公路隧道设计规范JTG D70

公路隧道设计规范JTG D70 JTG 中华人民共和国行业标准JTG D70-2004 公路隧道设计规范Code for Design of Road Tunnel 2004-07-09发布2004-11-01实施中华人民共和国交通部发布 飞飞时ISBN 7-114皿05180-8" m吁，HA-J崎 m『一定rhHH-AHU-m芜11119787114051807"> 中华人民共和国行业标准公路隧道设计规范Code for D创伊ofRωdTunnel JTG D7O---2OfJ叫主编单位:重庆交通科研设计院批准部门:中华人民共和国交通部实施日期::2制年11月01日~ê飞支边去版社2004-北京 图书在版编目(CI P)鼓据中华人民共和国行业标准公路隧道设计规范/重庆交通科研设计院主编.一北京:人民交通出版社，2刷.8ISBN 7 -114-臼180-81.中…rr.重皿.公路隧道-隧道工程-设计-行业标准-中国凹.U459.2-65中国版本图书馆哑数据核宇(圳的第叨9953号中华人民共和国行业标准公路隧道设计规范JTGD7o--组刷重庆交通科研设计院主编人民交通出版社出版发行(100011北京市朝阳区安定门外外馆斜街3号)各地新华书店经销北京交通印务实业公司印刷开本880x 1230 1116 印张16.5字数360于2ω4年9月第1版2?9年4月第4次印刷印数35001-38?0册定价50.ω元ISBN -114-05180-8 关于发布《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)的公告第19号现-7 发布《公路隧道设计规范)(π'GD7'?细则，自2刷年11月1日起实行，原《公路隧道设计规范)(用创?0)同时废止。《公路隧道设计规范)(ITGD70?刷)中第1.0.3、1.0.5、1.0.6，1.0.7，3.1.1、3.1.3、7.1.2、8.1.2、10.1.1、15.1.1、15.1.2、16.1.1条为强制性条文，必须按照国家有关工程建设标准强制性条文的有关规定严格执行。《工程建设标准强制性条文)(公路工程部分)2002版中关于《公路隧道设计规范)(πJO却-90)的强制性条文同时废止。《公路隧道设计规范)(口巳即命-2004)由重庆交通科研设计院负责编制，规范的管理权和解释权归交通部，日常解释和管理工作由重庆交通科研设计院负责。请各有关单位在实践中注意积累资料，总结经验，及时将发现的问和修改意见函告重庆交通科研设计院(地址:重庆市南岸区五公里，邮政编码:4(削;7)，以便修订时参考。特此公告。中华人民共和国交通部二00四年七月九日 前言前言《公路隧道设计规范)(πJ脱)自19佣年12月1日发布实施以来，对推进我国公路隧道工程科技进步和规范其设计行为均起到了积极的作用口但是，随着我国近十多年来隧道建设实践经验的积累和技术进步，该规范当时所依托的技术已有相当一部分较为陈旧，许多规定已明显落后于工程实际，极不适应当前隧道建设的需要，因此需要对该规范进行全面修订。为此，交通部以交公路发(1999)82号文下达了修订《公路隧道设计规范》的决定。根据该文通知，重庆交通科研设计院为修订工作主编单位，浙江省交通规划设计研究院、同济大学、中交第一公路勘察设计研究院、重庆交通学院为参编单位，并邀请有关技术专家组成《公路隧道设计规范》修订编制组。在编制过程中，编制组对全国已建和在建的公路隧道进行了较广泛的调查研究，搜集并分析了大量设计文件、工程报告、营运管理报告，就有关专题进行了研究，并昕取了全国有关设计院和专家的意见。考虑到我国公路隧道技术起步较晚，其经验和基础性工作不足，因此在我国经验的基础上又采用或借鉴了国外公路隧道的成功经验和先进技术。本规范修订内容以高速公路隧道和一、二级公路隧道为主，同时也考虑到低等级公路隧道的需要，体现了高速公路隧道与一般公路隧道相结合;在技术上，既采纳了成熟的新理论、新方法、新，又考虑到我国目前的技术现状，保留了一部分当前实用的较传统技术。本规范各条文的规定均以可靠的技术依据和较成熟的经验为基础，对于一些目前我国没有实践经验或不够成熟的 技术内容没有纳入或仅作出原则性的规定。修订中，充分考虑了与其它相关标准、规范的协调性，并保持一致。同时，在全面修订的原则下，尽量按原规范的风格编排撰写。本次修订的重点为隧道调查、围岩分级、总体设计、喷锚支护与衬砌、洞口段工程、结构计算、特殊构造设计、特殊地质地段设计等，并增加了三车道隧道、连拱隧道和小净距隧道等内容。本规范主要由总则、隧道调查及围岩分级、总体设计、建筑材料、荷载、洞口与洞门、衬砌结构、结构计算、防水与排水、小净距及连拱隧道、辅助通道、辅助工程、特殊地质地段、路基与路面、机电及其它设施等内容组成。本规范由重庆交通科研设计院负责解释工作。为使本规范更能符合我国公路建设的实际情况，请各有关单位在执行过程中将发现的问题和意见及时函告重庆交通科研设计院(地址:重庆市南岸区五公里，邮编:4(削67)。 公路隧道设计规范(JTGmo-2C剧)主编单位:重庆交通科研设计院参编单位:浙江省交通规划设计研究院同济大学中交第一公路勘察设计研究院重庆交通学院主要起草人:蒋树屏杨林德刘伟何林生程崇国吴德兴王华牢赵明阶王晓雯李勇王石春黄伦海-2一 目次目次1 总则…........2 主要术语与符 号.........…………………………………………………………………32.1 术语............ ... .. . ...... ....... ....... .......... ................................ .......3 2.2 符号…，...，...3 隧道调查及围岩分级……………………………………………………………………73.1 一般规定……………………………………………………………………………73.2 资料搜集…?………………………………………………………………………..7 3.3 地形与地质调查..........…………………………………………………………..8 3.4气象调查.........……………………………………………………………………93.5 工程环境调查………………………………………………………………………103.6 围岩分级……?……………………………………………………………………..10 4 总体设计…………………………………………………………………………………144.1 一般规定........... . .. . "’-14 4.2 隧道位置选择…......... ......... ............ ..... ........ . ...................... 14 4.3 隧道线形设 计……....... ..... ... .... ..... ........ .... ... ... ...... ......... . ........ 15 4.4 隧道横断面设计……………………………………………………………………174.5 施工……………………………………………………………………………却5 建筑材料…………………………………………………………………………………n5.1 一般规定……………………………………………………………………………215.2材料性能.......……………………………………………………………………..23 6 荷载…?…………………………………………………………………………………..却6.1 一般规定……………………………………………………………………………n6.2永久荷载……………………………………………………………………………296.3 可变荷载…….......... ?? .. 30 6.4偶然荷 载..........……………………………………………………………………307 洞口及洞门........，........…........................….......................... ... ........... ..... . 31 般规口定工门程工程呻'144112 J一洞洞呻/吁，.司、"8 衬砌结构设 计.，...，...............，........，.....，...........................…........….........33 一1一 公路隧道设计规范(JTGm(}-2(剧)8.1 一般规 定……………………………………………………………………………338.2 喷锚衬 砌..............…………........8.3 整体式衬 砌…………………………………………………………………………368.4 复合式衬 砌.........…………………………………………………………………368.5 明洞衬 砌....... ........ .......... 1. .. . ........ .................................... . 38 , 结构计 算........…."".."..".." """""""" " """""""" " " "......"".."..""".."""""""""""". """ """ """""" ".. . 41 9.1 一般 规定……………………………………………………………………………49.2衬砌计 算……………………………………………………………………………49.3 明洞计 算……………………………………………………………………………449.4洞门计 算….................….........…..............................，..….........……'449.5构造要求 "....""."""..""..."" "...." """.."" .... .."".."""""" "".. .............................. 45 10 防水与排水 ""..".""... ..""... ?? 49 10.1 一般规定 ""..".. ." ..""... ... ....." ....." ...".... ... " ..."....."". .....".." ....."...... ...... 49 10.2 防 水………………………………………………………………………………4910.3 排 水.............................…………………………………………………….50 10.4洞口与明 洞防排 水........…"""""".."".""."""".".."" ."" """"""."" """ """ ""."""""" ""..".." 51 11 小净距及连拱隧 道………..………………………………………………………….52 11.1 小净距隧道 """"."."" 52 11.2连拱隧道….................………………………………………………………?但U辅助通 道..."""""""""..."..""" .............. ........ ............................ ....... 54 12.1 一般规定.. 竖井斜井平行 句，，"咱7-q-qH 55564J7 3A导坑与横洞斗12.5 横通道、风道及地下机 房…?……………………………………………………..57 日辅助工程措 施......................................." ,. ,. ,..... ,...,.................. ,.... ,.... 59 13.1 一般规 定…............ ............ ... ......... ......... . .. ... ...... . .. . ,. ......... . .. 59 13.2地层稳定措 施，....,...... ... ... ,....... ............ ..,....... ......... ..................... 59 13.3 涌水处理措 施.........................….........…......................................ωM 特殊地质地 段…?……………………………………………………………………..但14.1 一般规 定…………………………………………………………………………c14.2膨胀性围岩........ ................... .... .......... ............ ... ... ......... ... .. . 62 14.3溶洞与采空区……………………………………………………………………但14.4流沙………………………………………………………………………………6314.5 瓦斯地层…………………………………………………………………………6314.6黄土........…...............………………………………………………………'6414.7 岩爆.........………………………………………………………………………65-2一 目次15 隧道内路基与路面…，..111，.，......... ... ... ... ... .... . ... ...... ........ ...................... 66 15.1 一般规 定…..................................................，....................................，.，.............111 66 15.2 路基........…‘.......…................111’. ...... .............111...... .......111......... ....... ..... 111. 66 15.3 路面.........................，.......................................111................................，.................66 16 机电及其它设施........…........... ...... ......... ... ...... ....... ....... .. . ....111............. .......... 68 ......，.................…………………………………………………………6816.216.1 通风 照明…...............111.... ..... .......... ....... ................. ........................ ...... ...... 69 16.3 交通工程.......,. ... .. ?? 71 16.4 其它设 施..........................…... ... . ... ... ......... ........ ................. 72 附录A围岩分级有关规定..111 .111 . ... ...11.. .. ....... ...... . .... ....... 73 附录B隧道标准内轮廓........ ... ... ...... ... .. ......... .. ........ ................ . 76 附录C型钢特性参数裴...........…………………………………………………………78附录D释放荷载的计算方法……………………………………………………………M附录E浅埋隧道荷载的计算方法……......... ......... ... . .. ...... . ................. 