标准规范下载简介

公路水下隧道设计规范(JTGT 3371—2022).pdf

作的位置。 采用管顶平接，可便利施工，但可能增加管道埋深；采用管道内按设计水面平接，可 减少埋深，但施工不便，易发生误差。设计时因地制宜选用不同的连接方式。

13交通工程设施与防灾救援

13.1.1公路水下隧道具有下列特点： 1一般为长大隧道甚至特长隧道，防灾救援问题较为突出。 2隧道纵坡较大，最大纵坡一般在3%～4%，运营安全问题较为突出。 3一般为“V”型坡，通风排烟与山岭隧道差异较大。 4洞口亮度较大，车辆驾驶人员在洞口视觉不良。 5隧道内及洞口积水必须强制排除。 结合以上特点，为保证水下隧道的正常使用及运营安全，需设置完善的通风、照明、消 方、排水、供电及监控等运营管理系统以及可靠的防灾救援设施与应急预案，

13.1.4考虑到水下隧道交通工程设施“分期实施”难度较大GB／T50115-2019 工业电视系统工程设计标准及条文说明，故交通工程设施分级仅 考虑隧道长度，这一点有别于《高速公路隧道监控系统模式》（GB/T18567)和《公路隧道 设计规范第二册交通工程与附属设施》（JTGD70/2）。附录F是在《高速公路隧道监控 系统模式》(GB/T18567)和《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》JTGD70/2 相关规定的基础上，结合水下隧道的特点，增加了气象监测仪、发光型诱导灯、无线通信、 水喷雾设施、消防车/消防摩托车等设施的配置要求。

13.1.5火灭热释放速率的大小在一定程度上决定了排烟设施的规模及设直。对横尚通 风设施而言，排烟风机的选型、风口的设置及风道大小都与发烟量有关，而发烟量大小则 取决于火灾种类及热释放速率；对纵向通风设施而言，阻止烟气逆向流动所需的临界风速 与热释放速率、纵坡及隧道断面有关，而临界风速的大小则决定了所需的射流风机推力及 其数量。因此，在防灾救援设计中需要根据水下隧道具体情况慎重合理地确定其火灾规模。 本条在借鉴国内外相关研究成果的基础上对水下隧道火灾事故设防规模给出规定。

《公路水下隧道设计规范》（JTG/T3371—2022）

13.1.6为主动积极地进行防灾，要求建设、设计、运营和消防部门等各方人员密切配 合，在工程设计中积极采用先进适用的防灾和救援技术，正确处理好运营与安全、投资与 效益之间的关系，建立科学合理的防灾机制，积极预防灾害的发生、发展及蔓延扩大。 山岭公路隧道发生火灾，即使结构遭受严破坏，后期也可通过加固维修等措施恢复其 结构安全，但水下隧道不同，一亘结构遭受严重损坏，引起江河、湖泊、海水倒灌，将可 能导致其永久不可修复，因而水下隧道防灾救援除应强调保障人员生命安全外，还需特别 重视隧道结构防火能力

13.1.7水下隧道结构一亘遭受严重损坏，引起上部水体倒灌，将可能导致其永久不可 修复，因而本规范规定了水下隧道主体结构防火能力，达到经维修后能继续使用的基本要 求。 1试验研究表明，混凝土结构受热后由于产生高压水蒸气而导致表层受压，使混凝土 产生爆裂。结构荷载压力和混凝土含水率越高，产生爆裂的可能性也越大。当混凝土的质 量含水率超过3%时，将会发生爆裂现象。当充分干燥的混凝土长时间暴露在高温下时， 混凝土内各种材料的结合水将会蒸发，从而使混凝土失去结合力产生爆裂，最终会一层一 层地穿透隧道混凝土衬砌结构整个厚度。这种爆裂破坏会影响人员逃生；会使衬砌钢筋暴 露于高温中，产生钢筋变形，变软、失去结构能力；对于水下隧道，这种结构性破坏很难 进行修复。因此，水下隧道结构应设置抗热冲击、耐高温的防火保护层，本条文对衬砌的 耐火性能作了相应规定。防火保护层厚度不仅与防火材料相关，而且与设计火灾规模相关 其厚度取值需要通过计算、分析确定；防火层设置位置可以根据火灾工况下断面内温度分 布规律确定，一般拱顶温度上升较快且温度高，两侧次之，底板温度最低。 2~3RABT曲线是德国研究机构通过一系列的真实隧道火灾实验研究结果而得出的， 该实验曲线比较真实地模拟的隧道火灾的特点：隧道空间相对封闭、热量难以扩散、火灾 初期升温快、有较强的热冲击，随后由于缺氧状态快速降温

