JTG 3370.1-2018 公路隧道设计规范 第一册 土建工程.pdf

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条文说明隧道洞口中央分隔带宽度大于4.0m,洞口段可采用小净距隧道进洞,然后逐渐过渡为分离时双洞隧道洞口较长地段为V级围岩,或隧道为双向八车道标准时,采用分岔隧道,施工风险较大,也不经济。11.4.21分岔隧道平面线形设计应综合考洞口地形、地质条件、洞外结构物、路基宽度、左右洞通风相互影响、附近其他建筑物等因素。洞口段路线中线平面线形采用曲线时,左右洞平面线形为同向曲线,便于左右洞逐渐分离、分离距离较短;洞口段路线中线采用直线时,需采用较小偏角“S”分离距离较长。2隧道平面线形一旦确定、,分岔段的长度也就基本确定,分岔段内结构分界位置是根据地质条件和拟定的施工方法及施工经验确施工阶段,可根据揭露的围岩条件、施工方法、工期要求和施单位的技术水平进行适当调整在相同的地形与地质条件下,双向行车大跨隧遂道的施工难度结构变力复杂程度及造价要高于连拱隧道:连拱隧道高于小净距隧道;争路家道于分离式隧道3分岔隧道洞室跨复大、构造受地形条件影响大、缺设计经验选择最不利断而进行围岩稳定性分析和结构验算。4针对每一种支折结构明确其需强调左右洞错开开挖。施工中多种不利状态下的结构受力和围岩稳定可连拱隧道相5分岔段内结构分界位置,结式突然变化,施工转损工序较多,结构受力复适当加强。6洞口浅埋时,汉向行车大跨隧道段和部连拱段采用明洞结构,结构受力明确、施工方便7结构形式变化位置受力条件不同、致、需设变形缝。8挡头墙需考虑对围着的支护作用,并结合防水进行构造设计,保证与衬砌结构的有效连接11.4.3分岔隧道两洞口相距较近,采用纵向通风方式时,一个洞口排出的废气可能被另一洞口吸人。为避免这种情况发生,在大跨隧道内和洞口延伸段一定长度的路基分隔带设隔离墙:连拱隧道、小净距隧道将左右洞洞门错开设置:有条件时可另设排风口。11.5棚洞11.5.1棚洞是修建在公路上的“棚盖”,一侧靠山、一侧临空。靠山一侧是贴壁防护墙、临空一侧为立柱、框架或拱形窗,顶部封闭并回填土石覆盖,形成半掩体结构

度一般较短,在高速公路远离隧道的独立棚洞,为保持行车顺畅、利于行车安全,建筑 限界宽度可与路基同宽

的能力。因此,在棚洞高度范围内的边坡防护设计需考虑棚洞结构的支挡作用cad出图标准,同时也 要考虑边坡变形对棚洞结构的水平推力。当棚洞为防止碎落时,棚洞顶充许碎落物堆 积,回填和堆积荷载按永久荷载考虑。在回填和堆积较厚的棚洞,可不考虑落石冲击的 偶然作用

.5.5棚洞主体结构主要承受上部堆积荷载和山体变形侧向荷载,根据工程地质 条件、棚洞形式、已有工程经验,在充分分析棚洞受力条件的基础上,对棚洞主 稳定和结构强度进行计算

1.5.7棚洞基础设计规定与明洞基础设计规定一致,棚洞外侧为立柱时,加设纵

11.5.7棚洞基础设计规定与明洞基础设计规定一致,棚洞外侧为立柱

是为了增加立柱间的联系

公路隆道设计规范 第一册 十建工程 JTC 3370.12018

一坑道允许通过的最高风速,U允许=6m/s。 允许一 (4)通过核算辅助通道断面积后,当不能满足通道辅助施工通风要求时,则按施 厂通风要求确定断面 (5)服务于主隧道施工的机械设备、通行能力对净空断面有更高要求时,则按主 遂道施工需要确定

12.1.5运营辅助通道,因需长期服务隧道,建成后不易改建和扩建,因此应按永久 生建筑物设计,具有规定的强度、稳定性和耐久性,满足使用功能,一般要求采用复合 式衬砌。作为通风道的辅助通道,采用复合式衬砌、表面平整、风阻力小:另外,复合 式衬砌的二次衬砌方便通风隔板安装。其他辅助通道在围岩条件较好时,为节约投资 可采用喷错衬砌。运营辅助通道需要设置防排水系统

12.1.6仅为施工通道的断面净空,除需考虑地质条件外,还需考虑辅助通 主隧道施工的长度、投入的机械设备和施工通风、管路布置、排水等要求

12.1.7仅用于施工的辅助通道,属于临时工程,对衬砌防水和外观要求不高,可采 用喷锚衬砌,但应满足施工期间围岩稳定和衬砌结构安全的要求。隧道主体工程峻工后 施下辅助通道需采取措施,保证对主洞和周边居民不产生影响。 1在整个丁程施工完成以后,施工辅助通道一般要求回填,恢复原有状态。由于 施工辅助通道的开挖,使地下形成空洞,应力状态发生变化,一旦出现塌方,也可能造 成地表陷,特别是在有居民居住的地区,可能危及当地居民生命财产安全;同时,可 能影响到正洞安全。所以,对可能出现塌的地段,需进行加固或回填处理;对没有回 填的辅助通道要保证通道的长期稳定、不出现塌方,长期不用,但不能长期不管,养护 人员需要定期检查,所以要留有养护维修人员能够到达的条件

12.1.8连接洞外辅助通道施工中的弃渣、废水、废气、噪声都会给环境造成不良影 向,因此辅助通道的洞(井)口选择、施工场地布置及弃渣处理等与环境保护、道路 交通等总体布置相协调。洞口位于山沟低洼处时需设置防洪与安全防护措施

12.1.9斜(竖)井由于结构布置的特殊性,在竖向穿过多层地层,地下水向下排 世,使地下水集中于井底,影响结构安全和井底机房设备的正常使用、增加主洞排水压 力。因此,斜(竖)井防排水宜遵循“堵排结合”的设计原则。堵水可采用径向注浆 的方式尽可能将地下水“堵”在围岩体内,减少地下流入主洞