86 附录F偏压隧道衬砌荷载的计算方法…..........................….........................89 附录G明洞设计荷载的计算方法...... ... ........ ......... ......... ........ .. 91 附录H洞门土压力荷载的计算方法... ... . ........ ...... .. ......... . ........ .......... 94 附录I荷载结构法 96 附录J地层结构法............ ... ... ... ...... ... ...... ... ... ...... ... ... . .......................99 附录K钢筋混凝土受弯和受压构件配筋量计算方法........ . ....... .............. 1叨附录L本规范用词说明.......... ..... ...... .................... .......... ................... 113 附件《公路隧道设计规范)(JTGD7~到制}条文说明….........….................….115 1 总 则........ ......... .. ..... ..... ...... ......... . ............ ... ... ............... .. . 117 2 主要术语与、符号……?……………………………………………………………..121 3 隧道调查及围岩分级....... .. 124 4 总体设 计........…?…………………………………………………………………1355 建筑材料……………………………………………………………………………151荷载洞口衬砌正ωU及洞结门构设『臼IOO.计mw9结构计 算……………………………………………………………………………18310 防水与排水........…....... .. ....... ............ . ..... ....... ... ...... 190 11 小净距及连拱隧道…………………………………………………………………19912辅助通道…....... ....... . 206 13 辅助工程措 施………………………………………………………………………21214 特殊地质地段………………………………………………………………………2却15 隧道内路基 与路面............... ... ............................. . ... ........... . 228 -3一 公路隧道设计规范例巳m卜细则16机电及其它设 施……………………………………………………………………238附录A围岩分级有关规定……………………………………………………………245-4一 总则1 总则1.0.1 为给山岭公路隧道设计提供技术准则，制定本规范。1.0.2本规范适用于以钻爆法为主要开挖手段的各级公路双车道隧道，其它形式的公路隧道可参照执行。1.0.3 隧道规划和设计应遵循能充分发挥隧道功能、安全且经济地建设隧道的基本原则。隧道设计应有完整的勘测、调查资料，综合考虑地形、地质、水文、气象、地震和交通量及其构成，以及营运和施工条件，进行多的技术、经济、环保比较，使隧道设计符合安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的要求。1.0.4公路隧道按其长度可分为四类，如表1.0.4所示。表1.0.4公路隧道任度分类分类特长隧道长隧道中隧道短隧道长度(m)L>3创x>3αX>;;:. L > 1αm 1αX>;;:. L > 5? L:s;;，5? 注:隧道长度系指两端洞门墙墙面与路面的交钱同路线中线交点间的距离。1.0.5 隧道主体结构必须按永久性建筑设计，具有规定的强度、稳定性和耐久性;建成的隧道应能适应长期营运的需要，方便维修作业。1.0.6 应加强隧道支护衬砌、防排水、路面等主体结构设计与通凤、照明、供配电、消防、交通监控等营运设施设计之间的协调，形成合理的综合设计。必要时应对有关的技术问题开展专项设计和研究。1.0.7 隧道土建设计应体现动态设计与信息化施工的思想，制定地质观察和监控量测的总体方案;地质条件复杂的隧道，应制定地质预测方案，以及时评判设计的合理性，调整支妒参数和施工方案。通过动态设计使支护结构适应于圄岩实际情况，更加安全、经济。1.0.8 隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策，积极慎重地采用新技术、新材料、新设备、新工艺。一1一 公路隧道设计规范(J1巳D7?Z剧)1.0.9 隧道设计必须符合国家有关国土管理、环境保护、水土保持等法规的要求口应注意节约用地，保护农田及水利设施，尽量保护原有植被，妥善处理弃渣和污水。1.0.10公路隧道设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关标准和规范。-2一 主要术语与符号2 主要术语与符号2.1 术语2.1.1 公路隧道road tunnel 供汽车和行人通行的隧道，一般分为汽车专用和汽车与行人混用的隧道。2.1.2 山岭隧道mountain tunnel 指贯穿山岭或丘陵的隧道。是相对于城市隧道和水下隧道，表示修建场所不同的名称。2.1.3 岩石质量指标RockQuali句rDesignation (RQD ) 指lOcm以上长度的岩心累计的钻孔长度百分比。2.1.4 岩体分级rock mass伽sification以土木工程为对象，将岩石集合体(岩体)分成稳定程度不同的若干级别。2.1.5 环境调查environmental surv町因修建隧道而对路线周围的环境影响进行的调查。2.1.6水文调查hydrologica1 survey 对隧道工程及周边环境有影响的地表水和地下水所进行的调查。2.1.7地质调查geologica1 surv句为了解岩体或地层的分布、形成年代、风化程度或地质构造等而进行的调查。2.1.8 隧道涌水water inflow into tunnel 伴随隧道开挖，从隧道周边围岩流入隧道内的地下水。2.1.9荷载l叫指作用于结构物而使结构产生应力的力量。 公路隧道设计规范(1fGmo-2OC间)2.1.10 围岩压力surrowuling rock pressure 隧道开挖后，因围岩变形或松散等原因，作用于洞室周边岩体或支护结构上的压力。2.1.11偏压田回归unetricalpressure 作用于隧道的压力左右不对称，一侧压力特大的情况;作用于隧道结构上的不对称荷载。2.1.四松散压力l?se血唱pressure指因隧道的开挖爆破、支护的下沉以及衬砌背后的空隙等原因，致使隧道周边的围岩产生松动，以 相当于一定高度的围岩重力，作为直接荷载作用于隧道支护和衬砌上的土压。2.1.13新奥法N~四(阳Aus时anTwmeling Method) 新奥法是应用岩体力学的理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。2.1.14净空断面(内轮廓)inner section 指隧道衬砌内侧的断面面积、形状。2.1.15洞门po由I在隧道的洞口部位，为挡土、坡面防护等而设置的隧道结掏物。2.1.16衬砌lining 为控制和防止围岩的变形或拥落，确保围岩的稳定，或为处理涌水和漏水，或为隧道的内空整齐或美观等目的，将隧道的周边围岩被覆起来的结构体。2.1.17仰拱invert 为改善隧道上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构。2.1.18小净距隧道neighburl:tood tunnel 指上下行双洞洞壁净距较小，不能按独立双洞考虑的隧道结构口2.1.19连拱隧道multi-arch tunnel 指两洞拱部衬砌结构通过中柱相连接的隧道结构。一4一 主要术语与符号2.1.20竖井vertical shaft 为改善营运通风或施工条件而 incline, inclined shaft 为改善营运通风或施工条件按一竖向设置的坑道。2.1.21 斜井 定倾斜角度设置的坑道。2.1.22横通道horizontal adit 将隧道划分成几个工区进行施工时，为搬人材料和出渣等而设置的大体上接近水平的作业坑道。横通道有时也可用于营运通风。2.1.23 超前导坑advancing曲曲因隧道断面较大或围岩条件复杂等，在开挖中采用全断面法有困难的情况下，往往在隧道的开挖断面内超前开挖小断面的隧道，这种小断面的隧道称为超前导坑。2.1.24通风ventilation 将隧道内有害气体排出洞外的一种换气行为。2.1.25照明ligh由tg通过在隧道内设置灯具，达到行车安全所要求的亮度。2.2 符号BQ一一岩体基本质量指标;[BQJ一一岩体基本质量指标修正值;Rc一一岩石单轴饱和抗压强度;Ra一一混凝土或砌体的抗压强度;Rl一一混凝土的抗拉极限强度;IS(50)-一实测的岩石点荷载强度指数;K1一一地下水影响修正系数;K一一主要软弱结构面产状影响修正系数;2K3一一初始应力状态影响修正系数;Ky一一岩体完整性系数;Jy-一岩体体积节理数;Sn一一第n组节理每米长测线上的条数;Sk一一每立方米岩体非成组节理条数;-5一 公路隧道设计规范例巳m?200阵)Vpm一一岩体弹性纵波速度;Vpr一一岩石弹性纵波速度;σmax一一垂直洞轴线方向的最大初始应力;y-一-围岩重度;k一一弹性抗力系数;E一一变形模量;μ一一泊松比;伊一一计算摩擦角;B一一隧道开挖断面宽度;W一一行车道宽度;LL一一左侧向宽度;L-一右侧向宽度;RL一一侧向宽度;C一一余宽;J一一道宽度;h一一检修道或人行道高度;R一一人行道宽度;H一一隧道建筑限界高度;K一一围岩弹性抗力系数;δ一一衬砌位移值;n一一开挖边坡坡率;m一一回填土石面坡率。-6一 瞌道调查及围岩分级3 隧道调查及围岩分级3.1 一般规定3.1.1 应根据隧道不罔设计阶段的任务、目的和要求，针对公路等级、隧道的特点和规模，确定搜集、调查资料的内容和范围，并认真进行调查、测绘、勘探和试验。调查的资料应齐全、准确，满足设计要求。3.1.2调查应分施工前调查和施工中调查两个阶段。施工前各阶段的调查内容、范围、精度等应符合相应设计阶段的要求;施工中的调查应及时进行，预报和解决施工中遇到的地质问题，为验证或修改设计、施工提供依据。3.1.3应根据隧道所通过地区的地形、地质条件，并锦合考虑调查的阶段、方法、范围等，编制相应的调查计划。在调查过程中，如发现实际地质情况再预计的情况不符，应及时修正调查计划。3.1.4 围岩分级应采用定性划分和定量相结合的方法综合评判。3.2 资料搜集 3.2.1 应全面搜集隧道地区的下列既有资料:1 地形地貌资料、图件，以及有关的遥感与遥测资料;2 工程地质、水文地质特别是自然地质灾害的种类、性质、规模、危害程度等资料，并分析各种灾害与隧道工程的关系;3 地质测绘、勘探资料和各类图件，并对资料的准确性和可能存在的问题进行分析，同时提出调查计划;4 隧道地区的气温、降水、风速和风向等气象资料:5 地震历史、地震动峰值加速度系数等资料;6 沿线地区交通量及其车辆构成情况、矿产资源等;7 有关的法令、法规。3.2.2 搜集社会环境、施工条件和邻近既有工程等资料口 公路隧道设计规范例'G070--2刷)3.3 地形与地质调查3.3.1 隧道调查各阶段的目标、内容及范围可按表3.3.1拟定。表3.3.1备阶段调查的目标、内容及范围阶段目标内容和方法范围踏为路线走向比选提供区域地形、搜集、分析既有资料及沿路大于路线可能方案的范围勘地质、环境等基本资料线进行地面踏勘获取路线所需地形、地质、其它初搜集、分析既有资料，现场施环境资料，为方案比较及下阶段调大于比选方案的范围勘踏勘、测绘和必要的勘探工作工查提供基础资料前详细进行地形、地质、环境隧道路线两侧及周围地区，详获取技术设计、施工计划、预算等调查;按要求进行钻探、物特长、长隧道和岩榕隧道范围勘等所需的地质、环境等资料探、测试等应适当扩大预报和确认施工中出现的工程地形、地质、环境补充调查;隧道内及地面受施工影响施工中地质、水文地质问题;验证或变更洞内观测、量测、超前探测预的范围设计、调整施工方法等报，地质灾害及防治措施3.3.2 隧道工程测绘应遵守下列规定:1 按设计阶段的要求，搜集或测绘地形图、纵断面图、横断面图等;2测绘资料的图纸内容、精度，应符合《公路工程地质勘察规范)(阳侃4)和《公路勘测规范)(JTJ061)的要求;3 在隧道辅助通道和洞口附近，应按规定设置平面控制点和水准点。3.3.3施工前各阶段的地形与地质调查应包括自然地理概况以及工程地质和水文地质等，并按阶段要求重点调查和分析以下内容:1 地层、岩性及地质构造变动的性质、类型和规模;2 断层、节理、软弱结构面特征及其与隧道的组合关系，围岩的基本物理力学性质;3 地下水类型及地下水位、含水层的分布范围及相应的渗透系数、水量和补给关系、水质及其对混凝土的侵蚀性，有元异常涌水、突水;4崩塌、错落、岩堆、滑坡、岩溶、自然或人工坑洞、采空区、泥石流、流沙、湿陷性黄土、盐渍土、盐岩、地热、多年冻土、冰川等不良地质和特殊地质现象，及其发生、发展的原因、类型、规模和发展趋势，分析其对隧道洞口和洞身稳定的影响程度。5 隧道通过含有害气体或有害矿体的地层时，应查明其分布范围、有害成分和含量， 隧道调查及围岩分级并预测和评价其对施工、营运的影响，提出防治措施。6按《中国地震动参数区划图)(GB 18306)的规定或经地震部门鉴定，确定隧道所处地区的地震动峰值加速度系数。3.3.4地形、地质调查应注意做好以下工作:1 当隧道地区存在区域性断裂构造时，特别是存在全新活动的断裂和发震断层时，应调查新构造活动的痕迹、特点和与地震活动的关系，并查明其对隧道工程的影响程度。2 当隧址区存在影响隧道方案的重大不良地质、特殊地质情况时，应进一步搜集调查地质资料，综合分析，预?馑淼揽 诤罂赡艹鱿炙 健? ?费埂?冶 ?蝗挥克 ?魃臣巴咚挂绯龅鹊牡囟危 ?岢鱿嘤Φ墓こ檀胧 桨副妊『退淼郎杓铺峁?谰荨? 水文地质条件复杂的隧道(含岩溶隧道)除按一般隧道进行调查、勘探、试验外，必要时还应进行水文地质动态观测或进行专题研究。4路线越岭的隧道，应查明不同的越岭高程的地质条件，进行全面的技术、经济比较，选择工程地质条件较好的位置穿越。5 沿 河傍山地段的隧道，应调查分析斜坡地质结构特征及其稳定性和水流冲刷对山体和洞身稳定的影响。6濒临水库地区的隧道，应查明岸坡的稳定性，水库库容及水位(含浪高和塞水高)等。当隧道穿过岩溶洼地或坡立谷间的峰丛斜坡底部时，应查明洼地或坡立谷的季节性塞水的最高水位高程。3.3.5施工中的地质调查，宜采取地面补充调查，开挖工作面直接观察、素描、摄像、量测。对于工程地质、水文地质复杂的隧道，可采用超前地震波反射、声波反射、地质雷达等地球物理手段，或采用超前钻孔、平行导坑、试验坑道等进行超前探测，及时预报可能发生地质灾害的位置1 根据对围岩性质的直接观察、量测和试验资料，核定岩性、地质构造、地下水等情况，分析判定实际揭露的围岩级别;2 及时预报和解决施工中遇到的工程地质和水文地质问题;3 为验证和修改(变更)设计及调整施工方案提供依据口3.4气象调查3.4.1气象调查的内容应包括隧道地区的气温、气压、风速、风向、降雨量、积雪量、降雾的程度和天数、冻结深度等，其中气温、风速、降雨、积雪应调查其极端值。3.4.2 必要时应在隧址处设立气象观测点(站)进行观测，持续搜集当地气象资料。-9一 公路隧道设计规范(JTGD7I萨一篇剧)3.5 工程环境调查3.5.1 应对隧道场区及邻近地区相关地表水系、地下水露头、涌泉、温泉、沼泽、天然和人工湖泊、植被、矿产资源以及动植物生态等自然环境状况进行调查。3.5.2应对场区内土地使用情况、农田、水利设施、建筑物、地下管线情况等进行调查。