紧急停车带及其位置提示标志、指路标志， 水下隧道交通标线设计内容主要包括道路标线、突起路标、立面标记、路面文字标记 水下隧道交通视线诱导标设计内容主要包括隧道轮廓标、分流或合流诱导标、线形诱导标 13.2.4在护栏端头、隧道紧急停车带端头、主线分流端等部位设置防撞垫可有效提高 交通安全性。防撞垫能有效吸收碰撞能量，降低正面碰撞的危害程度。 13.2.6连续设置视线诱导标时，需要标明水下隧道几何线形走向、线形突变或车流交 织，诱导驾驶者视线并予以警示。 13.2.8水下隧道一般禁止危险品运输车辆通行，对限制危险品运输车辆通行的水下隧 道，本规范要求在隧道入口前设检查站，并在特定时间由引导车的引导下通行

13.3.1通风是隧道总体设计的重要组成部分，它与隧道断面、路线选择等密切相关。 它不仅仅是单独讨论通风的经济性和机械设备，而是与隧道交通方式（单洞双向交通或双 洞单向交通的形式）、防灾计划（指火灾或交通事故发生时应急用设施）、环境保护等的相 互关联；当隧道需设通风井实现分段通风时，通风设计更要结合隧道结构、地质、地形、 平纵线形以及隧道总造价等进行综合分析，不可单独讨论， 11.3.4逃生救援包括纵向通道逃生和横向通道逃生两种方式，双洞单向交通隧道推荐并 行双主洞互为逃生救援通道，单洞双向通行长大隧道需单独设置纵向并行逃生通道。 13.3.6水下隧道管理及设备用房通风设施设计可参考《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019)、《建筑设计防火规范》(GB50016)和《公共建筑节能设计标准》(GB50189)的 相关规定。

13.3.1通风是隧道总体设计的重要组成部分，它与隧道断面、路线选择等密切相关。 它不仅仅是单独讨论通风的经济性和机械设备，而是与隧道交通方式（单洞双向交通或双 洞单向交通的形式）、防灾计划（指火灾或交通事故发生时应急用设施）、环境保护等的相 互关联；当隧道需设通风井实现分段通风时，通风设计更要结合隧道结构、地质、地形、 平纵线形以及隧道总造价等进行综合分析，不可单独讨论。

《公路水下隧道设计规范》（JTG/T3371—2022）

13.4.3隧道照明与道路照明的显著区别是不仅夜间需要照明，白天更需要照明，而且 白天照明比夜间照明更加复杂，不只像道路照明那样仅仅提供一定的亮度，还需综合考虑 车道数、设计（实际）运营车速、交通量、隧道线形、断面形状和大小等因素，并注意驾 來人员的安全性和舒适性，特别要注意隧道入口与相邻区段的视觉适应过程。

13.5.1水下隧道监控设施与通风、照明、消防、排水、供配电等设施进行有效集成， 更之构成一个有机整体，实现联动控制，可达到水下隧道防灾、减灾、救灾的总体功能目 标。

13.6.2灭火器主要用于扑救初期明火。隧道内发生A类、B类、C类火灾和E类火灾 的可能性都存在，根据现行《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140）相关规定，隧道内 适合配置A、B、C类干粉灭火器和其他适用于扑救A、B、C、E类火灾的通用灭火器。 13.6.4水下隧道水喷雾设施一般用于土建结构防护冷却，对固体火灾有较好的作用， 但很难扑灭90号以上的汽油火灾， 13.6.5泡沫喷雾设施采用水成膜泡沫，又称“轻水”泡沫。泡沫喷雾除具有一般泡沫 灭火剂的作用外，还能在燃烧液表面流散的同时析出液体，冷却燃烧液表面，并在其上形 成一层水膜，与泡沫层共同封闭燃烧液表面，隔绝空气，形成隔热屏障，同时在吸收热量 后，液体汽化稀释液面上空气的含氧量，对燃烧体产生室息作用，阻止燃烧液的继续升温 汽化和燃烧。采用水成膜泡沫灭火设施虽然投资较大，但能迅速、有效地扑灭90号以上 的汽油火灾。

13.6.6部分水下隧道设有地下风机房、排水泵房等，因而相应地配备有地下变电室 控室，为防止其内部发生电气火灾，一般需要设置气体灭火设施。

13.6.6部分水下隧道设有地下风机房、排水泵房等，因而相应地配备有地下变电室 控室，为防止其内部发生电气火灾，一般需要设置气体灭火设施。

13.7.1根据供电可靠性和中断供电对人身生命、生产安全造成的危害及对经济影响的 程度以及隧道所处交通工程等级，区分其对供电可靠性的要求，进行负荷分级。在政治或 经济上造成损失或影响的程度越大，对供电可靠性的要求越高，反之亦然。根据负荷等级， 先择适当的供电方式，可以提高投资的经济效益与社会效益。 水下隧道供配电设计可以参照《供配电系统设计规范》（GB50052)、《低压配电设计规 范》（GB50054)和《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》（JTGD70/2）