处拱顶衬砌结构处理较复杂,竖井漏水将可能直接滴在主洞行车道上,威胁行车安全。 设在隧道中线一侧,则可避免上述缺陷。竖井平面位置与隧道的间距是根据并口地形和 并底连接洞室布置,以及竖井施丁对隧道的影响程度确定。竖井平面位置与隧道开挖边 界水平距离要结合风机房及其他洞室的布置及施工影响等综合考虑

2.2.2竖井施T需要一套专门的设施, 如吊盘、抓岩机、吊桶、提升架等,在达 口位置时,井口地形要有布置提升设备以及卸料和出渣所需的场地。当竖并作为运 道且采用地面风机房时,井口场地还需结合风机房以及风塔设置,统筹规划,既望 管理,又要有利于空气排放,降低对周围环境的影响

12.2.4采用复合式衬砌结构能保证长期稳定,满足竖并壁面平整要求,竖并衬砌不 设防水层,基于以下几方面考虑:①竖井对防水要求不高;②防水施作困难,一旦渗 水,引排困难;③初期支护与模筑混凝土之间被防水板隔离,不利于依靠围岩支托衬砌 自重

12.2.5井口锁口圈类似隧道洞门,是防正开口塌、洛石,保证施工安全的重要结 勾。由于井口多处在松软的表土层或风化破碎的岩层内,故条文规定:“竖井并口应设 昆凝土或钢筋混凝土锁口圈”。其锁口圈的形式、尺寸和材料根据井口地质条件、井架 和井口建筑物传给锁口圈的荷载及施工方法等因素确定

12.2.6并底与联络道连接(马头门)

公路隧道设计规范第一册土建工程(JT,3370.1一2018)特殊,受力复杂,要承受并身洞壁传来的力,故“应采用复合式衬砌或整体式衬砌”。12.2.7在竖井支护中,一般地质条件下可采用无壁座支护:当地质条件差,采用整体式模注混凝土衬砌和复合式衬砌时,模注混凝土衬砌与地层间黏结力弱,井壁摩擦力低,设置壁座可增强壁与围岩间的相互作用,使并壁自重荷载和通过并壁传递的荷载传给围岩12.2.8设置安全梯,在运营期间利用安全梯来检查检修并筒结构、井内设备:施工期间发生突发事故和停电时可作为逃生、处理卡罐等事故的主要设施12.3斜井12.3.1斜井是隧道T醒最常用的辅助通道形式,可外为有轨运输斜井和无轨运输斜井。根据地形、地质条件和便用功能定斜井设置和长度。隧道沿河傍山、侧面覆盖较薄或地表装有可利用的冲沟是设置斜开的有利条件。对于越岭长隧道、特长隧道、省下期或防灾救运营道难以满足要求的,甚至要根据较好的斜井位置来确定越岭隧道位置。在同等埋深条件下,有轨运输斜长度仅为无轨运输斜井长度的1/3左右,其优点是建井速度快、出清能力强、隧道内工环境好但其施工组级较购复杂,对系统的可靠度要求高。无轨运输斜井运输、进但施工环境绞差,需加强通风12.3.2斜井断面形状与水平布置采用马蹄形面,围岩白稳性好可采用直墙拱形断面,段可采用雷墙共形断面。断面尺寸除满足使用功能要求外,还需参虑施工期间对断市空的需12.3.3根据调查,斜井倾角大在25°(46.6%)以下、斜开倾角小,斜本身的修建速度快,工作人员上下较方便安全性好,运输款率高。采用有轨箕斗提升时,斜并采用的倾角较大可达35°(70%),规:采用矿车提升时,倾角超过25°(46.6%),容易出现运输掉渣,也容易造成脱轨;胶带运输机在公路隧道中很少使用,缺乏经验,考虑到隧道弃渣与冶金部门提升的矿石、研石的情况相接近,参照国内外有关资料,规定胶带输送机提升时,不大于15°(26.7%)。无轨运输斜井倾斜角度一般不大于7°(12.3%)12.3.4对于斜井与隧道中线连接处交差角度选择主要是从结构受力及出渣运输功能考虑,连接处交差角度的大小对围岩的稳定影响较大,交角小,对围岩稳定不利,施工较复杂:交角大,对围岩稳定有利、施工简单242—

道设计规范第一册土建工程(JTG3370.1一2018

12.4.6沿河、傍山隧道有可利用的地形条件时,为增加施工工作面,方便通风,可 设置与洞外直接连接的横通道。横通道纵坡宜采用向横通道外倾斜不小于0.3%的下 坡,以利排水;为上坡时,可根据需要设截水和抽、排水措施,包括:洞口截水沟、挡 水设施,连接主洞排水系统的管沟、集水坑、抽水设施等。横通道在运营期间可作为横 向疏散救援通道

12.5.1风道内壁面平整是为了减少风阻损失。当不同断面连接时,采用变断面连续 平顺过渡,是通风对风道的要求,但这样会使模板不便配制。采用不同断面连接时,断 面发生突变,风流在此会产生涡流或回旋,将增大风流损失,需设过渡墙,使风流平顺 过渡。风道隔板,指不同流向的风流在一个洞室内通过。采用混凝土结构隔板隔离时 整体连接是为了保证风道密封,防止风串流

12.5.3行车轨道安装要求水平,因此洞室墙顶和拱顶纵坡也要求水平,洞底纵坡宜 采用平坡

12.5.3行车轨道安装要求水平,因此洞室墙顶和拱顶纵坡也要求水平,洞底纵坡宜

2.6.1交叉口是指横通道与主洞、横通道与地下风机房、水平风道与主洞、斜 鑫,交叉口尽可能避开地质不良区段

12.6.2交叉口有相同断面垂直相交,不同断面的垂直相交,圆形断面与马蹄形断面 交等,采用复合式衬砌或整体式衬砌是通常做法,能较好地保证交叉口结构稳定。两 泪交洞室断面较小、围岩稳定、无使用特殊要求时,可采用喷锚衬砌:两相交洞室在拱 部相交时,需进行加强处理,当某一洞室与另一较小洞室在边墙相交时,可不按交叉洞 室考虑。交叉口采用整体式衬砌或复合式衬砌时,根据连续衬砌长度设沉降缝