若场区内有公园、保护林、文化遗址、纪念建筑等需要保护的重要地物时，除应调查它们的现状外，还应提出隧 应对生产生活用水、交通状况、施工道建设对其环境影响的评价和保护措施口3.5.3 和营运噪声、振动、污水及废气排放等对生态环境的影响进行调查;应对施工和营运中地下水大量流失可能造成地表沉降、塌陷、地面建筑物破坏、民众生产生活用水枯竭等环境问题的影响程度进行调查和预测。3.5.4施工条件调查应包括:1 施工便道、施工场地、拆迁、弃渣场地、供水、供电和通讯条件;2建筑材料的来源、品质、数量等;3 其它可能影响施工的因素。3.6 围岩分级3.6.1 隧道围岩分级的综合评判方法宜采用两步分级，并按以下顺序进行:1 根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标BQ，综合进行初步分级。2对围岩进行详细定级时，应在岩体基本质量分级基础上考虑修正因素的影响，修正岩体基本质量指标值。3 按修正后的岩体基本质量指标[BQJ，结合岩体的定性特征综合评判、确定围岩的详细分级。3.6.2 围岩分级中岩石坚硬程度、岩体完整程度两个基本因素的定性划分和定量指标及其对应关系应符合下列规定:1 岩石坚硬程度可按表3.6.2-1定性划分。2 岩石坚硬程度定量指标用岩石单轴饱和抗压强度Rc表达oR。一般采用实测值，若无实测值时，可采用实测的岩石点荷载强度指数I(到)的换算值，即按式(3.6.2)s计算。Rc=22.82fs(~??) (3.6.2) 3 Rc与岩石坚硬程度定性划分的关系可按表3.6.2-2确定。一10一 隧道调查及围岩分级表3.6.2-1岩石坚硬程度的定性划分名称定性鉴定代表性岩石未风化时微风化的花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎;浸水坚硬岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石后大多元吸水反应岩硬英岩、硅质肢结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等质1 弱风化的坚硬岩;岩锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难2 未风化阳微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、重硬者击碎;漫水后有轻微吸水反应白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂页岩等1 强风化的坚硬岩;较锤击声不清脆，无回弹，较易击碎;浸水后2弱风化的较坚硬岩:软指甲可刻出印痕3 未风化m微风化的凝灰岩、千枚 岩、砂质呢岩、岩泥灰岩、掘质砂岩、粉砂岩、页岩等软1 强风化的坚硬岩;软质锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎;漫水2弱风化同强风化的较坚硬岩;后手可掰开3弱风化的较软岩E岩岩4未风化的泥岩等极锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏1 全风化的各种岩石;软岩碎;浸水后可捏成团2各种半成岩表3.6.2-2Re与岩石坚硬程度定性划分的关系Rc(MPa) 〉曲剧-3030-15 15 -5 <5 坚硬程度坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩4 岩体完整程度可按表3.6.2-3定性划分。表3.6.2-3岩体完整程度的定性划分结构面发青程度主要结构面名称主要结构面类型相应结构类型的结合程度组数平均间距(m)完整1-2 > 1.0 好或一般节理、裂隙、层面整体状或巨厚层结构1町2> 1.0 差块状或厚层状结构较完整节理、裂隙、层面2阳31.0-0.4 好或一般块状结构2-3 1.0-0裂隙块状或中厚层结构.4 差较破碎好节理、裂隙、层面J、断层镶般碎裂结构0.4嗣0.2>3 一般中、薄层状结构0.4阳0.2差裂隙块状结构破碎各种类型结构面>3 <0.2 一般或差碎裂状结构极破碎无序很差散体状结构注:平均间距指主要结构面(1同2组)间距的平均值。-11 公路隧道设计规范(ITGD7I?笃)()4)5 岩体完整程度的定量指标用岩体完整性系数Kv表达。Kv一般用弹性波探测值，若无探测值时，可用岩体体积节理数J按表v3.6.2-4确定对应的Kv值口表3.6.2-4Jv与Kv对照表3Jv(条1m)<3 3 -10 10-20 20-35 >35 Kv >0.75 0.75 0.35--0.55 0.15 0.55 -0.35 <0.15 6 Kv与定性划分的岩体完整程度的对应关系可按表3.6.2-5确定。表3.6.2-5Kv与定性划分的岩体完整程度的对应关系Kv >0.75 0.75-0.55 0.55 -0.35 0.35-0.15 <0.15 完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎7 岩体完整程度的定量指标Kv，J的测试和计算方法应符合附录vA.O.l的规定。3.6.3 围岩基本质量指标BQ应根据分级因素的定量指标Rc值和Kv值按式(3.6.3)计算。BQ=90+3Rc+250Kv (3.6.3) 使用式(3.6.3)时应遵守下列限制条件:1 当Rc> 90Kv + 30时，应以Rc=90Kv +30和Kv代人计算BQ值;2 当Kv> O.04R+ 0.4时，应以Kv= O.04R+ 0.4和Rc代人计算BQ值。c c 3.6.4 围岩详细定级时，如遇下列情况之一，应对岩体基本质量指标BQ进行修正:1 有地下水;2 围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用;3 存在高初始应力。围岩基本质量指标修正值[BQJ可按式(3.6.4)计算。[BQJ = BQ-1?(K1+K2+K3) (3.6.4) 式中:[BQJ一一围岩基本质量指标修正值;BQ一一围岩基本质量指标;K1一一地下水影响修正系数;K2一一主要软弱结构面产状影响修正系数;K3一一初始应力状态影响修正系数。Kl、K2、K3值可分别按附录A中表A.0.2-1、表A.0.2-2、表A.0.2-3确定。围岩极高及高初始应力状态的评估，可按附录A中表A.0.3规定进行。3.6.5 可根据调查、勘探、试验等资料，岩石隧道的围岩定性特征，围岩基本质量指标BQ，或修正的围岩质量指标[BQJ值，土体隧道中的土体类型、密实状态等定性特征，按表3.6.5确定围岩级别。-12一 隧道调查及圄岩分级表3.6.5公路隧道围岩分级围岩围岩基本质量指标BQ或围岩或土体主要定性特征级别修正的围岩基本质量指标[BQJ坚硬岩，岩体完整，巨整体状或巨厚层状结构>550 坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构;11 550阳451较坚硬岩，岩体完整，块状整体结构坚硬岩，岩体较破碎，巨块(石)碎(石)状镶嵌结构;450用351III 较坚硬岩或较软硬岩层，岩体较完整，块状体或中厚层结构坚硬岩，岩体破碎，碎裂结构;较坚硬岩，岩体较破碎~破碎，镶嵌碎裂结构;350-251 较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整m较破碎，中薄层状结构N 土体:1 压密或成岩作用的粘性土及砂性土;2黄土(Ql、也); 3 一般钙质、铁质肢结的碎石土、卵石土、大块石土较软岩，岩体破碎; 软岩，岩体较破碎M破碎;运250极破碎各类岩体，碎、裂状，松散结构V 一般第四系的半干硬至硬塑的粘性土及稍温至潮踵的碎石土，卵石土、圆砾、角砾土及黄土(<b、Q4)。非粘性土呈松散结构，粘性土及黄土呈松软结构VI 软塑状粘性士及潮温、饱和粉细砂层、软士等注:本表不适用于特殊条件的围岩分级，如膨胀性围岩、多年冻土等。当根据岩体基本质量定性划分与[BQJ值确定的级别不一致时，应重新审查定性特征和定量指标计算参数的可靠性，并对它们重新观察、测试。在工程可行性研究和初步勘测阶段，可采用定性划分的方法或工程类比的方法进行围岩级别划分口3.6.6各级围岩的物理力学参数宜通过室内或现场试验获取，无试验数据和初步分级时，可按附录A中表A.0.4-1选用;岩体结构面抗剪断峰值强度参数可按附录A中表A.0.4-2选用。3.6.7各级围岩的自稳能力宜根据围岩变形量测和理论计算分析来评定，也可按附录A.0.5作出大致的评判。一13一 公路隧道设计规范(JTGm?棚)4 总体设计4.1 -般规定4.1.1 隧道设计应满足公路交通规划的要求，其建筑限界、断面净空、隧道主体结构以及营运通风、照明等设施，应按《公路工程技术标准>(JTGB01)规定的预测交通量设计。当近期交通量不大时，可采取一次设计，分期修建。4.1.2 隧道总体设计应遵循以下原则:1 在地形、地貌、地质、气象、社会人文和环境等调查的基础上，综合比选隧道各轴线方案的走向、平纵线形、洞口位置等，提出推荐方案。2地质条件很差时，特长隧道的位置应控制路线走向，以避开不良地质地段;长隧道的位置亦应尽可能避开不良地质地段，并与路线走向综合考虑;中、短隧道可服从路线走向。3根据公路等级和设计速度确定车道数和建筑限界。在满足隧道功能和结构受力良好的前提下，确定经济合理的断面内轮廓。4 隧道内外平、纵线形应协调，以满足行车的安全、舒适要求。5根据隧道长度、交通量及其构成、交通方向以及环保要求等，选择合理的通风方式，确定通风、照明、交通监控等机电设施的设置规模。必要时特长隧道应作防灾专项设计口6应结合公路等级、隧道长度、施工方法、工期和营运要求，对隧道内外防排水系统、消防给水系统、辅助通道、弃渣处理、管理设施、交通工程设施、环境保护等作综合考虑。7 当隧道与相邻建筑物互有影响时，应在设计与施工中采取必要的措施。4.2 隧道位置选择4.2.1 隧道位置应选择在稳定的地层中，尽量避免穿越工程地质和水文地质极为复杂以及严重不良地质地段;当必须通过时，应有切实可靠的工程措施。4.2.2穿越分水岭的长、特长隧道，应在较大面积地质测绘和综合地质勘探的基础上确定路线走向和平面位置。对可能穿越的娅口，应拟定不同的越岭高程及其相应的展线方案，结合路线线形及施工、营运条件等因素，进行全面技术经济比较后确定。-14一 总体设计4.2.3路线沿河傍山地段，当以隧道通过时，其位置宜向山侧内移，避免隧道一侧洞壁过薄群方案进行技术经济比较口4.2.4 隧道洞口不宜设在滑坡、崩明、岩堆、危岩落石、泥石流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。应遵循"早进晚出"的原则，合理选定洞口位置，避免在洞口形成高边坡和高仰坡口4.2.5濒临水库地区的隧道，其洞口路肩设计高程应高出水库计算洪水位(含浪高和襄水高)不小于0.5m，同时应注意由于水的长期浸泡造成库壁拥塌对隧道稳定的不利影响，并采取相应的工程措施。隧道设计洪水频率标准可按表4.2.5取值;当观测洪水高于标准值时，应按观测洪水设计;当观测洪水的频率在高速公路、?级公路超过113ω，二级公路超过111?，三、四级公路超过1150时，则应分别采用113?、111?和1150的频率设计。表4.2.5隧道设计水位的洪水频率标准高速公路、一级公路 二级公路三级公路四级公路ιrf 特长隧道111? 1150 1/50 111? 长隧道1/50 1150 1/25 111? 中、短隧道1/50 1125 1/25 111? 4.3 隧道线形设计4.3.1 应根据地质、地形、路线走向、通风等因素确定隧道的平曲线线形。当设为曲线时，不宜采用设超高的平曲线，并不应采用设加宽的平曲线。隧道不设超高的圆曲线最小半径应符合表4.3.1-1的规定。当由于特殊条件限制隧道平面线形设计为需设超高的曲线时，其超高值不宜大于4.0%，技术指标应符合《公路路线设计规范》的有关规定。隧道的停车视距与会车视距应符合表4.3.1-2的规定。表4.3.1-1不设超高的圆曲线最小半径(m)120 80 ω 40 30 却1? ~些,..2.0% 5当?4αm 25? 600 350 1到15? >2.0% 5250 3350 l锁刃75? 450 8? 2? 一一15一 公路隧道设计规范(ITGD7?20C间)表4.3.1-2公路停车视距与会草视距公路等级高速公路、一级公路二、三、四级公路设计速度(如内)120 80 ω 80 ω 40 30 20 1? 停车视距(m)210 1ω 110 75 110 75 40 30 20 会车视距(m)220 150 80 ω 40 4.3.2 高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞。分离式独立双洞的最小净距，按对两洞结构彼此不产生有害影响的原则，结合隧道平面线形、围岩地质条件、断面形状和尺寸、施工方法等因素确定，一般情况可按表4.3.2取值。一座分离式双洞隧道，可按其围岩代表级别确定两洞最小净距O在桥隧相连、隧道相连、地形条件限制等特殊地段隧道净距不能满足表4.3.2的要求时，可采取小净距隧道或连拱隧道形式，但应作出充分的技术论证和比较研究，并制订可靠的技术保障措施，确保工程质量。表4.3.2分离式独立双洞间的最小 VI 最小净距(m)1.0x B 1.5 x B 2.0x B 2.5x B 3.5x B 4.0x B 净距围岩级别11 III N V 住:B-一隧道开挖断面的宽度。4.3.3 隧道内纵面线形应考虑行车安全性、营运通风规模、施工作业效率和排水要求，隧道纵坡不应小于0.3%，一般情况不应大于3%;受地形等条件限制时，高速公路、一级公路的中、短隧道可适当加大，但不宜大于4%;短于1?m的隧道纵坡可与该公路隧道外路线的指标相同。当采用较大纵坡时，必须对行车安全性、通风设备和营运费用、施工效率的影响等作充分的技术经济综合论证。4.3.4 隧道内的纵坡形式，一般宜采用单向坡;地下水发育的长隧道、特长隧道可采用双向坡。纵坡变更的凸形竖曲线和凹形竖曲线的最小半径和最小长度应符合表4.3.4的规定。隧道内纵坡的变换不宜过大、过频，以保证行车安全视距和舒适性。表4.3.4坚曲线最小半径和最小长度(m)设计速度(kn内)120 80 ω 40 30 却1? 一般值17α)() 10α)(} 45ω 2α)(} 7ω 4? 2? 凸形竖曲线半径极限值11α)(} 3αm 4到250 65? 14? 1? 一般值6α刀3α)(} 1筑)(}立即45? 7? 4? 凹形竖曲线半径极限值4α)(} 3α)(} 2α)(} 1仅)(}4到250 1? 竖曲线长度85 70 到35 25 却1? 一16一 总体设计4.3.5 隧道洞外连接线应与隧道线形相协调，并符合以下规定:1 隧道洞口内外各38设计速度行程长度范围的平面线形应一致。2 隧道洞口内外各38设计速度行程长度范围的纵面线形应一致，有条件时宜取58设计速度行程。3 当隧道建筑限界宽度大于所在公路的建筑限界宽度时，两端连接线应有不短于50m的、同隧道等宽的路基加宽段;当隧道限界宽度小于所在公路建筑限界宽度时，两端连接线的路基宽度仍按公路标准设计，其建筑限界宽度应设有48设计速度行程的过渡段与隧道洞口衔接，以保持隧道洞口内外横断面顺适过渡。4 长、特长的双洞隧道，宜在洞口外合适位置设置联络通道，以利车辆调头。4.3.6 间隔1?m以内的短隧道群，宜整体考虑其平、纵线形技术指标。4.4 隧道横断面设计4.4.1 各级公路隧道建筑限界如图4.4.1，在建筑限界内不得有任何部件侵入。各级公路隧道建筑限界基本宽度应按表4.4.1执行， 并符合以下规定:图4.4.1公路隧道建筑限界(单位:cm)H-建筑限界高度;再巳行车道宽度;LL-左侧向宽度;LR-右侧向宽度;c-余宽;}-检修道宽度过?人行道宽度;九检修道或人行道的高度;EL-建筑限界左顶角宽度，EL=Lu ER-建筑限界右顶角宽度，当LRo::;1m时，ER=LR'当LR>1m时，ER=1m1 建筑限界高度，高速公路、一级公路、二级公路取5.0m;三、四级公路取4.5m。