13.7.2隧道一级负荷应由两个电源供电，且两个电源不能同时损坏，才可能维持其中 个电源继续供电。隧道供电设施中，两个电源可一用一备，也可同时工作，各供一部分 负荷。对于隧道中的二级负荷，有条件时宜由两回路线路供电。在负荷较小或地区供电条 件困难时，二级负荷可由一回路专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时，可为一回 客架空线供电；当采用电缆线路时，应该采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能 承受100%的二级负荷。

13.7.3从电力网引接两回路电源进线加备用自投(BZT)的供电方式，不能满足一级负荷 中特别重要负荷对供电可靠性及连续性的要求，有的发生全部停电事故是由内部故障引 起，有的是由电力网故障引起，因地区大电力网在主网电压上部是并网的，所以用电部门 无论从电网取几回电源进线，也无法得到严格意义上的两个独立电源。因此，电力网的各 种故障，可能引起全部电源进线同时失去电源，造成停电事故。当有自备发电站时，虽可 利用低周解列措施，提高供电的可靠性，但仍不能完全避免全部停电的事故发生。由于内 部故障或继电保护的误动作交织在一起，造成自备电站电源和电网均不能向负荷供电，低 周解列装置无法完全解决这个问题。因此，正常与电网并列运行的自备电站，一般不作为

《公路水下隧道设计规范》（JTG/T3371—2022）

13.8火灾防烟与排烟

13.8.1国内外隧道灾害和火灾统计资料显示，到目前为止，还没有同一隧道在同一时 间内发生两次以上灾害或火灾的记录。为此，本规范确定同一水下隧道按同一时间内发生 一次灾害事故进行防护考虑的设计原则。 13.8.2本条文强调充分考虑各通风方式的特点，并根据隧道长度、平曲线半径、纵坡、 交通条件、气象条件和环境条件等，选择既有利于隧道防烟排烟，又经济、合理、便于运 营维护的通风方式。

13.8.5隧道火灾防烟与排烟以控制洞内火灾烟雾流向并将其有效排出洞外为主： 在单向交通隧道中，起火隧道内的排烟方向与隧道交通流向相同。起火隧道安全疏散 价段的纵向排烟速度以不破坏烟气层化为原则，起火点附近的风机停止工作，其他部位的 风机根据排烟速度调整运行速度；灭火救援阶段，纵向排烟速度大于隧道火灾临界风速， 所有风机全速运行；要严格控制高温烟气向其他区域的扩散，确保相邻的未起火隧道、横 通道以及隧道内设置的附属用房内不受烟气侵扰，起火隧道横通道洞口保持正压或采取其 他必要的防烟措施

13.8.8对与高温烟气有直接接触的风机电动机、附属设备、零部件、外接配电线路提 出的耐高温要求。本条提出的要求是排烟风机的最低高温性能要求。对特别重要的水下隧 道，防灾排烟风机的性能指标可根据工程需要提高，如G65包头至茂名高速公路秦岭终南 山隧道（左右洞各长18020m）的排风（烟）风机要求能在400C连续运行120min。 13.8.9逃生安全通道设置机械加压送风防烟设施是为了防止高温烟气侵入，并通过不

13.8.9逃生安全通道设置机械加压送风防烟设施是为了防止高温烟气侵入，并通 的通风换气，为逃生避难人员提供呼吸所需的新鲜空气

13.9.2双洞单向交通隧道一般采用双主洞互为逃生救援通道，单洞双向通行长大隧道 般单独设置纵向并行逃生通道。 钻爆隧道的逃生救援通道通常与行车隧道并行且独立设置；盾构隧道的逃生救援通道 可以利用隧道内部空间设置；沉管隧道及堰筑隧道可将逃生救援通道设置在两行车洞室的 中间或两侧

13.9.4火灾工况下，隧道内人员安全疏散时间(Trest)可按下式确定

Trest=Talarm+Tpre+Tmove

式中：Talarm一火灾报警时间； Tpre—一预动作时间，包括认识时间和反应时间； Tmove 一人员疏散运动时间。 根据国内外相关资料，公路隧道发生火灾后，当通风、消防设施正常工作时，隧道内

