洞門 。

拱形明洞門

拱形明洞門可分為路塹式和半路塹式兩類。路塹式明洞門有端墻式（常用柱式）和翼墻式兩種，與一般隧道門形式相類似 

柱式拱形明洞門路塹式                               翼墻式拱形明洞門路塹式

半路塹式明洞門

多用于傍山線路，其山側(cè)與原地層相接，為了適應傍山、橫向地面坡陡的地形，一般也多以臺階形式加高端墻，并在山側(cè)設置擋墻支擋邊坡，降低開挖高度

臺階式拱形明洞門（半路塹式）                臺階式拱形明洞門（偏壓式）