为什么要设置二次衬砌?

设置二次衬砌,是为了形成永久衬砌并承担长期使用荷载。

JTG 3370.1-2018 第 14.2.5 条:应采用复合式衬砌二次衬砌宜采用钢筋混凝土初期支护二次衬砌均应设仰拱

更新于 2026-09-05

为什么要这样

公路隧道和城市轨交隧道广泛采用复合式衬砌:开挖后先施作初期支护,与围岩共同承担施工期地压并控制变形,但喷锚层往往较薄、防水耐久和外观平整度有限,难以单独满足运营期结构安全、防水和耐久要求。二次衬砌是在初期支护(及防水层)之后浇筑的刚度较大、整体性好的模筑混凝土层,是复合式衬砌中承担长期使用功能的主体。

施作链条要把结构形式、施作时机和与初期支护分工绑在一起:应采用复合式衬砌,二次衬砌宜采用钢筋混凝土结构,初期支护、二次衬砌均应设仰拱。膨胀性围岩中二次衬砌施作时机要适当:施作过早则承受膨胀压力大,可能被围岩膨胀压力破坏;施作过晚,变形超过预留变形量,侵占二次衬砌空间。深埋隧道中整体式衬砌、浅埋隧道中整体式或复合式衬砌的二次衬砌及明洞衬砌等宜采用荷载结构法计算;两车道隧道Ⅱ~Ⅲ级围岩时二次衬砌可按构造要求选定厚度,大断面或围岩不能确保稳定时还应承担一定荷载。

学习时把二次衬砌理解成“永久衬砌层+与初期支护分层受力+时机不能早也不能晚”三条链,而不是把二次衬砌当成可有可无的装饰层;施工缝还要进行气密性等防水处理。
学习分析某两车道公路隧道复合式衬砌:初期支护封闭后通过监控量测判断围岩变形趋势,在变形速率趋稳且未超过预留变形量时浇筑二次衬砌钢筋混凝土层,并设仰拱。膨胀性围岩段特别注意施作时机,避免过早承受膨胀压力或过晚侵占衬砌空间,把“为什么要设置二次衬砌”落到永久衬砌和分层受力两条链上。
设二次衬砌与不设或时机不当的后果
环节二次衬砌作用缺失或失控后果
永久结构刚度大整体性好运营期渗漏水
分工与初期支护复合施工期变形失控
时机围岩变形趋稳后浇筑早浇被压坏晚浇侵限
仰拱与边墙共同闭合底板隆起失稳
防水施工缝气密性处理接缝渗漏
  • 能否说清二次衬砌与初期支护的分工
  • 复合式衬砌为什么必须设仰拱
  • 膨胀性围岩浇筑时机如何判断
  • 什么情况下二次衬砌要承担荷载
  • 施工缝防水有什么要求

规范依据

JTG 3370.1-2018 第 14.2.5 条:应采用复合式衬砌二次衬砌宜采用钢筋混凝土初期支护二次衬砌均应设仰拱
JTG 3370.1-2018 第 14.2.2 条:膨胀性围岩二次衬砌施作过早承受膨胀压力大过晚变形超预留变形量侵占空间
JTG 3370.1-2018 第 9.2.1 条:深埋整体式浅埋整体式或复合式二次衬砌及明洞衬砌宜采用荷载结构法计算
JTG 3370.1-2018 第 9.2.7 条:两车道II III级围岩二次衬砌可按构造要求定厚度大断面或围岩不稳时应承担一定荷载
JTG 3370.1-2018 第 14.6.3 条:二次模筑混凝土衬砌施工缝应进行气密性处理双层衬砌施工缝应错开不小于2.0m

适用边界

明挖隧道整体式衬砌与矿山法复合式衬砌施工工序不同。TBM 法洞身衬砌参数另计。浅埋土质隧道支护参数应结合监控量测修正,不能机械套用初步选用值。

最容易错

以为有初期支护就不必二次衬砌。膨胀性围岩过早浇筑。变形超预留量仍拖延浇筑。不设仰拱。施工缝不做防水处理。

和谁容易混

二次衬砌存在的理由是为复合式衬砌提供永久承载和耐久层:宜采用钢筋混凝土并与初期支护共同设仰拱,膨胀性围岩施作过早可能被膨胀压力破坏、过晚则侵占衬砌空间,大断面或围岩不稳时还要按承载结构验算。

还常问

喷锚支护单独使用为什么往往不够?

初期支护主要承担施工期地压并控制围岩变形,但喷锚层较薄、防水耐久有限;二次衬砌是刚度较大、整体性好的模筑混凝土永久层,满足运营期要求。

监控量测结果怎么影响浇筑时间?

应结合监控量测和围岩变形确定施作时机;膨胀性围岩中施作过早则承受膨胀压力大,施作过晚则变形超过预留变形量、侵占二次衬砌空间。

复合式衬砌为什么强调设仰拱?

应采用复合式衬砌,初期支护、二次衬砌均应设仰拱,保证断面闭合,避免底板隆起和周边收敛失控。

好围岩里二次衬砌还要算荷载吗?

两车道隧道Ⅱ~Ⅲ级围岩时二次衬砌可按构造要求定厚度;大断面或围岩不能确保稳定时,二次衬砌还应承担一定荷载并验算。

瓦斯隧道二次衬砌缝为什么要气密?

二次模筑混凝土衬砌的施工缝应进行气密性处理,封闭瓦斯性能不应低于混凝土衬砌;双层衬砌时两层施工缝应错开不小于 2.0 m。

也可搜:为什么要设置二次衬砌、复合式衬砌二次衬砌、膨胀性围岩二次衬砌时机、二次衬砌荷载结构法、二次衬砌施工缝防水

本回答基于公开规范整理,具体工程应以设计单位意见为准