2当设置检修道或人行道时，不设余宽;当不设置检修道或人行道时，应设不小于25cm的余宽口3 隧道路面横坡，当隧道为单向交通时，应取单面坡;当隧道为双向交通时，可取双面坡。坡度应根据隧道长度，平、纵线形等因素综合分析确定，一般可采用1.5%-2.0%。4 当路面采用单面坡时，建筑限界底边线与路面重合;当采用双面坡时，建筑限界底边线应水平置于路面最高处。一17一 公路隧道设计规范币'G时?则)表4.4.1公路隧道建筑限界横断面组成最小宽度(单位:m)侧向宽度L检修道J隧道建筑限界净宽障计速度车道宽度人行道公路等级余宽C左侧右侧不设检修(kmlh) w R 左侧右侧随检修道设人行遁LLL R 道、人行道1却3.75 x 2 0.75 1.25 0.75 0.75 11.? 高速公路3.75 x 2 0.50 0.75 0.75 10.50 1? 1.? 80 3.75 x 2 0.50 0.75 0.75 0.75 10.25 一级公路ω 3.50x2 0.50 0.75 0.75 0.75 9.75 盼3.7当x20.75 0.75 1.? 11.? ω 3.50x2 0.50 0.50 二级公路1.? 10.? 三级公路40 3.50x2 0.25 0.25 0.75 9.? 四级公路30 3.25 x 2 0.25 0.25 0.25 7.50 20 3.?x2 0.25 0.25 0.25 7.? 注:?三车道隧道除增加车道数外，其它宽度同表;增加车道的宽度不得小于3.5m。?连拱隧道的左侧可不设检修道或人行道，但应设50cm(1 1?hνh时)或25cm(801mνh与ωhνh时)的余宽。@设计速度120kmlh时，两侧却阳νh与 检修道宽度均不宜小于1.0m;设计速度1?kmlh时，右侧检修道宽度不宜小于1.Om。5 单车道四级公路的隧道应按双车道四级公路标准修建。4.4.2 高速公路和一级公路隧道内应设置检修道。其它等级公路隧道，应根据隧道所在地区的行人密度、隧道长度、交通量及交通安全等因素确定人行道的设置。检修道或人行道宜双侧设置;检修道或人行道的宽度按表4.4.1规定选取;检修道或人行道的高度可按却-80cm取值，并综合考虑以F因素:1 检修人员步行时的安全;2 紧急J情况时，驾乘人员拿取消防设备方便;3 满足其下放置电缆、给水管等的空间尺寸要求。4.4.3 隧道内轮廓设计除应符合隧道建筑限界的规定外，还应满足洞内路面、排水设施、装饰的需要，并为通风、照明、消防、监控、营运管理等设施提供安装空间，同时考虑围岩变形、施工方法影响的预留富裕量，使确定的断面形式及尺寸符合安全、经济、合理的原则。隧道断面宜采用附录B所示的内轮廓形状。公路等级和设计速度相同的一条公路上的隧道断面宜采用相同的内轮廓。4.4.4隧道内路侧边沟应结合检修道、侧向宽度、余宽等布置，其宽度应小于侧向宽度，并布置于车道两侧。一18一 总体设计4.4.5 长、特长隧道应在行车方向的右侧设置紧急停车带。双向行车隧道，其紧急停车带应双侧交错设置。紧急停车带的宽度，包含右侧向宽度应取3.5m，长度应取4Om，其中有效长度不得小于30m。紧急停车带的设置间距不宜大于750mo停车带的路面横坡，长隧道可取水平，特长隧道可取0.5%-1.0%或水平。紧急停车带建筑限界的构成如图4.4.5，具体尺寸按4.4.1条和4.4.2条规定执行。口=i% 也丑W 剧U江ffff 3?。嘟有效长度h) 图4.4.5紧急停车带的建筑限界、宽度和长度(单位:cm)a)宽度构成及建筑限界;h)长度不设检修道、人行道的隧道，可不设紧急停车带，但应按5?m间距交错设置行人避车洞。4.4.6 上、下行分离式独立双洞的公路隧道之间应设置横向通道，并符合下列规定:1 横通道的断面建筑限界一般规定如图4.4.6口25 25 11 t I ‘町、p、言11I~ 自[日山「4ω!ETR均圄4.4.6横通道的断面建筑限界(单位:cm)a)人行横通道;h)车行横通道2人行横通道的设置间距可取250m，并不大于5?mo-19一 公路隧道设计规范(JTG070-2004) 3 车行横通道的设置间距可取750m，并不得大于1则m;长1则-1 5?m的隧道宜设1处，中、短隧道可不设。4.5 施工计划4.5.1 隧道设计应制订合理的施工计划。施工计划主要包括:总工期要求、施工方法的确定、合理工区的划分、辅助通道的用途、施工便道、弃渣场、临时设施、监控量测方案等。制订施工计划应遵循下列原则:1 应考虑隧道长度、断面、工期要求、地质条件和当地自然条件等，确定合理的施工方法和施工进度。2工区划分应考虑隧道纵坡变化、水文与地质条件、渣场和便道修建条件以及土石方平衡等综合因素。3应结合工程地质与水文地质超前预报、施工方法以及营运通风方式等，对辅助通道的设置目的、作用、必要性作出技术经济论证。4 必要时应根据隧道的建设规模、地质条件等，对主要施工机械设备、大型洞内临时设备、涧外临时设备的技术指标作出要求。-20一 建筑材料5 建筑材料5.1 一般规定5.1.1 隧道工程常用的各类建筑材料，可选用下列 C瑜、C30、C25、C20、C15、ClO;2石材MU1?、MU80、强度等级:1 混凝土C50、 MUω、MU50、MU40;3 水泥砂浆M25、M20、M15、MlO、M7.5、M5;4 喷射混凝土C30、C25、C20;5 混凝土砌块MU30、MU20;6钢筋HPB235、HRB335、回归ω。5.1.2 隧道工程各部位的建筑材料，其强度等级不应低于表5.1.2-1和表5.1.2-2的规定。表5.1.2-1衬砌及曹沟建筑材料、混凝土片石混凝土钢筋握凝土喷射I昆凝土年~ 5口。边墙C20 口5C20 仰拱C20 口5口。底板C20 口5仰拱填充ClO ClO 拱圈C20 口 水沟、电缆槽口5口5水掏、电缆槽盖板口5表5.1.2-2洞门建筑材料j昆凝土钢筋i昆凝土片石?昆凝土砌体品~MI0水泥砂浆砌片石、块石或端墙口。c25 C15 握凝土砌块镶面顶帽口。口5MlO7.l<泥砂兼砌粗料石翼墙和洞口挡土墙C20 口5C15 M7.5水泥砂浆砌片石侧沟、截水沟C15 阳水泥砂浆砌片石护坡C15 M5水呢砂浆砌片石注:?护坡材料可采用C20喷射握凝土。?最冷月份平均气温低于-15'C的地区，表中水把砂浆的强度应提高一级。-21一 公路隧道设计规范(JTGD7萨-2(阳)5.1.3 建筑材料的选用应符合下列规定:1 应符合结构强度和耐久性的要求，同时满足抗冻、抗渗和抗侵蚀的需要。2 当有侵蚀性水经常作用时，所用混凝土和水泥砂浆均应采用具有抗侵蚀性能的特种水泥和集料配制，其抗侵蚀性能的要求视水的侵蚀特征确定。3 最冷月份平均气温低于-15CC的地区及受冻害影响的隧道，混凝土强度等级应适当提高口5.1.4 ~I昆凝土和砌体所用的材料除应符合国家有关标准规定外，尚应符合下列要求:1 混凝土不应使用碱活性集料。2钢筋混凝土构件中，钢筋的技术条件应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋}(GB1499)与《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋}(GB 13013)的规定。3 片石强度等级不应低于MU40，块石强度等级不应低于MUω，混凝土砌块强度等级不应低于MU20，有裂缝和易风化的石材不应采用。4 片石1昆凝土内片石掺用量不得超过总体积的30%。5.1.5 喷锚支护采用的材料除应符合5.1.1-5.1.3条的有关规定外，尚应符合下列要求:1 喷射1昆凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可采用矿渣硅酸盐水泥口2粗集料应采用坚硬耐久的碎石或卵石，不得使用碱活性集料;喷射混凝土中的石子粒径不宜大于16mm，喷射钢纤维泪凝土中的石子粒径不宜大于lOmm;集料级配宜采用连续级配，细集料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，砂的含水率宜控制在5%问7%。3锚杆的杆体直径宜为20-32mm，杆体材料宜采用HRB335、HRB唰钢;垫板 材料宜采用HPB235钢。4锚杆用的各种水泥砂浆强度不应低于M2005 钢筋网材料可采用旧'B235钢，直径宜为6-12mmo5.1.6混凝土和喷射混凝土中掺加的各种外加剂，其性能应满足下列要求:1 对混凝土的强度及其与围岩的粘结力基本元影响，对混凝土和钢材元腐蚀作用。2 对混凝土的凝结时间影响不大(除速凝剂和缓凝剂外)。3 不易吸湿，易于保存;不污染环境，对人体无害o5.1.7 喷射钢纤维混凝土中的钢纤维宜采用普通碳素钢制成，并满足下列要求:1 宜用等效直径为0.3-0.5mm的方形或圆形断面。 建筑材料2 长度宜为20-25nnn，长度直径比宜为40-ω。3 抗拉强度不得小于380MPa，并不得有油渍和明显的锈蚀。5.1.8 初期支护的钢架宜用钢筋或H形、工字形、U形型钢制成，也可用钢管或钢轨制成。各种型钢的特性参数见附录C。5.1.9 隧道内路面材料应符合现行《公路沥青路面设计规范》和《公路水泥混凝土路面设计规范><π'GD40)的有关规定。5.1.10 隧道内防水材料应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范><’ GB 50108)的规定。隧道内常用的防水材料可选用防水混凝土、防水卷材、中埋式止水带(条)、背贴式止水带或止水浆液。5.2材料性能5.2.1 常用建筑材料的重度应按表5.2.1的规定采用。表5.2.1建筑材料的标准重度或计算重度钢筋f昆凝土材料名称1昆凝土片石泪凝土钢材浆砌片石浆砌块石浆砌粗料石(配筋率在3%以内)重度CkN/nf)23 23 25 77 22 23 25 性:钢筋混凝土配筋率大于3%时，其重度应计算确定。5.2.2 混凝土的强度标准值应按表5.2.2采用。表5.2.2混凝土强度标准值(MPa)C15 口。口5口。CAO C50 4立FE??!级轴 10 13.5 17 27 33.5 弯曲抗压fcrrM.11 15 18.5 22 29.5 36 轴心抗拉心抗压ick却 fctlr.1.4 1.7 2.0 2.2 2.7 3.1 注:?棍凝土垂直提筑，且一次浇筑层高度大于1.5m时，表中强度值应乘以系数0.90?计算现提钢筋揭凝土轴心受压构件时，如截面中的边长或直径小于30cm，则表中强度值应乘以系数0.8，当构件质量(如混凝土成形、截面和轴线尺寸等)确有保证时，则不受此限制。?离心揭凝土的设计强度应按有关专门规定取用。5.2.3 混凝土的强度设计值应按表5.2.3采用。 公路隧道设计规范(JTGD7Q-'拟)4)表5.2.3混凝土强度设计值(MPa)C15 口。。5C30 CAO C50 ι严??!轴心抗压1007.5 10 12.5 15 20 25 弯曲抗压Icroo.8.5 11 13.5 16.5 21.5 27.5 轴心抗拉IcJil0.93 1.13 1.33 1.47 1.80 2.07 5.2.4混凝土的受压弹性模量Ec应按表5.2.4采用。混凝土的剪切弹性模量可按表5.2.4数值乘以0.43采用。混凝土的泊松比可采用0.20表5.2.4混凝土的弹性模量Ec(GPa)据凝土强度等级C50 弹性模量Ec35.5 5.2.5 钢筋的抗拉强度标准值及其抗拉强度和抗压强度的设计值应按表5.2.5采用。囊5.2.5钢筋抗拉和抗压强度的设计值与标准值(MPa)钢筋种类HPB235 HRB335 扰拉强度标准值IBIl235 335( d = 8 -25mm), 315( d = 28 -4Omm) 抗拉或抗压强度设计值Istd、.fscd188 268 注:表中d为钢筋直径。5.2.6钢筋的弹性模量应采用210GPa。5.2.7砂浆砌体抗压强度设计值应按下列规定采用:1 混凝土预制块砂浆砌体抗压强度设计值μ应按表5.2.7-1的规定采用。2 块石砂浆砌体的抗压强度设计值fcd应按表5.2.7-2采用。表5.2.7-1混凝土预制块砂浆砌体抗压强度设计值fcd(MPa)M20 M15 M10 M7.5 阳品革?芝ω。8.10 6.但5.74 5.15 4.56 口。7.01 5.99 4.97 4.46 3.四C却5.73 4.89 4.06 3.64 3.22 C15 4.96 4.24 3.51 3.15 2.79 -24一 建筑材料表5.2.7.2块石砂靠跚体的抗压强度设计值fcd(MPa)M20 M15 MlO M7.5 M5 」ι?718.54 7.29 6.04 5.43 4.80 MUl? MU80 7.64 6.52 5.41 4.85 4.29 MUω 6.61 5.臼4.68 4.20 3.72 MU50 6.04 5.16 4.28 3.84 3.39 MU40 5.40 4.61 3.83 3.43 3.04 」一注:对各类石砌体，应按表中数值分别乘以系 数:细料石砌体为1.5;半细料石砌体为1.3;粗料石砌体为1.2;干砌勾缝石砌体为0.803 片石砌体的抗压强度设计值fcd应按表5.2.7-3采用。表5.2.7-3片石砌体的抗压强度设计值faJ(MPa)M20 M15 MlO M7.5 瞄ιι呼?1MUl? 2.0 1. 71 1.41 1.27 1.13 MU80 1.79 1.53 1.26 1.14 1.01 MU60 1.55 1.32 1.ω 0.98 0.87 MU50 1.41 1.21 1.? 0.90 0.79 MU40 1.26 1.08 0.89 O.四0.71 5.2.8 砌体的抗压弹性模量采用10-15GPa。砌体的抗剪弹性模量宜采用抗压弹性模量的0.4倍。5.2.9 混凝土和钢筋混凝土结构中用的混凝土的极限强度应按表5.2.9采用。表5.2.9混凝土的极限强度(MPa)C15 C却α5 。。ω。C50 卢呼??抗压R.12.0 15.5 19.0 22.5 29.5 36.5 弯曲抗压Rw15.0 19.4 24.2 28.1 36.9 45.6 抗拉Rl1.4 1.7 2.0 2.2 2.7 3.1 注:?片石混凝土的抗压极限强度可采用表中数值。?表中弯曲抗压极限强度按Rw= I.25R.换算。5.2.10混凝土的容许应力应按表5.2.10采用。-25一 公路隧道设计规范(JTGD7O---2004) 表5.2.10混凝土的睿许应力(MPa)C15 C却口5C30 C40 C50 」严?!弯曲及偏心受压应力[σwJ6.1 7.8 9.6 11.2 14.7 18.2 弯曲拉应力[O’w1J 0.36 0.43 0.50 0.50 剪应力[rJ0.70 0.85 1.? 1.10 1.35 1.55 注:?片石?昆凝土的容许应力可采用表中数值。?计算主要荷载+附加荷载时，除剪应力外可提高30%。5.2.11 钢筋的容许应力应按表5.2.11采用。表5.2.11钢筋的容许应力(MPa)主要荷载主要荷载+附加荷载ιJ飞\f?HPB235 130 160 HRB335 180 230 5.2.12 喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20，不同强度等级喷射混凝土的设计强度应按表5.2.12采用。表5.2.12喷射混凝土的设计强度值(MPa)飞强飞度飞种飞要飞飞飞飞植凝飞土飞飞强飞度等飞级C20 口5C30 轴心抗压10.0 12.5 15 弯曲抗压11.0 13.5 16.5 抗拉1.1 1.3 1.5 注:?喷射棍凝土的强度指采用喷射大板切割法，制作成边长为IOcm的立方体试块，在标准条件下养护28d，用标准试验方法所得的极限抗压强度 。?粘结力可采用劈裂法或在喷层上直接拉拔测定。35.2.13 喷射混乘以0.95的系数 凝土的重度可取22kN/m，弹性模量应按表5.2.13采用。表5.2.13喷射混凝土弹性模量(GPa)喷射握凝土强度等级弹性模量喷射掘凝土强度等级弹性模量口。21 C30 25 口523 5.2.14 砌体的极限强度应按表5.2.14采用。 建筑材料襄5.2.14砌体的极限强度(MPa)抗压R.抗剪Rjι立1?!