支撑、拱部扇形支撑、井形桁架支撑、木垛支撑等。临时封闭和临时支撑一般用于地质 条件很差、断面较大,需进行工序转换的隧道:也用于控制掌子面失稳、支护结构开 裂、控制变形继续发展、隧道方后的处理等。 (1)掌子面发生挤出、涌泥地段或对塌方体,采用锚喷支护、袋装土封闭掌 子面。 (2)围岩变形大或对塌方体的开挖,设型钢临时仰拱或型钢、方木斜撑。 (3)初期支护开裂严重、需拆换拱墙衬砌的地段,采用拱形钢架支撑、扇形钢架 支撑。 (4)拱部沉降明显或地表沉陷要求严格时,采用井形桁架支撑、木垛支撑。 (5)需要对掌子面前方进行高压注浆时,采用现浇混凝土挡墙或沙袋土封闭 (6)采用拱形钢架、拱部扇形支撑、井形桁架支撑、木垛支撑对塌方进行锁口

13.3.1近年来大量实践表明,对于隧道涌水采用堵水措施,在现有施工工艺条件 下,面临较大技术难度,难以达到理想效果;完全进行排水,将会导致隧址区地下水 环境破坏。因此在前期勘察选线、设计和施T中对涌水的处治要遵循“以堵为主、排 者结合、注重环保”的原则。根据现场地质地形条件、环保要求、施工水平和1.程造 介等因素,选择一种或多种方式,以达到施工和运营期间安全和环境良好的处治 效果

13.3.2超前围岩预注浆堵水是对掌子面前方未开挖段的围岩进行预注浆堵水方式。 主浆圈厚度是根据涌水量、围岩地质条件和地下水压力等因素综合确定:注浆段长度 是根据掌子面前方围岩地质条件、地下水压力、止浆墙厚度和施工机械水平等因素确 定。注浆孔底中心间距的确定是以各孔浆液扩散范围相互重叠为原则。注浆量和浆液 扩散半径一般很难准确确定,通常是根据工程类比分析初步选定,在现场根据试验验证 确定

13.3.3围岩径可注浆堵水是在隧道开挖开完成一次支护浩隧道开挖轮廓线径向错 孔实施注浆堵水的方式。隧道开挖后围岩渗水量大小、出水位置、渗水形态已暴露,注 浆堵水目标明确,工艺简单,效果较好,费用也较超前围岩预注浆低。根据现场情况, 分别采用全断面径向注浆、局部径向注浆和补充注浆

13.3.4超前钻孔排水是为了防止承压水突然袭击而采取的措施,也是超前探水的有 效方法。根据对工程地质和水文地质详细调查分析,判断地下水流向和涌水量,确定钻 孔布置位置、方向、数量和每次钻进深度和钻孔孔径。隧道掌子面开挖掘进过程中,保 超前钻孔孔底位置超前掌子面1~2个开挖循环进尺,是为了保证前方未钻孔排水的

13.3.4超前钻孔排水是为了防止承压水突然袭击而采取的措施,也是

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围岩地段与掌子面有足够的岩盘厚度

13.3.5泄水洞排水一般用于开挖面前方存在对施工和运营造成严重威胁的高压 或有充分补给源的涌水、季节性涌水,且排放地下水不会影响围岩稳定、对隧道 环境影响不大的隧道

隧道两侧采用混凝土或浆砌片石回填,是为隧道侧墙提供足够的抗力,见

户结构的损伤和对隧道运营的安全威胁。因此,要保持原有地下水的径流条件,通过另 设过水暗涵恢复排水通道等方式,以解决溶洞排水通道问题。在隧道底部的岩溶通道, 施工时可能堵塞,需要加强保护和疏通:在隧道顶部被揭穿的岩溶通道,需要恢复。

14.4.1隧道穿越采空区时,根据开采范围、开采方式,采空区分布、大小、用途, 毒有害气体的赋存和含量等合理确定隧道结构和采空区处治措施

4.4.2采空区对隧道工程的影响主要表现在洞害、水害、害。对己凹填和 空区可采用注浆加固;对正在使用的采空区可对其结构进行加固;对揭穿的采空 容洞处理方式处理,或结构共建;采空区内的地下水需进行疏排;采空区有害气 行抽排和封闭

14.4.3采空区影响范围的隧道需采取较强的支护结构,并有封闭气体、防正气 的能力。对于影响隧道的未开采区,隧道结构也要求有封闭气体的能力

14.5.1流沙是砂土或粉质黏土在水的作用下丧失其黏聚力后形成的,多呈糊浆状, 寸隧道施工危害极大,所到之处,围岩失稳塌,支护结构变形,甚至破坏,需采取适 宜的工程措施。

1地下水是产生流沙危害主要原因,降低地下水水位,有利于隧道安全。降低地 下水水位措施有井点降水、超前钻孔排水等 2流沙溢出将影响施工作业,导致隧道围岩形成空腔,影响围岩稳定。要有防止 流沙溢出的封堵措施。常用的封堵材料有沙袋或快凝水泥。 3对流沙口围岩可采取喷混凝土、沙袋、混凝土墙、浆砌或干砌片石等措施进行 扣固,维护溢出口围岩稳定,防止流沙口进一步扩大。 4超前预加固措施包括:超前管棚、超前水平旋喷桩、地表注浆、地面砂浆锚杆