《公路水下隧道设计规范》（JTG/T3371—2022）

驾乘人员安全疏散时间一般在15min以内。当隧道内设有专用排烟道和泡沫喷雾设施时， 由于排烟和灭火效率提高，安全疏散时间可以适当放宽至20min 火灾烟雾蔓延至路面以上2m高度处的时间一般称为可用疏散时间，为从火灾发生开 始到路面以上2m高度处的温度达到60℃、能见度大于10m时的时间

13.9.5目前国内外公路水下隧道建设中，经 ①双洞隧道间的联络横通道作为逃生救援通道；②在隧道车道板下设置逃生通道；③将服 务隧道作为逃生救援通道；④将竖井作为逃生通道。 横通道逃生救援方式可视作服务通道逃生救援方式的一种简化。火灾发生时，两隧道 需要及时封闭禁止通行，疏散人员由横向通道进入另一行车隧道。横通道疏散效率高、速 度快，而且通风较顺畅。与服务通道相比，横通道的造价低，但在火灾发生时对相邻隧道 通行有较大影响。 车道板下逃生救援（疏散）通道则利用盾构隧道车道板下富余空间建造逃生救援通道， 火灾发生时，通过滑梯、楼梯等方式从车行道进入逃生救援（疏散）通道。可从全通道进 行长距离疏散。车道板下逃生救援（疏散）通道通行量较小，通风条件略差，逃生路径长， 占用一定侧向宽度，人员疏散对相邻隧道没有影响。 与隧道平行设置的服务隧道，通过横通道与相邻双洞行车隧道相连通，可作为躲避火 灾的紧急避难通道，还可以作为检修车车道，便于管理人员日常维护。 逃生竖井主要应用在覆土较薄的城市隧道或山岭隧道中，可直接向地面疏散，一般与 隧道通风井同时修建，根据一定的间隔建设数个竖井，便于在特长隧道中发生火灾时迅速 撤离危险区，但逃生竖井通行量较小，疏散速度慢。此外竖井施工过程对周围环境影响较 大，排出的废渣也需妥善处理。 上述四种逃生方式各有利弊，也各有其适用条件。服务隧道通行能力最佳，但工程造 价高；隧道横通道的疏散能力较强，采用这种逃生通道的隧道最多；随着隧道直径增大与 双层隧道应用，原本受隧道直径所制约的车道板下式通道的疏散能力也得到改善，而且其 施工难度低、建造成本低，逐渐被大量应用在隧道设计中；竖井逃生通道由于其通行能力 制约，而较少被采用，只能作为辅助逃生方式

《公路水下隧道设计规范》（JTG/T3371—2022）

公安消防队进行灭火作业，救援人员救助伤员。 火灾事故处理完毕后，恢复正常交通。

公安消防队进行灭火作业，救援人员救助伤员。 9火灾事故处理完毕后，恢复正常交通。

14.1.1公路水下隧道通常需要穿越复杂的水下地质体，周边环境复杂，对施工设备、 技术、管理等方面要求高，在整个设计使用年限内潜存大量的不确定性条件与风险，特别 是公路水下隧道一旦发生事故，其后果更严重，事故的救援与隧道的修复更加困难，在设 计阶段进行风险分析十分必要。 交通运输部于2010年发出了《关于在初步设计阶段实行公路桥梁和隧道工程安全风 险评估制度的通知》（交公路发[2010]175号），要求对建设条件复杂的隧道工程在设计阶段 开展安全风险评估。本章所强调的设计风险分析是指工程设计所涉及的各方面的不确定性 凤险，如造价、工期、环境保护等等，而仅不限于安全风险；风险分析既包括工程的风险 分析，同时也包括对设计本身（方案和过程）风险的分析。风险分析的结果是方案比选的 重要依据，并为方案的优化提供参考

《公路水下隧道设计规范》（JTG/T3371—2022）

在公路水下隧道初步设计阶段，主要侧重于方案的比选与工法的选择，因此不希望出 现不期望与不可接受的风险。对于评估结果为IV级的风险，需要修改设计方案；评估结果 为Ⅲ级的风险，需要进行设计补充，提出针对性的风险控制措施建议。 在施工图阶段，考虑到风险分析的资料已经较充分可靠，因此不希望存在大于I级的 风险。从目前隧道工程风险分析与管理的实施经验来看，施工图阶段往往不可避免存在Ⅱ 级（不期望）的风险，因此此时一般需进一步优化设计方案，并结合最低合理可行原则制 定风险控制措施与应急救援预案，同时开展风险再评估，给出残留风险等级

14.1.6公路水下隧道风险分析工作中风险源辨识是最重要的环节。目前通常采用的风 险源辨识方法包括列表法、检查表法、专家调查法等，随着技术的进步，基于数据库的风 险综合识别系统将大大提高风险源识别的准确性与可靠性。风险源识别具有动态性，即根 据分析资料的完整程度、设计的阶段等而得出不同的结果，因此在工程的各阶段，需要做 好风险源辨识清单的存档