片石块石粗料石掘凝土砌块M7.5 3.0 0.35 砂浆强MlO 3.5 5.5 8.0 5.5 0.40 度等级M15 4.0 6.0 9.0 6.0 0.50 注:~昆凝土砌块高度h坦过20cm时，表中棍凝土块砌体的抗压极限强度应乘以下列提高系数C:h"，，4Ocm时，c=0.6+0.四h;h>咄咄时，C=1.2+0.?刊。当c大于1.7时，取1.7。5.2.15 石砌体和混凝土块砌体轴心及偏心受压的容许应力应按表5.2.15采用。表5.2.15石砌体和混凝土块砌体轴心及偏心受压睿许应力(MPa)水泥砂浆强度等级砌体种类石料和混凝土块强度等级M20 MlO M7.5 M5 MU1? 3.0 2.2 1.9 1.7 MU80 2.7 2.0 1.7 1.5 片石砌体MUω 2.3 1.85 1.5 1.25 MU50 2.1 1.6 1.3 1.1 MUl? 5.6 4.9 MU80 4.7 4.1 块石砌体MU60 3.8 3.2 MU50 3.3 2.8 MUlω 7.1 5.0 MU80 6.0 4.8 粗料石砌体MUω 4.9 4.1 MU40 3.7 3.4 MU30 5.6 4.7 1昆凝土块砌体MU20 4.4 3.6 注:?介于表列石料或水泥砂浆强度等级之间的其它砌体的受压容许应力可用内插法确定。?1昆凝土块高度h超过却cm时，握凝土块砌体的容许应力应以表中数值乘以下列提高系数 C:h"，，4Ocm时，c=0.6+0.四h;h>4O巳m时，c= 1.2 + O.OO5h。当c大于1.7时，取1.7 0 ?如有特殊需要必须用细料石及半细料石砌体时，受压容许应力可按粗料石砌体的受压容许应力分别乘以提高系数1.43及1.14，但提高后的受压容许应力不应大于水泥砂浆抗压极限强度的一半。-27一 公路隧道设计规范(JTGD7o--2004) 6 荷载6.1 一般规定6.1.1 隧道结构上的荷载应按表6.l.1分类。襄6.1.1隧道荷载分类编号荷载分类荷载名称1 围岩压力2 土压力3 结构自重永久荷载4 结构附加恒载5 掘凝土收缩和徐变的影响力6 水压力7 公路车辆荷载，人群荷载基本8 可变立交公路车辆荷载及其所产生的冲击力、土压力荷载9 立交铁路列车活载及其所产生的冲击力、土压力可10 立交踱槽流水压力荷变载其它11 温度变化的影响力可变12 冻胀力荷载13 施工荷载14 落石冲击力偶然荷载15 地震力注:编号1-10为主要荷载;编号11、12、14为附加荷载;编号13、15为特殊荷载。6.1.2荷载应根据隧道所处的地形、地质条件、埋置深度、结构特征和工作条件、施工方法、相邻隧道间距等因素确定。施工中如发现与实际不符，应及时修正。对于地质复杂的隧道，必要时应通过实地量测确定口6.1.3在隧道结构上可能同时出现的荷载，应按承载能力和满足正常使用要求的检验分别进行组合，并按最不利组合进行设计口6.1.4 明洞荷载组合时应符合下列规定:-28一 荷载1 计算明洞顶回填土压力，当有落石危害须检算冲击力时，可只计洞顶实际填土重力和落石冲击力的影响，不计塌方堆积土石重力。2 当明洞上方与公路立交时，应考虑公路车辆荷载。公路车辆荷载计算应按〈公路工程技术标准)(且巳B01)的有关规定执行。3 当明洞上方与铁路立交时，应考虑列车活载。列车活载应按铁路标准活载的有关规定计算。6.1.5本规范所列之外的特殊荷载，在荷载计算与组合时应作特殊处理。6.2 永久荷载6.2.1 隧道结构自重可按结构设计尺寸及材料标准重度计算，结构附加恒载一般应按实际情况计算。6.2.2 I-凹级围岩中的深埋隧道，围岩压力为主要形变压力，其值可按释放荷载计算。释放荷载可按附录D的公式确定。6.2.3 凹-VI级围岩中深埋隧道的围岩压力为松散荷载时，其垂直均布压力及水平均布压力可按下列公式计算:1 垂直均布压力按式(6.2.3)计算。q= yh (6.2.3) 8 h =0 .45 X 2-1ω 2式中:q一一垂直均布压力(kN/m); 3Y一-围岩重度(kN/m); S一一围岩级别;ω一一宽度影响系数，ω=1+i(B-5); B一一隧道宽度(m); ~-一-B每增减1m时的围岩压力增减率，以B=5m的围岩垂直均布压力为准，当B<5m时，取i=0.2;B >5m时，取i= 0.10 2水平均布压力按表6.2.3的规定确定。表6.2.3圄岩水平均布压力围岩级别I 、11田WV VI 水平均布压力eO <0.15q (0.15问0.3)qI (0.3用0.5)q I (0.5 -1.0) q 注:应用式(6.2.3)及表6.2.3时，必琪同时具备下列条件:?H/B<1.7，H为隧道开挖高度(时，B为隧道开挖宽度(m)。?不产生显著偏压及膨胀力的一般围岩。6.2.4浅埋隧道围岩压力可按附录E确定。-29一 公路隧道设计规范(JTGD7O---2004) 6.2.5 隧道可能产生偏压时，应根据偏压的状态和程度采取相应的治理措施，当预期不能消除偏压影响时，应在荷载组合与分布中加以考虑。作用于隧道衬砌上的偏压力，应视地形、地质条件以及围岩的覆盖厚度确定。偏压隧道的围岩压力可按附录F确定。6.2.6计算明洞的回填土压力，其填料的物理力学指标，无试验资料时可按表6.2.6采用。回填土石所产生的土压力可按附录G确定。表6.2.6填料的物理力学指标计一算一赚一角如一一如。'??填料名称重度y(kN/~)干砌片石20 回填土石19 6.2.7作用于洞门墙墙背的主动土压力可按库仑理论计算，当墙背仰斜或直立时，土压力采用水平方向，其值可按附录H确定。6.3 可变荷载6.3.1 明洞上公路车辆荷载及其所产生的冲击力、土压力应按照现行《公路桥涵设计通用规范)(πGDω)的有关规定计算。6.3.2 明洞上立交铁路列车活载及其所产生的冲击力、土压力应按照现行《铁路桥涵设计基本规范)(TB10002.0的有关规定计算。6.3.3变形受约束的结构，应考虑温度变化和混凝土收缩徐变对结构的影响。6.3.4最冷月份平均气温低于 -15CC地区的隧道应考虑冻胀力，冻胀力可根据当地的自然条件、围岩冬季含水量及排水条件等通过研究确定。6.3.5施工荷载应根据施工阶段、施工方法和施工条件确定。6.4 偶然荷载6.4.1 当有落石危害需检算冲击力时，可通过现场调查或有关计算验证。6.4.2地震荷载应按现行《公路工程抗震设计规范》的规定计算确定。一30一 洞口及洞门7 洞口及洞门7.1 一般规定7.1.1洞口位置应根据地形、地质条件，同时结合环境保护、洞外有关工程及施工条件、营运要求，通过经济、技术比较确定。7.1.2 隧道应遵循"阜进洞、晚出洞"的原则，不得大挖大刷，确保边坡及仰坡的稳定。7.1.3洞口边坡、仰坡顶面及其周围，应根据情况设置排水沟及截水沟，并和路基排水系统综合考虑布置。7.1.4 洞门设计应与自然环境相协调。7.2 洞口工程7.2.1 洞口位置的确定应符合下列要求:1 洞口的边坡及仰坡必须保证稳定。有条件时，应贴壁进洞;条件限制时，边坡及仰坡的设计开挖最大高度可按表7.2.1控制。表7.2.1洞口边、仰坡控制高度围岩分级边、仰坡坡率1: 1.5 高度(m)18 注:设计开挖高度系从路基边缘算起。2 洞口位置应设于山坡稳定、地质条件较好处。3 位 跨沟于悬崖陡壁下的洞口，不宜切削原山坡;应避免在不稳定的悬崖陡壁下进洞。4或沿沟进洞时，应考虑水文情况，结合防排水工程，充分比选后确定。5 漫坡地段的洞口位置，应结合洞外路整地质、弃渣、排水及施工等因素综合分析确定口6 洞口设计应考虑与附近的地面建筑及地下埋设物的相互影响，必要时采取防范措施。-31一 公路隧道设计规范{JTGD70---21刷)7.2.2洞口工程的设计应遵循下列规定:1 洞口边坡、仰坡应根据实际情况采取加固防护措施，有条件时应优先采用绿化护坡口2 当洞口处有拥方、落石、泥石流等时，应采取清刷、延伸洞口、设置明洞或支挡构造物等措施口7.3 洞门工程7.3.1 隧道应修建洞门，洞门形式的设计应保证营运安全，并与环境协调。设在城镇、旅游区附近及高速公路、一级公路的隧道，尤应注意与环境相协调，有条件时，洞门周围应植树绿化。7.3.2 洞口宜与隧道轴线正交。7.3.3 洞门构造及基础设置应遵循下列规定:1 洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于1.5m，洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于1.0m，洞门墙顶高出仰坡脚不小于O.5m。2洞门墙应根据实际需要设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔;洞门墙的厚度可按计算或结合其它工程类比确定。3 洞门墙基础必须置于稳固地基上，应视地形及地质条件，埋置足够的深度，保证洞门的稳定。基底埋人土质地基的深度不应小于1.0m，嵌入岩石地基的深度不应小于O.5m;基底标高应在最大冻结线以下不小于O.25m;地基为冻胀土层时，应进行防冻胀处理o基底埋置深度应大于墙边各种沟、槽基底的埋置深度。4 松软地基上的基础，可采取加固基础措施。5 洞门结构应满足抗震要求。一32一 衬砌结构设计8 衬砌结构设计8.1 一般规定8.1.1 公路隧道应作衬砌，根据隧道围岩地质条件、施工条件和使用要求可分别采用喷锚衬砌、整体式衬砌、复合式衬砌。高速公路、一级公路、二级公路的隧道应采用复合式衬砌;三级及三级以下公路隧道，在LII、III级围岩条件下，隧道洞口段应采用复合式衬砌或整体式衬砌，其它段可采用喷锚衬砌。8.1.2 隧道衬砌设计应综合考虑地质条件、断面形状、支护结构、施工条件等，并应充分利用圄岩的自承能力。衬砌应有足够的强度和稳定性，保证隧道长期安全使用。8.1.3衬砌结构类型和尺寸，应根据使用要求、围岩级别、工程地质和水文地质条件、隧道理置深度、结构受力特点，并结合工程施工条件、环境条件，通过工程类比和结构计算综合分析确定。在施工阶段，还应根据现场监控量测调整支护参数，?匾 笨赏ü 匝榉治鋈范ā?.1.4 衬砌设计应符合下列规定:1 衬砌断面宜采用曲边墙拱形断面。2 隧道围岩较差地段应设仰拱。仰拱曲率半径应根据隧道断面形状、地质条件、地下水、隧道宽度等条件确定。路面与仰拱之间可采用混凝土或片石混凝土填充。当隧道边墙底以下为整体性较好的坚硬岩石时，可不设仰拱。3 隧道洞口段应设加强衬砌。加强衬砌段的长度应根据地形、地质和环境条件确定，一般情况下两车道隧道应不小于10m，三车道隧道应不小于15mo4 围岩较差地段的衬砌应向围岩较好地段延伸5-lOmo 5 偏压衬砌段应向一般衬砌段延伸，延伸长度应根据偏压情况确定，一般不小于lOmo6净宽大于3.0m的横通道与主洞的交叉段均应设加强段衬砌，加强段衬砌应向各交叉洞延伸，主洞延伸长度不小于5.0m，横通道延伸长度不小于3.0m。8.2 喷锚衬砌8.2.1 喷射混凝土厚度不应小于50mm，不宜大于3?rnmo-33一 公路隧道设计规范(且巳回。一细则8.2.2钢筋网喷射混凝土设计应符合下列规定:1 钢筋网网格应按矩形布置，钢筋间距宜为150-跚跚02 钢筋网钢筋的搭接长度应不小于30d(d为钢筋直径)。3 钢筋网喷射混凝土保护层厚度应不小于20mm，当采用双层钢筋网时，两层钢筋网之间的问隔距离应不小于ωmmo4单层钢筋网喷射混凝土厚度不得小于80mm，双层钢筋网喷射混凝土厚度不得小于150mm。5 钢筋网应配合锚杆一起使用，钢筋网宜与锚杆绑扎连接或焊接。8.2.3 钢纤维喷射混凝土设计应符合下列规定:31 钢纤维掺量宜为干混合料质量的1.5%-4%(33 -96kglm)。2 钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于C25。8.2.4 为提高喷射泪凝土的抗裂性能，可采用合成纤维喷射混凝土，合成纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20，合成纤维喷射由凝土应根据试验确定其掺量。当防水要求较高时，可采用强度等级大于C30的高性能喷射混凝土。8.2.5 锚杆支护设计应根据隧道围岩条件、隧道断面尺寸、作用部位、施工条件等合理选择锚杆设计参数。锚杆种类如下:1 全长粘结型锚杆有:普通水泥砂浆锚杆、早强水泥砂浆锚杆、树脂锚杆、水泥卷锚杆、中空注浆锚杆和自钻式注浆锚杆等。2端头锚固型锚杆有:机械锚固锚杆、树脂锚固锚杆、快硬水泥卷端头锚杆等O3 摩擦型锚杆有:缝管锚杆、模管锚杆、水胀锚杆等O4 预应力锚杆。8.2.6永久支护的锚杆应为全长粘结型锚杆或预应力注浆锚杆。其它类型的锚杆不能作为永久支护，当需作永久支护时，锚孔内必须注满砂浆或树脂口8.2.7 自稳时间短的围岩，宜采用全粘结树脂锚杆或早强水泥砂浆锚杆。8.2.8锚杆露头应设托板，托板长、宽、厚宜不小于150mmx 150mm x 6mmo 8.2.9在III、町、V、VI级围岩条件下，锚杆应按系统锚杆设计，并符合下列规定:1 锚杆一般应沿隧道周边径向布置，当结构面或岩层层面明显时，锚杆应与岩体主结构面或岩层层面呈大角度布置。-34一 衬砌结构设计2锚杆应按矩形排列或梅花形排列口3 锚杆间距不得大于1.5m。间距较小时，可采用长短锚杆交错布置o4两车道隧道系统锚杆长度一般不小于2.0m，三车道隧道系统锚杆长度一般不小于2.5mo8.2.10 局部不稳定的岩块宜设置局部锚杆，可采用全长粘结型锚杆、端头锚固型锚杆、预应力锚杆，锚固端应置于稳定岩体内，锚杆参数应通过计算确定。8.2.11 软岩、收敛变形较大的围岩地段，可采用预应力锚杆，预应力锚杆的预加应力应不小于1?kPa。预应力锚杆的锚固端必须锚固在稳定岩层内。8.2.12 岩体破碎、成孔困难的围岩，宜采用自进式锚杆。8.2.13 在围岩条件较差地段或地面沉降有严格限制时，应在初期支护内增设钢架。常用的钢架有:钢筋格栅钢架、工字形型钢钢架、U形型钢钢架和H形型钢钢架。钢架支护宜优先选用格栅钢架。格栅钢架主筋宜采用HRB335、HRB4ω钢，辅筋宜采用HPB235 钢。型钢钢架支护宜采用工字形钢、U形钢和H形钢钢架。8.2.14在设置超前支护的地段，可设置钢架作为超前锚杆、超前小导管、超前大管棚等的尾端支点。8.2.15 钢架支护的一般规定:1钢架支护必须有足够的刚度和强度，能够承受隧道施工期间可能出现的荷载。2钢架支护间距宜为0.5-1.5mo 3 采用钢架支护的地段连续使用钢架的数量不少于3相;钢架支护榻与掘之间必须用直径为18-22mm的钢筋连接，连接筋的问距不大于1m，并在钢架支护内缘、外缘交错布置。4钢架应分节段制作，节段与节段之间通过钢板用螺栓连接或焊接。5 钢架与围岩之间的混凝土保护层厚度不应小于物lD??l;临空一侧的棍凝土保护层厚度不应小于20mmo8.2.16大面积淋水地段、膨胀性地层、能造成衬砌腐蚀的地段、最冷月份平均气温低于-5吃的地区或有冻害的地段，不宜采用喷锚衬砌口8.2. 17 喷锚衬砌可采用工程类比法或数值计算，并结合现场监控量测进行设计。-35一 公路隧道设计规范(JTGD7o-2<阳)8.3 整体式衬砌8.3.1 整体式衬砌截面可设计为等截面或变截面。对设仰拱的地段，仰拱与边墙宜采用小半径曲线连接，仰拱厚度宜与边墙厚度相同。8.3.2 明洞衬砌与洞内衬砌交界处或不设明洞的洞口段衬砌，在距洞口5-12m的位置应设沉降缝;在洞内，软硬地层明显分界处宜设沉降缝;在连续V、旧级围岩中每30-创m应设沉降缝一道。8.3.3严寒与酷热温差变化大的地区，特别是在最冷月份平均气温低于-15CC的寒冷地区，距洞口1?-200m范围的衬砌段应根据情况增设伸缩缝。8.3.4沉降缝、伸缩缝缝宽应大于20mm，缝内可夹侵沥青木板或沥青麻丝。伸缩缝、沉降缝应垂直于隧道轴线设置。8.3.5沉降缝、伸缩缝可兼作施工缝。在设有沉降缝、伸缩缝的位置，施工缝宜调整到同一位置。8.3.6不设仰拱的地段，衬砌边墙基底应置于稳固的地基之上，在洞门墙厚度范围内，边墙基础应加深到与洞门墙基础底相同的标高。8.3.7在有明显偏压的地段，应采用抗偏压衬砌，抗偏压衬砌宜采用钢筋混凝土结构。8.3.8 隧道横洞与主洞的交叉段衬砌宜采用钢筋混凝土结构。8.3.9地震动峰值加速度系数大于0.2的地区，洞口段及软弱围岩段的衬砌宜采用钢筋混凝土结构。