公路隧道设计规范第一册土建工程(JTG3370.1—2018)密排超前小导管,必要时可采用超前钢管幕。5初期支护内的钢架支护及早封闭和设临时仰拱是为了提高支撑结构承载能力;支撑脚增加底梁是为了扩大支撑点的接触面积6木垛支撑或钢桁架支撑,底座接触面积大,控制沉降能力较强14.6瓦斯及有害气体14.6.1隧道瓦斯处治措施中的抽排指采用超前钻孔提前进行瓦斯抽放与排放:隔离与封闭指采用防气板(类似隧道防水板)与具有防渗等级的二次模筑混凝土衬砌将瓦斯气体隔离在支护结构背后:加固主要指果用传统的围岩注浆等方式,填塞裂隙与封堵瓦斯渗漏通道,起到降低围岩渗透系数、提供稳定性强度的双重作用。隧道瓦斯的防治设计并不仅是结构设计,也包括瓦斯超前探测、揭炼开修支护结构、防排瓦斯、通风、监控检测等诸多方面、因此、需考虑将加固措施与超前操测、通风、监控等形成综合瓦斯防控设计。14.6.2地层中的瓦斯主要通过混土衬砌本体的细微裂隙以及施工缝等渗入隧道内,为减小施工及运营过程渗人隧道的民斯量衬砌结构采用带们拱的复合式封闭衬砌,并提高二次模筑混湿土衬砌的抗渗性能14.6.3隧道内施T缝一般防渗措主要有:膨胀止水胶、主浆管、中埋式止水带、背贴式止水带等。采用双层模注混激士衬砌时,两层衬砌施工缝错开设置是为了增加施工缝的防渗效果。14.6.4天规定喷射混土和二次模注混凝士厚度,是为了保证衬砌的隔离效果。14.6.5预留洞室凹进后,背后及周边衬砌结构厚度满足本规范第14.6.5条规定;预埋件不穿透结构14.6.65其他有害气体指硫化氢、石油沥青气等14.7黄土14.7.1黄土是第四系堆积的大陆沉积物,是半干旱气候条件下形成的有针状孔隙、垂直节理的特殊土。按形成的年代可分为老黄土和新黄土,老黄土有午城黄土和离石黄土:新黄土有马兰黄土和新近堆积黄土。新、老黄土物理力学性能和围岩稳定性有很大的差异,按其土壤分类及物理力学性能确定衬砌结构。施工方法的不同,将直接影响黄土稳定性、荷载大小和荷载分布,按多种不利荷载组合考虑,确定隧道衬砌结构,使衬258

条文说明砌能够适应施工期间和使用期间可能出现的各种荷载情况。14.7.2根据大量现场试验研究和量测资料显示,黄土隧道衬砌所受垂直压力是不均匀的,侧压力较大,其侧压力系数可达0.5~0.8。带仰拱、曲墙复合式(或双层模筑)衬砌,有利于围岩稳定。目前黄土隧道衬砌结构主要采用两种类型:双层模筑衬砌结构、复合式衬砌结构黄土围岩开挖后暴露时间过长,会有地下水渗出,使围岩体松弛加快,进而造成塌双层模筑衬砌围岩暴露时间较复合式衬砌长:复合式衬砌开挖后利用喷射混凝土及时封闭,采用喷混凝土、钢架、钢筋网快速形成封闭支护结构,封闭时间短,并能有效控制围岩变形。因此,一般多采用复合式衬研结构,复合式衬砌中的二次衬砌也可采用双层模注衬砌。黄土地层中锚杆提高了错固区围岩的弹性模量、黏聚力和内摩擦角,对控制隧道位移有一定效果,但在隧道口及支洞身浅埋、含水量较大地段,、地地层破裂角以内的区域,一般不设系统锚杆,可以采取加强钢架钢筋网支护、增加钢架锁脚锚杆等措施。14.7.3地基加固普施包括钢管桩济密租旋喷桩、树根桩等加固措施要适应隧道空间和施作时间墨求14.7.4由于黄土的毛孔性、湿陷其抗剪强度和抗压强度随含水率的增加而显著降低,水对黄土地层整体性和稳定性危害性极大,且反应灵敏。回填、铺砌位于隧道附近的地表中沟陷穴、裂隙,做好地表水引排设施是为了减少地表水下渗14.7.5地下水量较人地下水位高于隧道开范围时,可地表或洞内采用井点降水,将地下水位降至仰拱以下5m。对洞内渗水、股状水采取堵、排相结合的措施,防止浸泡拱脚及隧底14.7.6黄土湿陷变形是黄土在一定用力作用下受水浸湿时,土的结构迅速破坏而产生的显著附加下沉的变形。黄土湿陷分为自重湿陷和非自重湿陷两种,自重湿陷性黄土是在自重作用下产生湿陷的黄土:非自重湿陷性黄土在一定的外荷载作用下产生湿陷的黄土。消除黄土湿陷性的措施较多,根据具体的工程环境以及所使用机械设备确定。若隧道仰拱以下湿陷性黄土土层较薄,通常采用三七灰土换填:当湿陷性黄土较深而换填不可行时,多采用挤密桩、旋喷桩、钢管桩或树根桩等来消除湿陷性。14.7.7黄土隧道洞门设计要求如下:1黄土地基上的隧道洞门设计及施工与其他地区基本相同,需注意地表水的截259

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引、排。洞口边、仰坡坡脚以及可能被冲刷基础位置进行铺砌,防正水冲刷危害。边、 仰坡交界处应采用圆角法开挖,以减少雨水集中冲刷。 2湿陷性黄土地基上的隧道洞门墙,根据黄土物理力学性质对端墙、翼墙、明洞 地基采取地基加固措施、消除地基湿陷量,或将基础设置在非湿性黄土层上

14.8.1在高地应力区,隧道轴线方向布置同最大主应力方向成小角度相交,是为了 减小地应力对隧道的作用。当最大主应力方向垂直洞室断面时,隧道衬砌断面结构承受 压力最大。一般地区隧道形状多为圆拱曲墙、马蹄形断面,是将垂直应力作为最大主应 力,高地应力区应力来自各个方向,采用圆形断面,使洞室周边处于应力较均匀状态 另外,洞室断面圆顺,避免了急剧转角引起的应力集中