14.2.2本条给出了公路水下隧道总体设计中常见的风险源，根据不同设计内容，对建 议的风险源开展分析，但不限于所列出的风险源。 14.2.3公路水下隧道的特点是地下水丰富，极易导致突水涌泥事故，且事故一旦发生 可能导致隧道被淹，后果极其严重。因此，为确保隧道总体设计中相关设计的合理可靠 需推演分析措施与方案的有效性，对施工中的安全保护、逃生救援设计方案开展风险分析

14.3钻爆隧道风险分析

14.3.1采用钻爆法施工的公路水下隧道，与钻爆法施工的常规山岭隧道，其风险组成 基本相同，因此在开展风险分析时，可参考相关指南或规范进行。考虑到公路水下隧道长

《公路水下隧道设计规范》（JTG/T3371—2022）

14.3.3采用钻爆法施工公路水下隧道，所面临的突水突泥风险往往很高，所导致的后 果往往非常严重，因此要求重视突水突泥风险的分析。鉴于突水突泥发生后果的严重性， 此处要求在初步设计与施工图设计阶段，其风险等级不大于IⅡI级

14.4盾构隧道风险分析

14.4.3采用盾构法施工公路水下隧道，联络通道施工所面临的风险往往很高，所导致 的后果通常非常严重，因此根据水下盾构隧道特点，要求在初步设计与施工图设计阶段， 针对联络通道施工可能面临的风险强化设计，相应的风险等级不大于I级

14.5沉管隧道风险分析

14.5.1沉管法隧道施工主要涉及管节预制、管节浮运、基槽开挖、管节铺设等环 一个环节都面临着复杂的风险，考虑沉管法的特点，按照施工环节进行单元划分，

14.5.3采用沉管法施工公路水下隧道，水下对接施工技术复杂，控制不当易发生严重 事故；而沉管隧道运营阶段所处环境水文条件多变，因此结构的防水要求高，对防水材料 的耐久性有严格要求，一亘隧道出现结构渗漏水，将影响结构安全与交通安全，因此风险 较大，根据水下沉管隧道特点，要求在施工图设计阶段，水下对接施工及结构防水的风险 等级不大于I级

14.6堰筑隧道风险分析

《公路水下隧道设计规范》（JTG/T3371—2022）

15.1.1水下隧道所处地质条件、内外部环境一般都比较复杂，若运营期发生灾害，易 造成重大的经济损失和不良的社会影响。国内外调查研究表明，建成的隧道有相当比例存 在衬砌裂缝和渗漏水等病害现象，威胁隧道内行车安全、影响交通质量，缩短公路隧道的 维护周期和使用年限。 国外隧道结构安全监测技术的研究起步较早，特别是日本、欧洲等公路隧道较为发达 的国家。在国内，重要的水下隧道工程也建立了结构安全监测系统，比如玄武湖隧道、厦 门翔安隧道、南京市定淮门隧道、南京长江隧道和广州市洲头咀隧道。 通过建立隧道结构安全监（检）测系统，对工程运营期间的结构、环境性状作全过程的 监测，以科学、准确地评估病害对结构承载能力、承载状态的影响规律和影响程度，可以 为工程的维护、保养、安全决策及病害诊治提供科学依据。通过监（检）测数据的科学评 估，当隧道结构性态接近预警值时，采取相应处置措施，控制病害的进一步发展，延缓隧 道病害的发展、延长隧道使用年限并减少安全事故发生；当结构性态超过预警值时，根据 病害特征采取相应的加固修复措施，以维持隧道结构安全，从而来避免水下隧道结构巨灾 的发生，降低隧道运行期公共安全的风险水平。

15.1.2监测特征断面和监测项目的选择，需要根据隧道所处的具体情况确定，主要是 为了避免无针对性地布置监测断面。随着计算机软硬件和计算技术的不断发展，结构分析 计算在结构设计和分析中已经得到越来越普遍的应用，在选择监测特征点及相应的监测项 目时充分利用结构分析计算的结果，可以避免确定测点和监测项目的盲目性。

15.1.3水下隧道完整的结构安全监测系统设计内容及系统功能一般包括：数据采

15.1.3水下隧道完整的结构安全监测系统设计内容及系统功能一般包括：数据采

数据传输、数据库以及实现诊断功能的数据分析与预报预警系统。数据采集包括自动化监 测和电子化人工巡测，数据传输包括无线传输、光纤、光缆传输等，对于人工巡测数据需 要专人将巡测数据录入人工巡测管理软件系统。数据库系统主要用于存储监测及巡测过程 中采集的各种数据。数据分析与预报预警系统基于监测得到的隧道结构不同物理量，参考 相应规范，辅助以数值计算、统计分析，结合监测物理量长期变化趋势，对隧道结构安全 状态进行综合评估与预警。