8.3.10 当采用钢筋混凝土衬砌结构时，混凝土强度等级不应小于C25，受力主筋的净保护层厚度不小于40mm。8.4复合式衬砌8.4.1 复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间夹防水层组合而成的衬砌形式。复合式衬砌设计应符合下列规定:1 初期支护宜采用错喷支护，即由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护形式单独 衬砌结构设计或组合使用，并应符合8.2节的规定。锚杆支护宜采用全长粘结锚杆。2 二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构，衬砌截面宜采用连接圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。二次衬砌应符合8.3.2-8.3.10条的规定。3 在确定开挖断面时，除应满足隧道净空和结构尺寸外，还应考虑围岩及初期支护的变形，并预留适当的变形量。预留变形量的大小可根据围岩级别、断面大小、埋置深度、施工方法和支护情况等，采用工程类比法预测。当元预测值时可参照表8.4.1选用，并应根据现场监控量测结果进行调整。表8.4.1预留变形量(rnm)围岩级别两车道隧道三车道隧道围岩级别两车道隧道三车道隧道I IV 50-80 80-1却H 10-50 V 80-120 l?町1到III 20-50 50阳80VI 现场量测确定注:围岩破碎取大值;围岩完整取小值。8.4.2 复合式衬砌可采用工程类比法进行设计，并通过理论分析进行验算。初期支护及二次衬砌的支护参数可参照表8.4.2-1、表8.4.2-2选用，并应根据现场围岩监控量测信息对设计支护参数进行必要的调整。表8.4.2-1两车道隧道复合式衬砌的设计参数初期支护二次衬砌厚度(cm)喷射?昆凝土厚度(cm)锚杆(m)拱、墙仰拱钢筋网钢架棍凝土混凝 土拱部、边墙仰拱位置长度间距I 5 局部2.0 30 H 5-8 局部2.0 -2.5 30 局部III 8-12 拱、墙2.0-3.0 1.0 -1.5 35 @25x25 拱、墙IV 12-15 拱、墙2.5-3.0 1.0-1.2 拱、墙35 35 @25x25 拱、墙拱、墙、V 15-25 拱、墙3.0-4.0 0.8阳1.245 45 @20x20 仰拱VI 通过试验、计算确定-37一 公路隧道设计规范(JTGD7O---2<刷)表8.4.2-2三车道隧道复合式衬砌的设计参擞初期支护二次衬砌厚度(cm)喷射1昆凝土厚度(cm)锚杆(m)拱、墙仰拱盖岩钢筋网钢架混凝土棍凝土拱部边墙仰拱位置长度间距8 局部2.5 局部35 一H 8-10 局部2.5阳3.5局部40 拱、墙m 10-15 拱、墙3.0-3.5 1.0-1.5 拱、墙45 45 @25x25 拱、墙拱、墙、50，钢筋IV 15-20 拱、墙3.0-4.0 0.8-1.0 50 @20x2O 仰拱f昆凝土拱、墙拱、墙、ω，钢筋白，钢筋V 却-30拱、墙3.5田5.00.5 -1.0 (双层)一仰拱1昆凝土据凝土@20x2O VI 通过试验、计算确定注:有地下水时，可取大值;元地下水时，可取小值。采用钢架时，宜选用格栅钢架。8.4.3对软弱流变围岩、膨胀性围岩，隧道支护参数的确定还应考虑围岩形变压力继续增长的作用。8.5 明洞衬砌8.5.1 下列情况应设明洞衬砌:1 洞顶覆盖层薄，不宜大开挖修建路垫，并难于用暗挖法修建隧道的地段。2路基或隧道洞口受边坡拥方、岩堆、落石、泥石流等不良地质危害;修建路重会危及到附近重要建筑物安全的地段。3 铁路、公路、拘渠和其它人工构造物必须在隧道上方通过，不宜采用暗洞或立交桥涵跨越时。4 为了保护洞口的自然景观而延伸隧道长度时。8.5.2选择明洞的结构类型，应根据地形、地质、施工条件，考虑结掏安全、经济实用、美观等因素综合分析确定。1 边坡一次塌方量大、落石较多且基底地质条件较好时，宜采用拱形明洞。2 当路基外侧地形狭窄、内外侧墙基底地质明显不同，外侧基础工程量较大或洞顶荷载较小时，可采用棚洞。3 在建筑高度受到限制或地基软弱的地方，可采用框架明洞。4为保护洞口自然环境或防止洞口边、仰坡滚石须加长隧道而修建明涧时，可采用拱形、箱形明洞，并可在洞顶植草、植树等。 衬砌结构设计8.5.3 明洞衬砌设计应符合下列规定:1 当采用拱形明洞时，可按整体式衬砌设计。2半路辈拱形明洞应考虑偏压，拱形明洞外边墙宜适当加厚口当地形条件允许时，可考虑采用反压回填、设反压墙平衡偏压荷载，减小或消除偏压。3 当拱形明洞边墙侧压较大及地层松软时，宜设仰拱。4 明洞宜采用钢筋混凝土结构。5采用棚洞结构时，顶板?般可采用T形、H形或空心板截面构件，内边墙可采用挡墙结构;当内侧岩体完整、坚固、无地下水时，可采用锚杆挡墙;外侧边墙可视地形、地基、边坡拥方、落石等情况选用墙式、柱式、刚架等结构类型。6 当明洞作为整治滑坡的措施时，应按支挡工程设计，并应采取综合治理措施，确保滑坡体稳定和明洞安全。7在地质情况变化较大地段应设置沉降缝;气温变化较大地区，应根据长度等情况设置伸缩缝。8.5.4 明洞基础设计应符合下列规定:1 明洞基础应置于稳固的地基上，明洞基础底标高不宜高于隧道侧沟沟底标高或路面基层标高。2当基岩埋深较浅时，基础可设置于基岩上;当基础位于软弱地基上时，可采用仰拱、整体式钢筋混凝土底板，也可采用桩基、扩大基础、基础加深和地基加固处理等措施。3外墙基础趾部应保证一定的嵌入基岩深度和护基宽度。在冻胀性土上设置明洞基础时，基底埋置深度应不小于冰冻线以下250mmo当地基为斜坡地形时，地基可切割成台阶。4 当地基外侧受水流冲刷影响时，应采取加固和l防护措施。5 明洞外边墙、棚洞立柱基础埋置深度超过路面以下3m时，宜在路面以下设置钢筋混凝土横向水平拉杆，并锚固于内边墙基础或岩体中，或用锚杆锚固于稳定的岩体中;立柱可在路基平面处加设纵撑，应与相邻立柱及内边墙连接。8.5.5 明洞洞 顶回填、拱背处理应根据明洞设置的目的、作用，以及地形条件、山坡病害而定，并符合下列规定:1 当山坡有严重的危石、崩明威胁时，应予清除或作加固处理。为防护一般的落石、崩拥危害时，明洞拱背回填土厚度不宜小于1.5m，填土表面应设置一定的排水坡度。2不设涧门端墙时，可采用拱背部分裸露、按自然山坡坡度填土，填土表面一般应植草。3 立交明洞上的填土厚度应结合公路、铁路、沟渠及其它人工构造物的标高、自然环境、美化要求和结构设计等研究确定，必要时可设护拱。4 当明洞顶设置过水、泥石流等渡槽、沟渠及其它构造物时，设计应考虑其影响。一一另一 公路障道设计规范(JTGD70--2刷)般过水沟渠或普通截水沟沟底距洞顶外缘厚度不小于l.Om。当为排泄山沟洪水、泥石流等的渡槽时，泥石流等渡槽沟渠底距洞顶外缘不小于1.5mo8.5.6 明洞边墙背后回填，应根据明洞类型、地质条件、设计要求和施工方法按下列要求确定:1 衬砌设计考虑地层弹性抗力时，边墙背后超挖部分应用混凝土或浆砌片石回填。2 衬砌设计只计墙背地层或回填土主动土压力时，边墙背后回填料的内摩擦角不应小于地层的计算摩擦角或设计的回填料的计算摩擦角。-40一 结构计算9 结构计算9.1 -般规定9.1.1 隧道结构应按破损阶段法验算构件截面的强度。结构抗裂有要求时，对海凝土构件应进行抗裂验算，对钢筋海凝土构件应验算其裂缝宽度。9.1.2本章适用于静力问题的分析。9.2 衬砌计算9.2.1 深埋?淼乐械恼 迨匠钠觥?绰袼淼乐械恼 寤蚋春鲜匠钠黾懊鞫闯钠龅扔Σ捎煤稍亟峁狗 扑恪，盥袼淼乐懈春鲜匠钠龅亩 纬钠鲆部刹捎煤稍亟峁狗 扑恪:稍亟峁狗ǖ 铰?09.2.2采用荷载结构法计算隧道衬砌的内力和变形时，应通过考募扑阍 砜杉 虑弹性抗力等体现围岩对衬砌变形的约束作用口弹性抗力的大小及分布，对回填密实的衬砌构件可采用局部变形理论，按式(9.2.2)计算确定。(9.2.2) σ=M 式中:σ一一弹性抗力的强度(MPa); k一一围岩弹性抗力系数，无实测数据时可按附录A中表A.0.4-1选用;8一一衬砌朝向围岩的变形值(m)，变形朝向洞内时取为零。9.2.3计算带仰拱的衬砌，当先做仰拱后建边墙时，应考虑仰拱对结构内力的影响;当仰拱在边墙之后施作时，则可不考虑。9.2.4按破损阶段验算构件截面的强度时，应根据不同的荷载组合，分别采用不同的安全系数，并应不小于表9.2.4-1和表9.2.4-2所示的数值。验算施工阶段的强度时，安全系数可采用表9.2.4-1和表9.2.4-2"永久荷载+基本可变荷载+其它可变荷载"栏内的数值乘以折减系数0.90-41一 公路隧道设计规范(刀巳D7o-2(剧)表9.2.4-1混凝土和翻体结构的强度安全系数j惶凝土砌体永久荷载+永久荷载+荷载组合永久荷载+永久荷载+基本可变荷载+基本可变荷载+基本可变荷载基本可变荷载其它可变荷载其它可变荷载破坏原因泪凝土或砌体达到抗压极限强度2.4 2.0 2.7 2.3 1昆凝土达到抗拉极限强度3.6 3.0 襄9.2.4-2钢筋混凝土结构的强度安全系数永久荷载+基本可变荷载永久荷载+基本可变荷载+其它可变荷载~tf\w:~ 钢筋达到计算强度或混凝土2.0 1.7 达到抗压或抗剪极限强度?昆凝土达到抗拉极限强度2.4 2.0 9.2.5 1 -V级围岩中，复合式衬砌的初期支护应主要按工程类比法设计。其中IV、V级围岩的支护参数应通过计算确定，计算方法为地层结构法。地层结构法的计算原理可见附录Jo9.2.6 复合式衬砌中的二次衬砌，I-III级围岩中为安全储备，并按构造要求设计;町、V级围岩中为承载结构，可采用地层结构法计算内力和变形。9.2.7进行衬砌计算时，围岩地层的特性参数值应按地质资料选用，无资料时可按附录A中表A.0.4-1选用。隧道开挖后，应按监控量测结果对其修正。9.2.8按承载能力设计时，复合式衬砌初期支护的允许洞周相对收敛值应根据围岩地质条 件分析确定，缺乏资料时可按表9.2.8选用。表9.2.8允许洞周水平相对收敢值(%)<50 50-3? >3? 卢严!二III 0.10-0.30 0.20-0.50 0.40-1.20 IV 0.15闯 0.500.40-1.20 0.80-2.? V 0.20时0.80o.ω-1.创1.?阳3.?注:?水平相对收敢值系指收敢位移累计值与两测点间距离之比。?硬质围岩隧道取表中较小值，软质围岩隧道取表中较大值。?拱顶下沉允许值一般可按本表数值的0.5-1.0倍采用。?本表所列数值在施工过程中可通过实测和资料积累作适当修正。-42一 结构计算9.2.9 衬砌计算时，应使其在变形后仍满足净空要求。9.2.10整体式衬砌的混凝土偏心受压构件，其轴向力的偏心距不宜大于截面厚度的0.45倍;对于半路整式明洞外墙、棚式明洞边墙和砌体偏心受压构件，则不应大于截面厚度的0.3倍。基底偏心距应符合表9.4.1的规定。9.2.11混凝土和砌体矩形截面轴心及偏心受压构件的抗压强度应按式(9.2.11)计算口KN~伊Rabh(9.2.11) 式中:Ra-混凝土或砌体的抗压极限强度，按表5.2.9和表5.2.14采用;K一一安全系数，按表9.2.4-1采用;N一一轴向力(kN); b一一截面宽度(m); h一一截面厚度(m); ?一一构件纵向弯曲系数，对于贴壁式隧道衬砌、明洞拱圈及墙 -1采用;α背紧密回填的边墙，可取ψ=1，对于其它构件，应根据其长细比按表9.2.11一一轴向力的偏心影响系数，按表9.2.11-2采用口表9.2.11-1混凝土及砌体构件的纵向弯曲系数H/h <4 4 6 8 10 12 14 16 纵向弯曲系数伊1.? 0.98 0.96 0.91 0.86 0.82 0.77 0.72 H/h 18 20 22 M 26 28 30 纵向弯曲系数伊0.68 0.63 0.59 0.55 0.51 0.47 0.44 注:?H为构件的高度，h为截面短边的边长(当轴心受压时)或弯矩作用平面内的截面 当H/h为表列数值的中间值时，ψ可按内插法求得。表9.2.11-2边长(当偏心受压时)。? 偏心影晌系教αeo/h eo/h a a eo/h G eo/h a eo/h α 1.α)() 0.10 0.954 0.20 0.750 O.? 0.30 0.480 0.40 0.236 0.02 1.α)() 0.12 O.但30.22 O.ω8 0.32 0.426 0.42 0.199 1.α)() 0.04 0.14 0.886 0.24 0.645 0.34 0.374 0.44 0.170 0.06 0.996 0.16 0.845 0.26 0.5细0.36 0.324 0.46 0.142 0.08 0.979 0.18 0.799 0.28 0.535 0.38 0.278 0.48 0.123 注:?表中eo为轴向力偏心距。?表中a=1.α)()+ O.648( eo/h) -12. 569( eo/h)2 + 15.斜4(eo/h)3 0 -43一 公路隧道设计规范(肌肘。一2刷)9.2.12按抗裂要求，混凝土矩形截面偏心受压构件的抗拉强度应按式(9.2.12)计算。1. 75Rlbh (9.2.12) mqI石?h 式中:R1--混凝土的抗拉极限强度，按表5.2.9采用;其它符号意义同前。注:当为棍凝土矩形截面构件，eo:=s;;O.20h时，系抗压强度控制承载能力，可不必按式(9.2.12)计算;eo >0.却h时，系抗拉强度控制承载能力，可不必按式(9.2.11)计算。9.2.13 整体式衬砌的拱脚截面，当混凝土为间歇挠筑或边墙用砌体、拱圈用混凝土时，其偏心距应与9.2.10条砌体构件的规定相同，计算截面抗压强度时，安全系数也应采用表9.2.4-1所示对砌体规定的数值。9.2.14钢筋海凝土受弯和偏心受压构件的截面强度可按附录K计算。9.2.15钢筋混凝土衬硕陆构构件，按荷我基本组合梢导的最大裂缝宽度W阻不应大于O.2mno囊9.2.16曼弯构件的允许挠度9.2.16对于受弯构件，按荷载的基本组合构件类型允许挠度计算的最大挠度值不应大于表9.2.16规定lo~吕5m101250 的允许值。梁、板构件5m< lo运8mlo/3ω /0> 8m 10/400 9.2.17钢筋混凝土受弯构件在各种荷载组合作用下的变形(挠度和转角)，可根据给定的刚度按材料力学的方法计算。9.3 明洞计算9.3.1 明洞衬砌应按破损阶段计算构件截面强度，并根据不同荷载组合，采用表9.2.4-2的安全系数值。9.3.2 当墙背围岩对边墙变形有约束作用时，应按9.2.2条考虑弹性抗力的影响。9.4 洞门计算9.4.1采用挡墙式洞门时，洞门墙可视作挡土墙，按极限状态验算其强度，并应验算绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。验算时应符合 表9.4.1的规定，并应符合《公路路基设计规范》、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》、《公路桥涵地基与基础设计规范》的有关规定。一44一 结构计算囊9.4.1洞门墙主要验算规定墙身截面荷载运结构抗力效应值Rd墙身截面荷载运结构抗力效应值Rd效应值Sd(按极限状态计算)效应值Sd(按极限状态计算)墙身截面偏'l二距e，..0.3倍截面厚度滑动稳定安全系数几注1.3基底应力σ运地基容许承载力倾覆稳定安全系数Ko~1.6 岩石地基，..815-814;土质基*偏心距e地基，..816(8为墙底厚度)对于高洞门墙，为避免拉应力过大，设计时应控制截面拉应力。9.4.2洞门设计计算参数应按现场试验资料采用。当缺乏试验资料时，可参照表9.4.2选用。衰9.4.2洞门设计计算参撒3仰坡坡率计算摩擦角抖。)MPa)重度r(kN基底摩擦系数f基底控制压应力(/m) 1:0.5 70 25 o.剧0.80 1:0.75 ω 24 0.50 0.60 1:1 50 20 0.40 0.40 -0.35 1:1.25 43-45 18 0.40 0.30-0.25 1: 1.5 38町4017 0.35阳0.400.25 9.4.3 钢筋混凝土洞门的截面最小配筋率应符合9.5.4条的规定。