14.8.2高地应力地区隧道围岩失稳特征主要表现为:硬地层产生石爆、剩离现 象,软岩中发生大变形、使洞室净空变小。目前对于岩爆与大变形分级方法很多,还没 有形成统一的指标。对于岩爆分级有:强度理论、刚度理论、能量理论、失稳理论、断 裂理论、冲击波引发理论等。对于大变形分级:一是通过工程类比、经验判据;二是利 用数值分析,主要有剪切抗压强度比法、应力比法、临界深度法等 (1)对岩爆发生条件,一般具备以下5个方面条件: ①岩石强度R,≥50MPa。 ②岩层中的原始初应力。≥(0.15~0.2)R,,最大主应力一般大于20MPa。 ③围岩级别:I级、I级、Ⅲ级、 ④岩石干燥无水,呈脆性,节理基本不发育。 ?施工开挖释放弹性应变能 (2)对大变形发生条件,一般具备以下5个方面条件: ①围岩软弱,单轴抗压强度低,内摩擦角、黏聚力都较小,具有明显的塑性和流 变特性,属IV级、V级、VI级围岩 ②处于高地应力(R./αmx<7时)区内,地应力远大于围岩强度。 ③侧压力系数(入)大于1。 ④围岩含水量大 ③支护结构刚度不足、强度不够、支护时间滞后,支护封闭不及时。 根据岩爆、大变形发生条件,结合近年来高地应力隧道修建经验及科研成果资料, 是出了岩爆与大变形分级标准

、震动、发声甚至产生震动的现象,它是由原先岩体在三向应力状态所积蓄的应 开挖暴露形成临空面后,使围岩失稳,突然瞬间转换为冲击动能的地质灾害,破

力较大,可能伤及人员和设备。岩爆多发生在岩性坚硬、岩体比较完整、绝少或没有地 下水的地段。可能发生岩爆时,应遵循“以防为主,防治结合”的原则,施工中应进 行现场地应力测试,预测岩爆发生的可能性。对于I级轻微岩爆可采用全断面开挖,Ⅱ 级中等岩爆可采用短台阶上下平行作业、全断面开挖或分部开挖,在Ⅲ级、IV级岩爆严 重地段,采用分部或超前导洞开挖,限制开挖规模,减缓施工进度,采取短进尺、周边 密孔、多循环、及时支护、超前应力解除改变围岩应力条件等综合措施

14.8.4高地应力区隧道大变形指在高地应力或极高地应力的作用下,洞身围岩自承 能力丧失或部分丧失,应变能缓慢释放,产生具有累进性和明显时间效应的塑性变形 同室净空明显缩小的现象。软岩大变形破坏是对支护结构产生过大变形压力造成的,支 户结构只有符合软岩大变形特征,才能有效控制围岩变形、维护围岩稳定,为此提出采 取超前预支护(加固),加强并改善围岩的性能,增强围岩自身抵抗变形的性能。主动 式(柔性)支护方式做到边支边让,力求有控制地允许围岩变形,产生合理的塑性圈, 释放一定的能量,保持围岩的强度不致快速下降,不产生松动圈。通过加强施工控制, 在围岩已发生部分变形的情况下采取被动式(刚性)支护,加强二次衬砌结构强度和 刚度,阻止围岩后期变形,保证支护结构体系的长期稳定

14.9.1多年冻土地段修建隧道极易发生冻胀或冻融病害,隧道布置要在周密调查的 基础上,慎重选择隧道位置

14.9.3多年冻土隧道洞口设计以防排水、保温及保护冻土环境作为重点,洞口边仰 皮采用的坡率,要减少对原坡面的扰动和植被的破坏。边仰坡开挖坡面采取保温隔热措 施,可减少对原有热平衡干扰。 14.9.4多年冻土区隧道结构目前有两种类型,一种是喷锚复合式衬砌结构,多适用 于冻岩隧道;一种双层模筑混凝土衬砌结构,多适用于冻土隧道。鉴于冻土(岩)力 学性质的复杂性,以及隧道修建引起围岩温度场及冻土环境的改变,形成冻融圈,可能 会导致冻胀或冻融问题,使衬砌结构承受冻胀作用。曲墙带仰拱的复合式衬砌结构适应 生相对较好,隧道净空断面适当增大,是为了预留一定的补强空间

温浇筑、水化热低的模注混凝土,减少对

公路隧道设计规范第一册土建工程(JTG3370.1一2018)15隧道路基与路面15.11一般规定15.1.1~15.1.3隧道在地层中穿越、儿理置条件、运营环境与洞外有较大的不同,隧道内路基路面与洞外路段相比存在下列特殊性:(1)隧道路基(底板处于山体中,地下水对路基路而的影响更大。(2)隧道为管状构造物间狭小存在汽车排放口积聚等现象,这些废气、油烟、粉尘在路面表面黏附比洞外污染,粉尘的黏聚使路面抗滑性能变差,且得不到天然降雨的洗,长期用影响路的抗滑性能。(3)洞内发生火灾时其温度对路面的影响比洞外严重(4)洞内路基路面受场地条件限制件差,维护难度大(5)行车安全受雨天影响大,阳隆洞口段车辆带进的水,降低路面抗滑性能(6)洞内行车条件总体上光线差视学环培差对行车不利。上述特殊性使得隧道内的交通量平纵线形指标、气候条件对行车安全影响比一般路段更大隧道路面结构对抗地下水的侵蚀及抗软化能力应比洞外更高,刚性路面系统水稳性好对环境适应性中国内隧道也多采月刚性路面系统。低弹性模量的半刚性路面会导致路面寿命缩短,米月刚性和柔性路面系统很少刚性路面系统包括面层水泥混凝土路面金钢纤维混土路面、连续配筋混凝土路面)和沥青混合料上面层与水泥混凝土(含钢纤维混凝土路面、连续配筋混凝土路面)下面层组成的复合路面两大美型。隧道路面段计应特合现行《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40)和《公路沥青路面设计规范》(JTGD50)的有关规定15.1.4隧道路面下完善的排水系统可减少病害,大幅提高路面结构的使用寿命。特别是沥青面层对水敏感、水稳性差,保证无水环境至关重要15.2隧道路基15.2.1设置仰拱的隧道,衬砌结构为封闭结构,仰拱填充要求采用混凝土或片石混凝土回填,可达到路基较好的稳定性、密实性、匀质性15.2.2不设仰拱的天然石质地基作隧道路基,受地下水影响大,对水稳性、软化程262