15.1.4隧道施工期的监控量测数据是隧道全寿命周期工作状态的重要组成部分，可 运营期的结构安全监测提供初始值。监测系统与施工期间的监控量测系统统一考虑 保持数据采集的连续性和完整性，监测系统与运营管理系统统一考虑，可以提高隧 期的管理效率

51.5结构安全监测测应公重来用可 更换的元器件。为了对主体结构在全寿命周期内进 行结构安全监测，预理于主体结构内对结构强度存在影响的元器件，元件结构本身的耐久 性应该与与主体结构保持一致，比如预埋与衬砌中的土压力盒，渗压计，混凝土应变计和 钢筋计等。若低于主体结构使用年限，一般需事先采取预防措施，或制定补救措施，以保 证元器件失效后主体结构的安全

15.2.1结构的安全监测采用自动化监测，可以避免人工监测效率较低、受主观因素影 向等不足；但自动化监测仪器一般费用较高，并且，当前仪器一般采用单点监测方法，在 预埋仪器时，很难做到监测的部位刚好是隧道运营期病害出现的位置。采用自动化监测与 人工巡测相结合的方法，可以多种手段互为补充、相互印证。人工巡测常常可以及时发现 遂道结构的一些异常情况，如隧道结构裂缝、新增漏点、混凝土剥落、流砂等。这些病害 发生的位置往往事先很难预见，自动化监测常常反映不出来。

15.2.2根据隧道所处的内外环境情况不同，隧道结构安全监测可以分成工作条件监测， 结构受力监测，结构变形监测和结构材料监测等内容。结构安全监测主要是为了掌握隧道 结构的安全状态，因此监测的对象主要是隧道结构本身。而隧道衬砌外部的水土压力变化

《公路水下隧道设计规范》（JTG/T3371—2022）

会导致隧道结构工作状态的变化，但是，隧道结构变形和内力的变化相对于外部水土压力 荷载变化有所延迟，因此需要对隧道衬砌外部水土压力进行监测，以提前掌握衬砌结构工 作状态可能的变化，同时其监测数据可以与隧道结构的监测数据进行对比、综合分析、相 互验证。

15.2.3水下隧道的监测项目与隧道类型、隧道长度、隧道埋深、水深和地质情况等 密切相关，监测项目主要反映监测对象的物理力学性能和周围环境。对于同一个监 ，各个监测项目有内在的联系，相辅相成，配套监测，可以帮助判断数据的真伪 伪存真。

15.2.5隧道补充检测以人工巡测为主，辅以工器具，这样检查速度快、周期短， 时弥补仪器监测的不足。

15.3.3隧道覆盖层厚度较大及变化较大地段一般会产生不均匀沉降，水深较大地段衬 砌外水压力较大。地质条件较差地段，衬砌外部土压力较大。隧道所处环境复杂及邻近建 构筑物较多地段，对隧道结构的变形要求严格。断面形态复杂、受力较大地段，内力一般 较大。因此，监测断面的位置的选择需要综合考虑以上因素。

15.3.4地质条件为V级及VI级围岩地段，围岩自稳能力较差，外部土压力较大。埋深 小于1倍洞径的IV级围岩水下段，隧道结构抗浮安全受河床或海床冲刷影响较大。水深大 于30m，且限制地下水排放的地段，隧道衬砌外水压力较大。 15.3.5覆盖层厚度在纵向或横向出现较大变化的地段和基底地质条件纵向变化较大的 地段，盾构隧道不均匀沉降较大，易导致隧道结构接缝张开量和内力增大。隧道理深小于 1倍洞径的地段，盾构隧道抗浮安全受河床（海床）冲刷影响较大，而埋深大于3倍洞径 的地段，外部土压力较大。水深大于25m的地段，衬砌外水压力较大。

15.3.4地质条件为V级及VI级围岩地段，围岩自稳能力较差，外部土压力较大。埋 于1倍洞径的IV级围岩水下段，隧道结构抗浮安全受河床或海床冲刷影响较大。水 30m，且限制地下水排放的地段，隧道衬砌外水压力较大。