9.5构造要求9.5.1 隧道建筑物各部结构的截面最小厚度应大于表9.5.1的数值。裴9.5.1戳面最小厚度(cm)隧道和明洞衬砌洞门端墙、翼墙 30 片石棍凝土50 50 50 靠和建筑材料种类洞口挡土墙拱圃边墙仰拱棍凝土却20 却 砌粗料石30 30 浆砌片石50 50 一45- 公路隧道设计规范(ITGD7?2刷)09.5.2混凝土基础台阶的坡线和竖直线之间的夹角不应大于45;当为砌体基础时，不0应大于35。9.5.3钢筋混凝土构件中受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合表9.5.3的规定。表9.5.3混凝土保护层最小厚度(cm)保护层最小厚度保护层最小厚度构件厚度构件厚度非侵蚀性环境侵蚀性环境非侵蚀性环境侵蚀性环境< 15 根据情况确定根据情况确定31-50 3.5 4 15-30 3 3.5 >50 4 5 注:?明洞和洞门均采用表中非侵蚀性环境栏内的数值o?有防火要求时，保护层最小厚度应按相应规范考虑。9.5.4钢筋混筋土结构构件中纵向受力钢筋的截面最小配筋率应符合表9.5.4的规定口表9.5.4钢筋混筋土结构构件中纵向受力钢筋的截面最小配筋率(%)受力类型最小配筋率全部纵向钢筋0.6 受压构件一侧纵向钢筋0.2 j昆凝土强度等级钢筋种类口。口5C30 C40 C50 受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋HPB235 0.25 0.25 0.30 0.35 0.40 HRB335 0.20 0.20 0.20 0.25 0.30 注:?受压构件全部纵向钢筋最小配筋率，当采用HRB4?钢筋时，应按表中规定减小0.10?偏心受拉构件中的受压钢筋，应接受压构件一侧纵向钢筋考虑。?受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按构件的全截面面积计算;受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积后的截面面积计算。?当钢筋沿构件截面周边布置时一侧纵向钢筋"系指沿受力方向两个对边中的一边布置的纵向钢筋。9.5.5 钢筋的弯起及锚固应符合下列规定:1 钢筋的弯起如图9.5.5。巳M 4图9.5.5弯起钢筋端部构造一46一 结构计算当纵向受力钢筋需弯起时，弯起钢筋的弯终点B处应留有锚固长度，该长度在受拉区不应小于20d，在受压区不应小于lOd，光圆钢筋在端部尚应设弯钩。位于梁侧底层的钢筋不应弯起。0弯起钢筋的弯起角，对于梁宜取45。或ω。;对于板不宜小于300弯起钢筋最小弯曲半径R，钢筋为HPB235时为lOd;钢筋为HRB335时为12d(d为钢筋直径)。2 钢筋的锚固长度应符合表9.5.5的规定。表9.5.5钢筋的铺固长度回回5光面钢筋HRB335螺纹钢筋孟乙二二毛??别~30d 不设弯钩<30d lOd加直钩受压钢筋自不受力处算起一的锚固长度注20d不设弯钩<20d lOd加直钩在无横向压力区域30d加半圆钩却d加直钩受拉构件的钢筋按粘结力计算的锚固长度在有横向压力区域15d加 半圃钩lOd加直钩在受压区lOd加直钩10d不设弯钩受弯构件、偏心受压构件的受拉钢筋自不受力处算起的在受拉区'2JJd加半圆钩20d加直钩锚固长度(在困难情况下)不设与纵筋平行的直不设与纵筋平行的直~20d 段，端部采用直钩段，且不设弯钩弯起钢筋伸到受压区的长度设与纵筋平行长度为设与纵筋平行长度为<20d lOd的直段，并加直钩15d的直段，且不设弯钩9.5.6轴心受压构件的配筋构造应符合下列规定:1 仅受轴心压力并配有纵筋及一般箍筋的构件:1)纵筋截面积不应小于构件截面积的0.5%，也不宜大于3%;2)纵筋的直径不宜小于12mm;3)箍筋的间距不应超过纵筋直径的15倍，也不应大于构件横截丽的最小尺寸;4)箍筋的直径不应小于纵筋直径的114，也不应小于6mmo2 当采用螺纹钢筋时:1)纵筋的截面积不应小于螺旋圈内核心面积的0.6%;2)核心截面积不应小于构件截面积的2/3;3)螺纹钢筋的螺距不应大于核心直径的115，同时也不应大于8Omm;4)螺纹钢筋换算截面不应小于纵筋的截面积，同时也不应超过该截面积的3倍;5)纵筋截面积与螺纹钢筋换算截面积之和不应小于该截面积的10%。-47一 公路隧道设计规范(JTG070-一2刷)9.5.7直径大于25nnn的光圆钢筋以及所有螺纹钢筋的接头均应采用焊接过径较小的光面钢筋可以采用搭接，此时钢筋端部应弯成半圆形弯钩，两钩切点间的距离对受拉钢筋不得小于30d，对受压钢筋不得小于20d，在搭接范围内应用铁丝捆扎。焊接接头的抗拉强度不应低于钢筋本身的强度。9.5.8 钢筋的直径和间距应符合表9.5.8-1-表9.5.8-3的要求。囊9.5.8.1桔中钢筋的直径和间距(mm)类别直径d间距纵向受力钢??主筋);;0;12 4?;:E;截面的短边尺寸;主6;.s:; 15d(绑扎骨架中)或.s:;20d 净距;;0;50，中距.s:;350运 (焊接骨架中)，d 箍筋;;o;d/4(d为主筋中的最大直径)为纵筋中的最小直径。在绑扎的搭接接头ld长; 纵向钢筋配筋率>3%时，;;0;8度范围内，当搭接钢筋为受压时，运lOd(d为主筋中最小直径)，且运m构造钢筋偏心受压柱，当截面高度h~仙nm时，应在柱长边设置纵向构造钢筋，d= 10-16，间距.s:;500表9.5.8-2板中钢筋的直径和间距(mm)类别直径d间距纵向受力钢筋l 板脚厚h问ω队运副1臼5恤叫时乓d叫m矶叫;ρ川忡川h川>〉川川1臼灿5受力钢筋常用6，8，10(主前)时，运1.日，且不应大于3?构造钢筋分布钢筋常用d~6，间距.s:;2?表9.5.8-3梁中钢筋的直径和间距(mm)类别直径d间距净距~d，同时下部钢筋~25阻，上部纵向受力钢筋梁高h<3仙m时，注6;钢筋~3Ommo下部钢筋多于两排时，其(主筋)h~3仙m时，~1O横向中距应是下面两排中距的2倍梁高l50mm< h.s:; 3?mm时，150-200; 友陆nm<h.s:;5?mm时，2?-3?;梁高h.s:;250mm时，~4;500nUn < h.s:; 8仙m时，250-350; 25仇nm<h.s:;8?mm时，~6;h>8αhnm时，3?-5?。箍筋h>8仙m时，~8;V> O.m/oobh+ 0.05Npl时，取小值，o 配有计算的受压钢筋时，注d/4反之，取大值(V为剪力设计值;N前为棍(d为受压钢筋中的最大直径)凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力;/00.为棍凝土轴心抗压强度设计值)1 架立钢筋，梁跨1<4m时，d~6，1=4-6m时，d~8，1>6m时，d~lO;2梁侧构造钢筋及拉筋，梁高h>71仙nm时，在果两侧面沿高度每隔3?-构造钢筋4?m应设一根d~lO的构造钢筋，并以拉筋联系，拉筋直径一般与箍筋同，间距5?-71伽nn，常为箍筋间距的倍数注:当按计算需设置弯起钢筋时，前一排(对支座而言)的弯起点至后一排的弯终点的距离不应大于表中V>o.m/oo. bho+ 0.05Nρ，时的箍筋间距。-48一 防水与排水10 防水与排水10.1 一般规定10.1.1 隧道防排水应遵循"防、排、截、墙结合，因地制宜，综合治理"的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和 行车安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理，洞内外应形成-个完整通畅的防排水系统。10.1.2 高速公路、一级公路、二级公路隧道防排水应满足下列要求:1 拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水。2有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结口3 车行横通道、人行横通道等服务通道拱部不滴水，边墙不淌水。10.1.3 三级公路、四级公路隧道应做到:1 拱部、边墙不滴水，路面不积水，设备箱洞不渗水。2有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结。10.1.4 当采取防排水工程措施时，应注意保护自然环境。当隧道内渗漏水引起地表水减少，影响居民生产、生活用水时，应对围岩采取堵水措施，减少地下水的渗漏。10.2 防水10.2.1 隧道地表沟谷、坑洼积水、渗水对隧道有影响时，宜采用疏导、勾补、铺砌和填平等处治措施。废弃的坑穴、钻孔等应填实封闭。隧道附近的水库、池沼、溪流、井泉水、地下水，当有可能渗入隧道时，应采取防止或减少其下渗的处理措施。10.2.2 隧道采用复合式衬砌时，在初期支护与二次衬砌之间应设置防水板及元纺布。要求如下:1 元纺布密度不小于3?g/rrt。2防水板应采用易于焊接的防水卷材，厚度不小于 公路隧道设计规范(JTGD7?Z1.0mm，接缝搭接长度不小于1?mmo -49一 刷)10.2.3 隧道二次衬砌应满足抗渗要求。混凝土的抗渗等级，有冻害地段及最冷月份平均气温低于甲150C的地区不低于绍，其余地区不低于s6。10.2.4 隧道二次衬砌的施工缝、沉降缝、伸缩缝应采取可靠的防水措施。10.2.5有侵蚀性地下水时，应针对侵蚀类型，采用抗侵蚀混凝土，压注抗侵蚀浆液，或铺设抗侵蚀防水层。10.2.6 围岩破碎、涌水易胡塌地段，宜向围岩内预注浆。向衬砌背后压浆时，应防止因压浆而堵塞衬砌背后的排水管道。10.2.7 当隧道位于常水位以下，又不宜排泄时，隧道衬砌应采用抗水压衬砌。10.3 排水10.3.1 隧道洞内宜按地下水和营运清洗污水、消防污水分离排放的原则设置纵向排水系统，应能保证排水畅通，避免洞内积水。10.3.2 隧道内排水应符合下列规定:1 路面两侧应设纵向排水沟，引排营运清洗水、消防水和其它废水。2 隧道纵向排水坡宜与隧道纵坡一致。3 路侧边沟可设置为开口式明沟或暗沟。当边沟为暗沟时，应设沉沙池、滤水筐，其间距宜为25-30mo 4检修道或人行道的道面应考虑排水，可酌情设0.5%-1.5%的横坡，亦可在墙脚与检修道交角处设宽50nun、深30nun的纵向凹槽，以利道面清洁排水。10.3.3路面结构底部排水设施应符合下列规定:1 路面结构下宜设纵向中心水沟(管)，集中引排地下水。2 中心水沟(管)断面积应根据隧道长度、纵坡、地下水渗流量，通过水力计算确定。3 中心水沟(管)纵向应按间距50m设沉沙池，并根据需要设检查井。检查井的位置、构造不得影响行车安全，并应便于清理和检查。4 隧底应设横向导水管，以连接中心水沟(管)与衬砌墙背排水盲管。横向导水管的直径不宜小于1?nun，横向坡度不应小于2%，其纵向间距应根据地下水量确定，一般可按30-50m设置。当不设隧底中心水沟(管)时，横向导水管的纵向间距不宜小于10m。5 路面底部应设不小于1.5%的横向排水坡度。6寒冷和严寒地区有地下水的隧道，最冷月份平均气温低于-lOOC时，应采用深埋-50一 防水与排水中心水沟;最冷月份平均气温低于-25CC时，应在隧道下设防寒泄水隧洞。10.3.4 隧道衬砌外排水设施应符合下列规定:1在衬砌两侧边墙背后底部应设沿隧道的纵向排水盲管(沟)，其孔径不应小于80nuno 2沿衬砌背后环向应设置导水盲管，其纵向间距不应大于20m，遇水量较大时，环向盲管应加密。对有集中出水处，应单独设竖向盲管。环向盲管、竖向盲管的直径不应小于50nun。3 环向盲管、竖向盲管应与边墙底部的纵向排水盲管(沟)连通;纵向排水盲管(沟)应与横向 导水管连通，以形成完整的纵横向排水系统。环向盲管、竖向盲管、纵向排水盲管应用无纺布包裹。10.3.5 当地下水发育，含水层明显，又有长期充分补给来源时，可利用辅助坑道排水或设置泄水洞等截、排水设施。10.3.6 当洞内水质有侵蚀时，应采取适当措施，防止排水造成环境污染。10.4 洞口与明洞防排水10.4.1 隧道、辅助坑道的洞口及明洞应设置截水沟和排水沟，洞口边坡、仰坡应采取防护措施，防止地表水的下渗和冲刷。10.4.2 为防止洞外水流人隧道内，可在洞口外设置反向排水边沟或采取截流措施。10.4.3 明洞防排水要求如下:1 明洞顶部应设置必要的截、排水系统。2 回填土表面宜铺设隔水层，并与边坡搭接良好。3 靠山侧边墙底或边墙后宜设置纵向和竖向盲沟，将水引至边墙泄水孔排出o4 衬砌外缘应敷设外贴式防水层。5 明洞与隧道接头处应做好防水处理。-51一 公路隧道设计规范(JTGD7o-ZC刷)11 小净距及连拱隧道11.1 小净距隧道11.1.1 小净距隧道是指隧道间的中间岩柱厚度小于表4.3.2建议值的特殊隧道布置形式。宜用于洞口地形狭窄或有特殊要求的中、短隧道，也可用于长或特长隧道洞口局部地段。11.1.2 小净距隧道设计应符合下列要求:1 应根据隧道地质条件，进出口地形条件，结合使用要求，经综合比选后确定最小净距。2 应优先选用复合式衬砌，支护参数应经工程类比、计算分析综合确定。3 设计应考虑相应的施工方法，井提出各类方法的具体要求。4设计与施工应遵循"少扰动、快加固、勤量测、早封闭"的原则，并将中间岩柱的稳定与加固作为设计与施工的重点口5 小净距隧道监控量测应根据不同围岩级别制订量测计划。应把中间岩柱稳定、演埋段地表沉降和爆破振动对相邻洞室的影响作为监控量测的重要内容。6在地震动峰值加速度大于0.15的地区选用小净距隧道时，宜进行抗震强度和稳定性验算。11.1.3 为确保小净距隧道的安全，应对相邻双洞最大临界震动速度按净距、围岩级别、支护实施阶段分别进行控制，最大临界震动速度可通过试验确定，无资料时可参照《爆破安全规程)(GB6722)取值。11.1.4小净距隧道有偏压时，支护参数、施工方法、施工顺序宜进行特殊设计。11.2 连拱隧道11.2.1 连拱隧道主要适用于洞口地形狭窄，或对两洞间距有特殊要求的中、短隧道。11.2.2连拱隧道按中墙结构形式不同分为整体式中墙和复合式中墙两种形式，在有条件加大中墙厚度的地段宜选用复合式中墙连拱隧道形式。 小净距及连拱隧道11.2.3 连拱隧道设计必须结合洞外接线、地形、地质和施工条件进行，并应符合下列规定:1 隧道暗挖段应优先采用复合式衬砌，支护参数可采用工程类比或计算分析确定。2 中墙设计应在满足结构设计与施工安全的前提下，综合考虑洞外接线要求、防排水系统的可靠性等因素。3 两车道连拱隧道设计为整体式中墙时，中墙厚度不宜小于1.4mj设计为复合式中墙时，中墙厚度不宜小于2.0m。三车道连拱隧道设计为整体式中墙时，中墙厚度不宜小于1.6mj设计为复合式中墙时，中墙厚度不宜小于2.2m。4整体式中墙的连拱隧道应注意纵向施工缝的预留位置、施工缝止水方式、中墙纵横向排水管与防水层的布置，避免施工缝渗漏水、防水层顶破和排水管堵塞。复合式中墙的连拱隧道防排水设计与独立双洞隧道基本相同。5 连拱隧道应根据结构需要设置变形缝，双洞变形缝应在同一位置设置，并应注意隧道纵向荷载对结构的影响口6连拱隧道监控量测可参照《公路隧道施工技术规范)(πJ042)的相应要求进行，并应以拱部垂直位移、中墙以上的拱部水平位移为重点。7 连拱隧道设计应考虑相应的施工方法，并提出各类方法的具体要求，辅助施工措施应作专项设计。8 采用导洞施工时，应对导洞围岩情况认真观察记录，并及时反馈信息，根据 围岩变化情况和监控量测资料及时调整设计与施工方案。导洞宽度宜大于4m。9 设计中应采取有效辅助措施，防止施工中拱部推力不平衡对中墙结构造成危害。10在地震动峰值加速度大于0.15的地区，连拱隧道应进行抗震强度和稳定性验算口11.2.4 为确保连拱隧道施工安全，应对相邻洞室的最大临界震动速度进行控制，一般不宜大于15m/so11.2.5 连拱隧道有偏压时，应对支护参数与施工方法进行特殊设计。-53一 公路隧道设计规范(JTGD7 2004) 12 辅助通道口.1一般规定12.1.1 为满足营运通风、逃生救灾等要求或增加施工开挖面，应设置辅助通道。满足营运通风、救灾要求而设置的营运辅助通道为坚井、斜井、平行导坑、横通道、风道、地下风机房等;为增加施工开挖面而设置的施工辅助通道为竖井、斜井、平行导坑、横洞等。