表15.1各级公路水泥混凝土路面面层的表面构造深度要求(mm)

年降雨量600mm以下的地区,表列数值可适“降低

近年来,公路隧道水泥混凝土路面反映的主要间题是表面抗滑能力不足,表面附着 系数(摩擦系数)低,故本次修订将隧道内路面表面构造按特殊路段来考虑,并提出 应具有耐磨损性能。隧道内不利条件(如特重交通、重交通,急弯,连续的长、陡纵 皮路段)规定表面构造深度取大值,是为了进一步提高隧道运营安全性。 研究和实测表明,纵向刻槽主要增大横向滑动或转向摩擦力,可防止侧滑;横向刻 曹主要增大纵向制动摩擦力,缩短制动距离,故对二级及以下公路隧道一般路段可采用 横向刻槽,在大纵坡段、高速公路、一级公路隧道路面宜采用纵向刻槽或横向槽和纵向 刻槽结合使用的方法提高抗滑能力, 6隧道路面加铺层主要针对抗滑性能不足的高速公路、一级公路隧道路面,以及 其他等级公路隧道的旧路改造

15.3.5有关计算研究表明,在本规范规定的刚性基层下,隧道水泥混凝土路面面层 在车辆荷载作用下,面板底拉应力较低,故配筋主要是控制混凝土收缩、干缩裂缝的产 生。不宜直接套用《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40一2011)附录E“连续 配筋混凝土面层纵向配筋计算”中的计算方法。故本次修订将隧道内路面钢筋配筋率 了以降低

1隧道内沥青路面材料及路用性能指标与洞外沥青路面一致时,一般也能满足隧 道环境条件要求,因此条文规定应符合现行《公路沥青路面设计规范》(JTGD50)的 相关要求。 2隧道内环境为半封闭狭长空间,养护维修困难,复合式路面沥青面层总厚度采 80~100mm,从已建隧道工程使用看效果良好,故仍维持上版规范值不变 3混合料类型与洞外一致,主要是方便与洞外一起铺装和养护。温拌沥青混合料 已在一些特长隧道中使用,选择不影响混合料路用性能的温拌外加剂,能明显改善铺装 施干.的作业环境 4在沥青下面层与混凝土面板间设置黏结层,加强了层间结合,能避免层间滑移 5 设置加筋土工材料或应力吸收层等措施,可以有效减少变形缝等处出现的反射 裂缝

公路隧道设计规范第一册土建工程(JI;3370.1一2018)16抗震设计16.1抗震设防分类和设防标准16.1.12公路隧道的抗震设防分类设防标询是依据现行《建筑工程抗震设防分类标准》(CB50223)、B02)和公路隧道自身特点制定《公路工程抗震规范YGB02装设防类设防标准息总体上是合理的,但是,随着我国公络隧道建设的别是特长隧适的大规模建设,有必要对公路隧道的抗震设重要性分类做使于在抗设#时具有更强的可操作性。隧道抗震设防分为B、C、D道为大型水下随道,本规范不涉及,本规范列出的B类隆道C类隧道D类隧道在具体列示适用汇围时,参考了公路隧道结构的安全等级划标16.1.2、16.1.3“小震不中震可修、大震不倒的航震总体设防目标,考虑与现行抗震规范关于抗震性能日标的延续性和一致性,以及参考国内外隧道抗震设计的新日标要求,本见范规定:B类道的防目标是EI也震作用(重现期75年)下不应发生损伤E2地震作用(重现期约1000年下可产生有限损伤,地震后应能维持正常交通通C类隧道的抗震地震作用(重现期50年)下不应发生损伤,E2地震用(正现期约为475年下不发生局部或整体塌:D类隧道的抗震设防目标是E1地震作用(重现期30年)下不应发生损伤本规范规定的抗震设防标准基不维持与一情工程抗震规范》(JTGB02—2013)基本相当的水平。但在抗震设计方法上有大的改变,采用两水平设防、两阶段设计。第一阶段的抗震设计,采用弹性抗震设计;第二阶段的抗震设计,采用塑性抗震设计。通过第一阶段的抗震设计,即对应E地震作用的抗震设计,可达到和《公路工程抗震规范》(JTGB02一2013)基本相当的抗震设防水平通过第二阶段的抗震设计,即对应E2地震作用的抗震设计,来保证结构具有足够的塑性变形能力,通过验算,确保结构不发牛期塌。通过抗震措施设计,确保结构具有足够的抗震能力大量隧道震害调香结果表明、地下工程的抗震性能要优于地面结构,在实际地震烈度V~1Ⅲ度地区很少有隧道结构发生损坏,因此,对于基本地震动峰值加速度0.10g以下(含0.10g)地区的公路隧道可只进行抗震措施设计266

遂道设计规范 士建工程 (JI;3370.12018

开展工程场地地震安全性评价的隧道,其地震作用水平应不低于本规范的相应规定,

16.3.1抗震验算是在抗震性能要求确定后确定合适的验算目标性能,日前主要选 取:应力水平(强度)、使用功能(变形量、裂缝宽度、接头张开量等)、隧道周边土 体稳定性。具体容许指标应考虑结构物重要性、地震作用水平、结构类型、围岩条件 确定 地震作用下的荷载组合方式在本规范和《水下隧道设计规范》中均有规定

16.3.2E1地震作用下的抗震验算,结构性能处于弹性范围内,结构应力水平 极限以内,目前现行抗震规范中均有相关规定。所以,钻爆法隧道直接沿用《 程抗震规范》(JTGB02一2013)中关于结构强度安全系数的规定,明挖隧道可 现行《建筑结构抗震设计规范》(CB50111)中关于结构强度验算的规定