小于1倍洞径的IV级围岩水下段，隧道结构抗浮安全受河床或海床冲刷影响较大。水深大 于30m，且限制地下水排放的地段，隧道衬砌外水压力较大。 15.3.5覆盖层厚度在纵向或横向出现较大变化的地段和基底地质条件纵向变化较大的 地段，盾构隧道不均匀沉降较大，易导致隧道结构接缝张开量和内力增大。隧道理深小于 1倍洞径的地段，盾构隧道抗浮安全受河床（海床）冲刷影响较大，而埋深大于3倍洞径 的地段，外部土压力较大。水深大于25m的地段，衬砌外水压力较大。 15.3.6基底地质条件纵向变化较大的地段，隧道不均匀沉降较大。沉管隧道和堰筑法 隧道一般埋深较浅，沉船或抛锚对隧道结构的内力影响较大。冲刷或淤积对沉管隧道和堰 筑法隧道的外部土压力和抗浮有影响。水深大于20m的地段，沉管隧道外水压力较大；水 深大于10m的地段，堰筑法隧道外水压力较大。 15.3.7钻爆隧道一般为马蹄形，拱顶、拱底和拱脚部位受力和变形较大，盾构隧道一 般为圆形，在拱顶、拱底和拱腰部位受力和变形较大，沉管隧道和堰筑隧道的断面一般为 矩形，在顶板、底板和侧墙中部受力和变形较大，故在这些部位布置监测衬砌外荷载、变 形和内力的元器件。在外荷载作用下，衬砌内侧和外侧受力状态一般不同，比如在隧道拱 顶和拱底，一般内侧受拉，外侧受压，而在拱腰，一般内侧受压，外侧受拉。为了充分堂

15.3.5覆盖层厚度在纵向或横向出现较大变化的地段和基底地质条件纵向变化较大 段，盾构隧道不均匀沉降较大，易导致隧道结构接缝张开量和内力增大。隧道埋深 倍洞径的地段，盾构隧道抗浮安全受河床（海床）冲刷影响较大，而埋深大于3倍 地段，外部土压力较大。水深大于25m的地段，衬砌外水压力较大

15.3.6基底地质条件纵向变化较大的地段，隧道不均匀沉降较大。沉管隧道和堰筑法 隧道一般埋深较浅，沉船或抛锚对隧道结构的内力影响较大。冲刷或淤积对沉管隧道和堰 筑法隧道的外部土压力和抗浮有影响。水深大于20m的地段，沉管隧道外水压力较大；水 深大于10m的地段，堰筑法隧道外水压力较大。 15.3.7钻爆隧道一般为马蹄形，拱顶、拱底和拱脚部位受力和变形较大，盾构隧道一 般为圆形，在拱顶、拱底和拱腰部位受力和变形较大，沉管隧道和堰筑隧道的断面一般为 矩形，在顶板、底板和侧墙中部受力和变形较大，故在这些部位布置监测衬砌外荷载、变 形和内力的元器件。在外荷载作用下，衬砌内侧和外侧受力状态一般不同，比如在隧道拱 顶和拱底，一般内侧受拉，外侧受压，而在拱腰，一般内侧受压，外侧受拉。为了充分掌 握衬砌的工作状态，在衬砌内侧和外侧对称布置监测点很有必要。 盾构衬砌一般由多块预制管片通过螺栓连接形成整体结构，事先很难精确确定每块管 片分块运营期在断面的相对位置，而且钢筋计和混凝土应变计监测的数据一般离散性比较 大，因此盾构管片的每个分块都预埋钢筋计和混凝土应变计。

《公路水下隧道设计规范》（JTG/T3371—2022）

15.3.8在隧道纵坡变化较大段和地质条件变化较大段，隧道不均匀沉降比较大，因此 要求隧道不均匀沉降监测点布置在这些地段

15.3.9采用自动化监测混凝土碳化和钢筋锈蚀，效率较高，但一般只能单点监测，可 能漏掉一些衬砌上的碳化和钢筋锈蚀部位，故可以采用人工巡测。隧道纵断面最低处，废 气浓度相对较高，对混凝土碳化影响较大，混凝土碳化监测点应该布置在这些地方。

15.4.1监测仪器的量程，采集精度和分辨率的确定关系到结构安全监测系统的有效性 和可靠性。合理的量程、精度和分辨率取决于监测项目的必要性和可能性两个方面。 15.4.2本规范根据国内外监测仪器的发展和使用情况，针对公路水下隧道的结构特性 确定监测仪器的量程、精度和分辨率要求。一般监测仪器的精度与其量程有关，量程大的 仪器，其监测精度绝对数值相对较低。从实际情况看，元器件的最大量程大于设计值的2 倍没有必要。要测定出监测项目的变化规律，测值的误差需要远小于监测量。

15.4.1监测仪器的量程，采集精度和分辨率的确定关系到结构安全监测系统的有效性 和可靠性。合理的量程、精度和分辨率取决于监测项目的必要性和可能性两个方面，

本规范根据国内外监测仪器的发展和使用情况，针对公路水下隧道的结构特性 则仪器的量程、精度和分辨率要求。一般监测仪器的精度与其量程有关，量程大的 其监测精度绝对数值相对较低。从实际情况看，元器件的最大量程大于设计值的2 么要。要测定出监测项目的变化规律，测值的误差需要远小于监测量。

