隧道衬砌支护类型

支护结构的作用在于：保护洞室断面的使用净空，防止岩质的进一步恶化，承受可能出现的各种荷载，保证支护的安全。有些支护还要求向围岩提供足够的抗力、维持围岩的稳定。

按支护的作用机理，目前采用的支护大致可归纳为如下三类。

（1）刚性支护结构

刚性支护结构通常具有足够大的刚性和断面尺寸，一般用来承受强大的松动地压。这类支护通常采用现浇混凝土，有的采用石砌块或混凝土砌块。从构造上看，它有贴壁式结构和离壁式结构。贴壁式结构保持围岩和衬砌紧密接触，中间有回填层，但其防水和防潮的效果较差。离壁式结构围岩没有直接接触的保护和承载结构，一般容易出现事故。

（2）柔性支护结构

柔性支护结构式是根据现代支护原理而提出来的，它既能及时地进行支护、限制围岩过大变形而出现松动，又能允许围岩出现一定的变形，所以它是适应现代支护原理的支护形式。喷锚支护是一种主要的柔性支护类型，其他如预制的薄型混凝土支护、硬塑性材料支护及钢支撑等亦属于柔性支护。

喷锚支护是对喷混凝土支护、喷混凝土＋锚杆支护、喷混凝土＋锚杆＋钢筋网支护、喷混凝土＋锚杆＋钢筋网＋钢架支护的统称，是一种加固围岩，控制围岩变形，能充分利用和发挥围岩自承能力的支护衬砌形式。它具有支护及时、柔性、紧贴围岩、与围岩共同变形等特点，在受力条件上比整体式衬砌优越，对加快施工进度、节约劳动力及原材料、降低工程成本等效果显著，能保证围岩的长期稳定。但是，由于喷锚支护衬砌刚度较小，在围岩自稳能力较差的Ⅳ～Ⅵ级围岩中，目前在稳定性和防止水侵蚀方面经验不多，材料及施工工艺还有待进一步提高，因此，在Ⅳ～Ⅵ级围岩中不宜单独采用喷锚支护作永久衬砌。

（3）复合式衬砌结构

复合式衬砌是由内外两层衬砌组合而成，第一层称为初期支护，第二层为二次衬砌，初期支护与二次衬砌之间夹防水层。我国高等级公路隧道已普遍采用复合式衬砌，其优点是能充分发挥喷锚支护快速、及时、与围岩密贴的特点，充分发挥围岩的自承能力，使二次衬砌所受的力减到最小。复合式衬砌在初期支护与二次衬砌之间铺设防水层，解决隧道衬砌渗漏水问题；二次衬砌通常采用模筑混凝土衬砌，具有长期可靠的作用，能保证隧道内壁平整，满足隧道对外观的要求。

在塑性流变地层中，围岩的变形和地压都很大，而且作用持续时间很长，如果开挖后立即施加刚性支护，那么结构就会立即破坏。若采用一般的喷锚支护，通常也不足以承载，达到一定变形和地压后，喷锚支护破坏。复合式支护是根据支护结构原理中需要“先柔后刚”的思想，先采用柔性支护让围岩释放掉大部分变形和地压，然后再施加刚性支护承受余下的围岩变形和地压来维持围岩稳定的。可见，复合式衬砌结构中的初期支护和二次衬砌一般都是承载结构。

不同公路等级、不同交通流量的隧道，技术标准要求不一样，其衬砌的可靠性和防水要求也不同。复合式衬砌具有较高的结构承载能力、耐久性和防水性能；二次衬砌采用模筑混凝土，外观成型较好。因此在枟公路隧道设计规范枠（JTG D70—2004）中规定，在高速公路、一级公路、二级公路中的隧道衬砌应采用复合式衬砌；三级及三级以下公路隧道等，由于交通量较小，使用频率较低，当围岩条件较好时，为控制投资，可采用喷锚支护。