刚度进行了大量的数值计算,获取了基于损伤度的隧道结构抗晨能力画线,开研究其与 震害之间的对应关系;在研究其结构的响应敏感性和具有性能指标特征的基础上,选取 了以隧道最大变形率(即最大收敛值)作为性能抗震指标:在典型抗震能力曲线上研 充划分三级性能水平,即结构完好、轻微破坏和严重破环。综合考虑设计、施工和养护 等环节的影响,经过统计分析,最终建议的性能指标值值分别为:轻微破坏最大收敛 值取5%o.严重破坏最大收敛值取15%c

16.3.4根据隧道所处T. 质环境及隧道的重要性、结构特征等,现阶段隧道抗震 十算主要从隧道横断面、纵向及三维空间模型三个方面进行。隧道横断面方向的抗震计 算方法主要有静力法、反应位移法和动力分析法(时程),纵向抗震计算方法主要有反 应位移法和动力分析法(时程)。 静力法考虑结构承受的地震作用主要由自重产生的惯性力、洞顶主柱地震作用、地 丧侧向土压力增量三部分组成,对于公路隧道中量大面广的处于岩质围岩中的钻爆法隧 道较为适用 反应位移法采用地震时隧道周围地层的位移差和隧道结构周面剪力及结构惯性力作 内地震荷载。该方法适用于地震响应主要受地层相对位移控制的隧道,如城市中常用的 香构、明挖法隧道及跨越江河湖海时常用的盾构、沉管隧道等 动力分析法(时程)精度较高,可以考虑隧道围岩和结构的非线性特性,并同时 考虑隧道在各个方向上的地震响应性态,对任何形式的隧道均适用,但耗时、费力,计 算及结果分析均对计算人员的要求较高

16.4.1一般情况下,处于坚硬、完整岩体中的隧道抗震是有利的,处于不良地质地 段的隧道抗震是不利的;深理隧道抗震是有利的,浅埋隧道抗震是不利的;相对于洞身 遂道结构、洞口、边仰坡的抗震是不利的。尤其是在岩堆、滑坡体、泥石流沟、崩塌、 围岩落石等不良地质及排水困难的沟谷低洼处或不稳定的悬崖陡壁下等地质不良地段, 在强烈的地震影响下,会导致山体变形

16.4.2地震区的隧道洞口、路堑边坡和仰坡的开挖高度,在岩层整体性较差、土质 下良地段,由于长期风化剥蚀作用,在地震过程中极易产生塌落石,堵塞洞口,危及 行车安全。故要求严格控制洞口开挖高度,并在地形不利的洞口地段设置明洞或采取其 也有效防护措施,以保证安全

16.4.5结构的整体性是影响其抗震能力的重要因素之一。洞门端墙与衬砌环框之

5.4.5结构的整体性是影响其抗震能力的重要因素之一。洞门端墙与衬砌环框 端墙与挡土墙或翼墙接缝处,以及明洞等具有悬臂形式的耳墙结构,是抗震薄弱 因此应采取加强连接的抗震措施

16.4.5结构的整体性是影响其抗

公路隧道设计规范第一册土建工程(JTG3370.1一2018)16.4.6地震隧道的洞口、浅埋或偏压地段,应为抗震设防重点,要与围岩级别结合考虑加强其衬砌构造。隧道加强的长度,主要根据隧道拱肩土的最小覆盖厚度及洞口地面纵坡的变化情况,并结合隧道断面宽度及围岩级别等计算其抗震设防段的长度。在实际工程中,隧道处的地形、地质条件变化十分复杂,还要根据施工具体情况,适当留有余地,取其设防长度16.4.74在地震后扩大的隧道断面尺寸可以保证隧道断面的净空面积,为后续修复提供富余空间。超挖量主要依据地震烈度、围岩条件和隧道断面等因素综合确定防震缝可兼做施工缝和沉降缝的功宽比一般沉降缝或施工缝要大,可以有效预留地震后隧道纵向错动量,同副要保证防震缝的填充密实,做好隧道的防水措施,防水可采用背贴式止水带和中地式钢边橡胶止水带,水带的物理力学性能指标要满足隧道结构的错动变形要求G16.5洞内设施16.5.1~16.5.3洞内设施包括洞内附属构造物,通风、明设施,交通工程设施等。公路隧道进行抗震设计时,需保证洞内设施在地震中稳定性,避免设施自身的损坏以及由此引起的对结构行人和行车女全的影响— 270

17.2.7同向行驶车辆采用两个隧道分行时,由于行车条件突然改变,容易发生交通 事故。因此,需设置必要的交通安全设施。 17.2.9改扩建后,如有不需再作交通通行的既有隧道不宜“废弃”,可考虑用作维 修养护服务通道和应急救援通道,用作维修养护服务通道和应急救援通道的既有隧道应 能保证隧道结构的长期稳定。 17.2.10在并行增建隧道施工完成后再进行扩建隧道施工,是保证建设期间交通的 正常通行。增建隧道施工对正在通车的既有隧道的结构和通车可能产生影响,所以需对 既有隧道结构采取临时保护或加固措施。

7.2.7同向行驶车辆采用两个隧道分行时,由于行车条件突然改变,容易发生 。因此,需设置必要的交通安全设施

17.2.11隧道改扩建施工对现有交通影响较大,社会影响大,一般要求不中断交通, 交通组织非常复杂。因此,改扩建设计应包含施工方案设计和交通组织设计。

17.3.1对既有隧道的扩建,要充分利用既有隧道占有的线位资源,同时也为减 原位扩建后的隧道线位和高程与既有隧道基本保持一致,是为了保持既有隧道 急停车带、车行横通道、人行横通道的位置、高程、间距及尺寸基本不变。