15.4.3监测仪器的精度需要综合监测项目的特点、必要性和可能性后进行确定，本 定是结构安全监测仪器采集精度的最低要求，在特殊情况下，监测精度可根据实际情 设计中确定。 15.4.4隧道所处地质条件、受力条件和环境变化是水下隧道监测频率应考虑的主要

《公路水下隧道设计规范》（JTG/T3371—2022）

素。同时监测频率应满足能反映监测项目的重要变化过程而又不遗漏其变化时刻的要求。 隧道结构安全监测的频率不是一成不变的，隧道在运营的各个阶段对监测工作的要求各不 相同，因此可针对不同监测时段，提出不同的监测频率。相对于施工期，隧道在运营期的 受力条件和环境变化较小，因此监测频率也相对施工期较低。隧道运营期初期相对稳定运 营期，外部荷载和环境变化较大，监测数据非常关键，监测频率一般较高。一年以后，可 以认为隧道进入稳定运营时期，监测频率可稍低。数据发生异常或临近预警状态时，应该 提高监测频率，甚至连续监测。本条给出了监测频率的最低要求，基本能满足隧道运营期 监控的需要，在确定监测频率时可选用。 15.4.5监测预警是工程实施结构安全监测的目的之一，是预防隧道工程事故发生、确 保隧道及周边环境安全的重要措施。监测预警值是监测工作的实施前提，是监测期间对隧 道工程正常、异常和危险三种状态进行判断的重要依据，因此隧道工程结构安全监测必须 确定监测预警值。隧道的监测预警值不是一个固定不变的值，随着隧道工作年限的增加CJJ／T 137-2019 生活垃圾焚烧厂评价标准 ， 结构材料的老化，预警值是不断变化的。因此，管理部门应定期组织专家分析论证，及时 提出变化后的预警值。 隧道运营初期，监测预警值一般根据隧道设计计算结果、周边环境中被保护对象的控制 要求和隧道所处周边环境等因素综合考虑确定。在隧道正常运营期间，预警值可根据极限 状态法，置信区间法等方法提出。确定隧道预警值的基础是监测资料，因此必须十分注意 监测系统的可靠性、稳定性，以及监测资料的连续性和准确性

15.5数据处理与信息反馈

15.5.1对大型水下隧道进行有效的监测要求各种传感器数量在数百量级以上，这样大 规模的多点、多参数、远距离数据传输，需铺设大量的光纤、电缆，在环境条件复杂的情 兄下，操作起来十分复杂和繁琐，占用大量人力物力。此外，大量传输导线还存在布设空 间等问题，在监测仪器埋设和运营期长期的监测过程中，光纤、光缆易损坏。采用无线传 输方式，可以避免这些不足，在有条件的情况下，应该优先采用。

使监测数据的调用快速方便GTCC-075-2018 可动心轨辙叉-铁路专用产品质量监督抽查检验实施细则，满足对隧道监测的需要。隧道结构安全预警与综合评估系 的内容一般包括以下几个方面的内容： 1对巡测、监测及识别的结果进行历史趋势对比、分析与预测。 2对结构异常状态进行识别和诊断，给出异常发生的大致位置和程度。 3对结构危险状态及时识别，并分级预警。 4结合自动监测、人工巡测数据和其他相关数据（包括隧道基础资料、施工监控等） 对结构的整体工作状态进行分析评估 5按指定程序自动生成在线分析报告。 6根据需求定期生成离线综合分析报告。 7评估结果应明确、直观，面向多级结构管理人员。 8根据评估结果给出相应的维护管养建议。

15.5.3用户界面子系统将各种数据实时按需求向用户展示，并且接受用户对系统的控 制与输入。作为一个完整的系统人机交互子系统进行设计，用户界面管理主要提供自动化 监测，人工监测和运营管理等系统的人机界面，系统在具有技术先进、易用、操作方便、 直观易懂的前提下，具备向用户提供操作及管理界面、向用户提供数据表示、向用户提供 报告，并满足网络发展办公的需求，同时具有可扩展性

15.5.4结构安全监测中心数据库子系统一般基于自动化办公平台，实现整个大系统所 有数据的平台管理工作，完成数据的归档、查询、存储，文件来往的管理、工作安排、进 度控制等。通过建立该子系统，统一管理与组织数据信息，给系统的维护与管理提供便利， 也为各应用子系统提供可靠的分布式数据交换与存储平台，方便开发与使用。