整体式衬砌是隧道施工中一种重要的支护形式,其主要作用是为隧道提供一个坚固、稳定的内壁,以抵抗外部土压力、地下水压力及可能的地震力等,同时,它还能改善隧道内部的环境条件,如减少渗水、提高通风效率等。
构造与特点
整体式衬砌通常由钢筋混凝土或预应力混凝土制成,具有良好的整体性和耐久性。其构造特点如下:
1.整体性:整体式衬砌通过连续浇筑或拼装,形成一个无接缝的整体,能有效分散荷载,提高结构的安全性和稳定性。
2.刚度高:相比其他形式的衬砌,整体式衬砌具有更高的刚度,能更好地抵抗外部荷载,减少变形。
3.防水性能好:通过在衬砌内设置防水层,整体式衬砌能有效防止地下水渗透,保护隧道内部结构不受侵蚀。
4.耐久性强:采用高质量的混凝土材料和施工工艺,整体式衬砌具有较长的使用寿命,减少维护和修复的频率。
施工工艺
整体式衬砌的施工通常包括以下几个步骤:
1.开挖与初期支护:首先,通过开挖形成隧道轮廓,然后进行初期支护,以确保施工安全。
2.防水层施工:在衬砌前,铺设防水层,防止地下水渗透。
3.模板安装:根据设计要求,安装模板,确保衬砌的形状和尺寸。
4.混凝土浇筑:使用混凝土泵或浇筑设备,将混凝土均匀浇筑到模板内,形成衬砌。
5.养护与拆模:混凝土浇筑后,进行养护,待达到一定强度后,拆除模板。
应用场景
整体式衬砌广泛应用于地铁隧道、公路隧道、水利隧道、矿山隧道等工程中,特别是在地质条件复杂、地下水丰富或对隧道稳定性要求较高的情况下,整体式衬砌的优势更为明显。