资,原位扩建后的隧道线位和高程与既有隧道基本保持一致,是为了保持既有隧道内的 紧急停车带、车行横通道、人行横通道的位置、高程、间距及尺寸基本不变。 17.3.2对既有结构的拆除和临时支护是扩建隧道很重要的施工环节,拆除方法不 当、盲目拆除、支护不及时可能造成安全事故,会对围岩造成二次过度扰动DB21/T 3165-2019 钢筋钢纤维混凝土预制管片技术规程,影响围岩 稳定,所以需进行详细设计。隧道原有衬砌拆除、扩挖方法和临时支护措施对隧道围岩 稳定及结构安全影响较大,需进行扩建施工过程中结构受力和围岩稳定计算。 扩建隧道结构计算比较复杂,需针对不同情况进行多种工况的结构受力和围岩稳定 分析计算

有隧道扩建可采用单侧扩挖、 简需茶回值的情湿

17.3.4既有隧道扩建可采用单侧扩挖、双侧扩挖。采用单侧扩挖对围岩扰动小

期支护拆除范围小。既有隧道扩挖不宜出现既有隧道开挖空间废弃回填的情况。

公路隧道设计规范第一册土建工程(JTG3370.1—2018)17.4隧道改建17.4.1对既有隧道的调查包括:(1)隧道修建年代、位置、长度、平纵线形、断面几何尺寸、地质条件等基本情况。(2)隧道衬砌结构的类型、施工方法和隧道净空情况,建筑材料及腐蚀情况,衬砌强度和衬砌回填情况(3)隧道病害现状及历次维修加固情况、防排水现状。(4)隧道通风、照明、消防、监控备的布罩及使用情况,各设备洞室的布置(5)隧道洞门形式、尺寸、基础埋深及建筑材料,洞口仰坡、路堑边坡及防护工程现状,洞口截排水现状情况。(6)隧道洞口有无危石呼滑、泥石流、风吹雪等危害。(7)隧道路段线路技术状态及运根据改建隧道调查成果对既有道白的技支术现状及安全性进行评价。17.4.2隧道改建设计般按现行公路工程技术标准》TTGBO1)的规定执行,但很多时候由于既有隧道线形和断面争空标准按原“技术标准”建设,比现行“技术标准”要求低。若采用见行“技术标有隧道断面需要扩大将拆除既有衬砌、进行扩建,这样会导致工程量大、投资增加、对现有交通影响大。为节省投长、资,减少对交通的干扰,可以维持原建设“技术标准”。隧道改建主要是时隧道病害和不当影响隧道结构安全和行车安全时,采用套拱方案是最常用的结构加固方式和改善非水条件的有效方式,但隧道断面变小,会降低限界标准。用这种方式,可以节资和减少对变通的影响。但需保证基本行车条件,即保证行车道宽度侧向宽度和高度。宽度不是时,可适当压缩检修道、人行道。高度不足时,可采用降低略面高程;也可增加运营安全配套设施,包括设限宽、限高、限速标志,设轮廓灯带设行人避车洞等17.5增建隧道17.5.1~17.5.3增建隧道结构设计与新建隧道基本一样,应符合本规范其他章节规定。17.5.4横通道开洞位置避开既有隧道施工缝或变形缝一定距离,是为减少既有隧道结构破坏,保证既有隧道结构稳定17.5.5为确保增建隧道施工过程中相邻既有隧道和洞室的安全,把爆破震动对相邻274

现有隧道的影响作为监测的重要内容,按现行《爆破安全规程》(GB6722)的要求, 运营中的隧道安全允许临界振速一般为100~200mm/s。按围岩级别和隧道间的净距提 出不同条件下的爆破震动速度控制标准值。一般情况下,Ⅲ级围岩地段为80~200mm/s; IV级为50~150mm/s;V级不超过100mm/s。实际增建隧道工程中需根据隧道具体条件 综合试验确定

18洞内预留预埋及构造物

18.1.2预留洞室和预埋件(特别是预留洞室)需在衬砌结构上开孔JC/T 2456-2018 预制混凝土箱涵,可能改变隧 道结构受力条件,带来不利影响,需采取相应的结构和构造措施,保证隧道衬砌结构的 承载能力

公路隧道设计规范第一册土建工程(.JTC3370.—2018)18.2.3为保证洞内电器设备的使用安全及使用寿命,要求设备预留洞室不容许渗水,因此,预留洞室需采取可靠的防水和引排水措施18.2.4隧道内架空电缆、射流风机等设施的预埋件,不仅要达到规定的安全系数,而且要满足规定的使用寿命,进行防腐处理2隧道内承重要求的预埋件包括:架空电缆、标志标线指示牌、摄像机云台、射流风机的预埋件3风机安装前需做预理件支承能力的荷载试验。18.2.55预埋在衬砌内的各种管线管赔阻封翻内外侧边缘不应小于100mm,是管线完全理入衬砌部分,不包括管口18.2.6一般长度在300m以上的隧道需敷设强电,商由电专业进行具体设计或由电专业提出要求,纳人土建设诊G18.3电缆沟18.3.1电缆沟主要是为了布设通信电缆、电力电缆、消防管等通信电缆和电力电缆通常分别置于两侧电缆沟内18.3.22一般情况下,放置通信电缆的电缆沟尺寸不小于500mm×500mm,主要放置电力电缆的电缆沟尺十不小于700mm电缆在隧道内完成平面或竖向转变过渡时,电缆管沟尺寸需行合电缆弯曲半径的要求,弯曲半径不小于1.2m,转折角不大于30°,转折长度不小0.6m。需敷设消防管缆沟,原寸应加大。18.3.3(1)隧道电缆沟设开启吊钩开启孔或安装缝、便于电缆沟及电缆沟内管线维护和管理(2)盖板规格统一,便于预制生产,盖板重量便于一个人能搬动。(3)电缆沟盖板所承受的荷载主要为自重、人行以及小型推车重量18.3.4一般隧道电缆沟侧壁上均设有托架。为避免失控车辆撞坏电缆,电缆沟外侧壁需考虑车辆撞击影响,具备一定的防撞击能力。18.3.5电缆沟是用隧道纵坡自然排水,沟底需设横向坡、积水槽,并设连接路侧边沟的横向泄水孔。278

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