12.1.2应根据隧道长度、施工期限、地形、地质、水文等条件，结合通风、救灾、排水及弃渣的需要，通过技术经济比较，合理选设竖井、斜井、平行导坑、横洞及风道。12.1.3 营运辅助通道的断面尺寸应根据通风需要、管路布置和逃生救灾要求确定;施工辅助通道的断面尺寸应根据施工要求、地质条件、支护类型、设备技术条件及工作环境要求等因素确定。12.1.4 营运辅助通道一般应设模筑衬砌，并要求内壁面平滑;施工辅助通道根据情况可采用喷锚衬砌。辅助通道岔洞和正洞联结处应作加强设计。12.1.5施工辅助通道在隧道主体工程竣工后不予利用者，在保证隧道安全的条件下应作如下处理:1 整理排水系统，使其畅通。2 加强洞(井)口、软弱围岩段及辅助通道与正洞连接段的衬砌03 封闭洞(井)口时应设置安全检查设施。12.1.6 辅助通 )口位置选择、施工场地布置及弃渣处理等，应注意环境保护、少占耕地，道的洞(井 防止弃渣堵塞河道、沟渠、道路交通，并应减少由于辅助通道的修建对农田、水利设施和生活用水的影响。12.1. 7应根据地下水水量和施工组织安排，选择竖井、斜井井底的排水方式和相应的设施。应根据运量要求、提升方式、运输设备等因素，合理布置竖井、斜井井底的场地。-54一 辅助通道12.2 竖井12.2.1 竖井的布置应符合下列规定:1 井口位置的高程应高出洪水频率为1/1?的水位至少O.5mo2 竖井平面位置的选择应综合考虑施工与营运的需要。3 竖井断面宜采用圆形，井筒内应设置安全梯。12.2.2 竖井的衬砌应符合下列规定:1 竖井井口应设混凝土或钢筋混凝土井颈，马头门应作模筑混凝土衬砌。2井口段、地质条件较差的井身段及马头门的上方宜设壁座，其形式、间距可根据地质条件、施工方法及衬砌类型确定。衬砌参数可按表12.2.2选用口表12.2.2坚井衬砌参数喷锚衬砌复合衬砌围岩支护衬砌初期支护二次级另lD<5m 5m运DtS;.7m衬砌D<5m 5mtS;.D运7m模筑混凝土喷f昆凝土厚喷棍凝土厚或钢筋棍凝土10-15cm，必要时厚30cm，砌体厚lOcm 局部设锚杆40cm 喷、混凝土厚15喷握凝土厚模筑j昆凝土~却cm，锚杆长210 -15cm，锚杆长或钢筋1昆凝土11 -2.5m，间距1m，1.5 -2m，间距1-厚30cm，砌体厚配钢筋网，必要时1.5m 50cm 加钢圈梁喷1昆凝土厚喷棍凝土厚喷混凝土厚混凝土或钢喷j昆凝土厚5町15 -2Ocm，锚杆长10 -15cm，锚杆长却cm，铺杆长2.5筋1昆凝土厚lOcm，锚杆长1.5III 2-2.切，间距1m，2-2.5m，间距1m，30cm -3m，间距1m，配4Ocm，砌体厚时2m，间距1m，必配钢筋网，必要时必要时局部配钢钢筋网，加铜圈梁ωcm 要时配钢筋网设钢圈梁筋网1昆凝土或钢喷掘凝土厚喷1昆凝土厚15筋I昆凝土厚10-15cm，锚抨长M却恤，锚杆长IV 40cm 到cm，砌体厚2-2.5m，间距1m，2.5 -3m，间距0.7570cm 必要时配钢筋网-1m，配钢筋网喷棍凝土厚15喷棍凝土厚a>田棍凝土或钢时却cm，铺抨长25cm，铺杆长筋棍凝土厚V 2.5-3m，间距0.753-3.5m，间距0.550cm ωcm， 砌体厚时1m，配钢筋网，-0.7m，配钢筋网，80cm 必要时配钢圈梁必要时配钢圈梁性:?W级围岩地段应采用特殊支护措施。?D为坚井直径。直径大于7m的坚井应作专项设计。-55一 公路隧道设计规范(JTGD7o-细则12.2.3竖井必须设有安全设施，并采取相关安全措施。12.3斜井12.3.1 斜井的布置应符合下列规定:1 井口位置的高程应高出洪水频率为111?的水位至少O.5m。2 斜井提升方式应根据提升量、斜井长度及井口;地形选择。各种提升方式的斜井倾角规定如下:01)宾斗提升时不大于35;02)串车提升时不大于25;03)胶带输送机提升时不大于15;04)无轨运输时不大于12。3 与隧道中线连接处的平面交角，在满足施工与营运要求的前提下，应尽可能采用大角度。4 井身纵断面不宜变坡，井口和井底变坡点应设置竖曲线，竖曲线半径宜采用12-抽n。05 斜井必须设置宽度不小于O.75m的人行道，倾角大于15时应设置台阶。12.3.2斜井井口段和地质较差的地段宜作衬砌，衬砌参数可按表12.3.2选用。表12.3.2斜井、平行导坑、横洞及凤道衬砌参数复合衬砌围岩级另I喷锚衬砌模筑f昆凝土衬砌初期支护二次衬砌I 5cm 20cm 不支护，局部喷棍凝土或水泥砂浆护面20cm 11 5cm 却cm局部喷射握凝土，厚度5cm20cm 10册，局部锚杆长III 25时30cm喷棍凝土厚5时8cm，局部设锚杆，*2m却cm2-2.5m 喷1昆凝土厚8-1Ocm，拱部设锚杆，最2-lV 35 -40cm 25 -30cm .[ 2.5m，间距1斗.2m，必要时拱部设钢筋网45 -50cm 喷1昆凝土厚10阳15cm，设系统锚杆，长2.535同4Ocm，V 必要时设仰拱-3m，间距1m，设钢筋网必要时设仰拱注:?W级围岩地段应特殊设计。?喷锚衬砌仅适用于地下水不发 适用于通道宽度不大于育，无侵蚀性并能保证光面爆破效果的1-III级围岩地段。? 加，当通道宽度大于5m时另行设计。口.3.3斜井必须有相应的安全措施，并在适当位置设挡车设备，严防溜车。倾角在015以上的斜井应有轨道防滑措施。-56一 辅助通道12.4 平行导坑与横洞12.4.1 长度在3删m以上或确有特殊需要的隧道，可采用平行导坑，其位置选择应符合下列要求:1 宜设在地下水补给源一侧。2 与隧道的净距应根据地质条件、施工方法等因素确定。3 坑底高程宜低于隧道底面高程O.2-0.6m。12.4.2平行导坑应设置水沟，其过水断面、沟底坡度等应根据排水需要和正洞排水统一考虑。12.4.3傍山、沿河隧道需设辅助通道时宜考虑采用横洞，其位置应考虑施工需要，并应设向横洞外不小于0.3%的下坡，以利排水口12.4.4平行导坑与横洞的衬砌参数可按表12.3.2选用。12.5横通道、凤道及地下机房12.5.1 营运用横通道的设置间距和断面建筑限界应符合本规范4.4.6条的规定。施工用横通道的间距应根据施工需要和工程进度确定，不宜小于120m。横通道的位置，在原则上满足以上条件下应尽量避免通过断层、破碎带等不良地质地段。12.5.2 风道设置应满足下列要求:1 风道在弯曲、变径、分叉等断面变化处应采取曲线相连接，平顺过渡。内壁面应平滑，减小摩阻力。02送风机前后附近的风道内不得产生偏流、回流及涡流等。当弯道为90时，应在转角处设置导流叶片。3 在风道吸人口应设置网状门，防止异物吸人口4应防止风道内和风道口结冰。5 风机房内的连接风道应充分考虑风量控制、应急时风机运转等因素，确定合理的风道形状及切换方法。6 风道内必须采取防排水措施，严禁渗漏水。7 风道隔板必须密封并具有耐久性，不得漏风。8 当隧道照明设施和应急设施的管线和器械设置于风道内时，应在合适位置设置检修用进出口、楼梯和照明灯具。-57一 公路障道设计规范(口巳D7O---2OC同)12.5.3 将通风机械设备设置于地下洞室时应满足下列要求:1 地下机房宜靠近隧道布置。2地下机房空间应能布置轴流风机、电气设备、控制设备和其它辅助机电设备，并有大 型设备搬运通道和工作通道等。3 当风机分期安装时应考虑预留空间和连接装置。4 地下机房应采取严格的防排水措施，严禁渗漏水。5 地下机房与风道的连接处，其周壁必须密封，严禁漏风。12.5.4横通道、风道的衬砌参数可按表12.3.2选用;地下机房应根据洞室规模和设备安装要求作特殊设计口-58一 辅助工程措施13 辅助工程措施13.1 一般规定13.1.1 当隧道通过浅埋、严重偏压、岩溶流泥地段、砂土层、砂卵(砾)石层、回填土、自稳性差的软弱破碎地层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时，应采用辅助工程措施。辅助工程措施有管棚、超前导管、超前钻孔注浆、超前锚杆、地表砂浆锚杆、地表注浆加固、护拱、井点降水、深井排水等。13.1.2 隧道设计可根据不同地质条件、环境条件和施工条件采用相应的辅助工程措施。13.2 地层稳定措施13.2.1 管棚法设计应遵循下列原则:1 管棚的形状和导管的布置方式应根据隧道开挖面的形状选择。2导管环向间距应根据地层性质、地层压力、导管设置部位、钻孔机具和隧道开挖方式等条件确定，一般为30-50cm，纵向两组管棚间应有不小于3.0m的水平搭接长度。3 导管宜选用热轧无缝钢管，外径宜为80-180mm， 分段安装，分段长4-6m。4 导管上的注浆孔孔径宜为10-16mm，间长度为10-45m， 距宜为15-20cm，呈梅花形布置。5 当需增加管棚钢架支护的刚度时，可在钢管内注人水泥砂浆。6在护拱上沿隧道开挖轮廓线纵向钻设的管棚孔不得侵人隧道开挖轮廓线。孔深设计宜为1O-45m。护拱的基础应放在稳定的基础上。13.2.2 超前小导管设计应遵循下列原则:1 小导管宜采用直径42-50mm的无缝钢管，长度宜为3-5m。2 -8mm，间距宜为10-20cm，呈梅花形布置，尾部长度不小导管前部注浆孔孔径宜为6 小于30cm。003 小导管环向设置间距可为20-50cm，外插角10-30，两组小导管间纵向水平搭接长度不小于1?cmo4 小导管应与格栅钢架组成支护系统。-59一 公路隧道设计规范例'GD7?2004)13.2.3 超前钻孔注浆设计应遵循下列原则:1 根据地质状况，选用合理的计算方法确定注浆范围。2 注浆孔应根据注浆范围、注浆长度、浆液材料、扩散半径以及工程要求等条件布置。3 注浆孔径应不小于110mm，注浆压力应根据现场试验确定。4 注浆材料根据地质条件及涌水情况确定。13.2.4 超前锚杆设计应遵循下列原则:1 超前锚杆设置范围，对于拱部超前锚杆宜为隧道拱部外弧全长的1/6-1/20 2 锚杆直径宜取2O-25mmo3 锚杆长度宜为3-5m，拱部超前锚杆纵向两排之间应有1m以上的水平搭接段。4 锚杆间距，IV级围岩宜为40-ωcm，V级围岩宜为30-50cm。5 锚孔直径不应小于4Omm，可设一排或数排。06超前锚杆外插角宜为50_ 300 7 充填砂浆宜采用早强砂浆，其强度等级不应低于M20。13.2.5 地表砂浆锚杆设计应遵循下列原则:1 锚杆宜垂直地表设置，根据地形及主结构面具体情况也可倾斜设置。2锚杆宜采用HRB335钢筋，直径16-22mm，由单根钢筋或多根钢筋并焊组成，间距宜为1.0-1.5m，呈梅花形布置。3 锚孔直径应大于杆体直径3细Omn肌I4 锚杆长度可根据隧道覆盖层厚度确定，一般取地面至隧道拱部外缘线之间的距离。5 加固宽度可按1卜-2倍隧道宽度考虑。13.2.6 地表注浆加固设计应遵循下列原则:1 地表注浆加固范围，沿隧道纵向应超出不良地质地段5-lOmo 2 注浆孔应坚向设置，注浆孔径应不小于110mm，可按梅花形或矩形排列布孔;注浆孔深应根据实际情况确定。3 孔间距宜为单孔浆液扩散半径的1.4-1.7倍。13.2.7 对于浅埋隧道，且隧道上方两侧(或一侧)地表有建筑物时，可采用墙式遮挡法。13.3 渭水处理措施13.3.1 注浆止水设计除应符合13.2.3条外，还应遵循下列原则:1 注浆范围宜覆盖围岩松动圈。-60一 辅助工程措施2 注浆段的长度应根据地质条件、涌水量和水压 力等因素确定。3 注浆孔中心间距应根据注浆帷幕厚度、浆液扩散半径以及各孔扩散范围相互重叠等因素确定，可为浆液扩散半径的1.5-1.7倍;浆液扩散半径根据不同的地质条件、注浆压力、浆液种类等在现场试验确定，亦可按工程类比法选定，并在施工中不断修正。13.3.2超前钻孔排水设计应遵循下列原则:1 采取排水措施，保证钻孔排出的水迅速排出洞外。2 超前钻孔的孔底应超前开挖面1-2个循环进尺。13.3.3 超前导洞排水设计应遵循下列原则:1 导洞应和正洞平行或接近平行。2 导洞底标高应低于正洞底标高。3 导洞应超前正洞10-20m，至少应超前1-2个循环进尺。13.3.4井点降水设计应遵循下列原则:1 当降水深度为3-6m时，可采用井点降水。2井点的布置应根据地层的渗透系数、降水范围及降水深度等因素综合确定。3 深度小于5m时，可采用单排井点。井点间距可通过计算确定。4 滤水管应深入含水层，各滤水管的高程应相同。13.3.5深井降水设计应遵循下列原则:1 当降水深度大于6m时，可采用深井降水。2 在隧道两侧地表面布置井点，间距可通过计算确定。3 井底应置于隧底以下3-5m。4 深井抽水时应有相应的地面排水措施。-61一 公路隧 14.1.1 当隧道通过膨胀岩道设计规范例巳m?双脚)14 特殊地质地段14.1 一般规定 层、黄土地层、含水未固结围岩、溶洞、破碎带、岩爆、流沙以及瓦斯溢出地层时，应根据具体情况采用相应辅助工程措施。14.1.2 特殊地质地段的隧道，除采用特殊设计外，还应在施工中加强围岩和地下水位变化观察、支护和衬砌受力量测，如发现设计与实际情况不符，应及时修正设计。14.2 膨胀性围岩14.2.1 膨胀性围岩隧道 膨胀性围岩隧道应采用先柔后支护衬砌形状宜采用圆形或接近圆形的断面。14.2.2 刚、先让后顶、分层支护的设计方法。14.2.3膨胀性围岩隧道应采用复合式衬砌，初期支护喷射混凝土最大厚度不应超过25cm。二次衬砌宜采用等厚、圆顺断面，宜采用钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度不宜大于50cm。膨胀性围岩隧道支护衬砌均应设置仰拱。14.2.4 当膨胀压力引起大变形时，初期支护宜采用预留纵向变形缝的喷混凝土支护，并采用可缩式钢架，同时加密高强度锚杆，以抵御膨胀压力。14.2.5膨胀性围岩隧道仰拱应及时施作，使支护衬砌尽早形成闭合结构，以增加衬砌的整体承载能力，控制边墙变形，防止底鼓现象。14.2.6膨胀性围岩隧道必须做好隧底的防水排水工作，防止水流浸泡基底。14.3 溶洞与采空区14.3.1 通过岩溶地区的隧道，可采用跨越、加固洞穴、引排截流岩溶水、清除或加固充-62 - 特殊地质地段填物、回填穷实、封闭地表塌陷、疏排地表水等综合治理设计方案。14.3.2对于规模较大溶洞、或暗河通道、或有松软充填物的溶洞、或基础处理工程修建困难的地段，应采用跨越通过。14.3.3对跨径较小、元水的溶洞，可根据其与隧道相交的位置及其充填情况，采用混凝土、浆砌片石予以回填封闭。14.3.4 当隧道拱顶部有较大规模空榕洞时，可视溶洞洞壁的岩石稳定程度，在溶洞顶部采用喷锚加固，并采用隧道护拱及拱顶回填的办法处治。14.3.5 当个别溶洞处理困难时，可采取迂回导坑绕过榕洞的方法。14.3.6对于隧道底部溶洞充填物应根据具体情况采取桩基、注浆、换填等措施进行加固。14.3.7对管道岩溶水应采取宜疏不宜堵的原则处理。对裂隙岩溶水应根据实际情况采用相应的处治措施。14.3.8对穿越采空区的隧道，应根据采空区的分布范围、大小、深度、积水及其上覆岩层稳定情况，采取加固、回?睢?獗盏乇硭 荨?枧潘 茸酆洗χ未胧 ?4.4流沙14.4.1 穿越流沙地段的隧道应根据流沙特性、规模，综合考虑物质组成、贯人度、相对密度、粒径分布、塑性指数、地层承载力、滞水层分布、地下水压力和渗透系数等因素确定设计方案。14.4.2 通过流沙地段的隧道应遵循下 列设计原则:1 加强防排水设计，必要时可采取井点降水法。2衬砌可采用工字型钢支撑，设置底梁，支撑的上下、纵横均应连接牢固。3 对于流沙逸出口附近较干燥围岩，应采用锚杆或混凝土层加周围岩。14.5 瓦斯地层14.5.1 通过瓦斯地层的隧道，衬砌断面宜采用带仰拱的封闭式衬砌或加厚铺底，并视地质情况向不含瓦斯地段延伸10-20m。 公路隧道设计规范(JTGD7 2004) 14.5.2含瓦斯地层隧道应采用单层或多层全封闭结构，并提高混凝土的抗渗性。14.5.3含瓦斯地层的喷射混凝土厚度不应小于15cm，模筑混凝土二次衬砌厚度不应小于40cm。14.5.4瓦斯地层宜采用超前导坑法开挖，探查瓦斯种类和含量，并加强施工通风，以稀释瓦斯浓度。14.5.5 隧道竣工后，应继续对瓦斯渗入及含量进行监测，当封堵等措施仍无法隔绝瓦斯渗漏时，应考虑增设营运期间机械通风口14.5.6通过瓦斯地层的隧道，钻爆设计应遵循《公路隧道施工技术规范~(πJ042)的相关规定。14.6 黄土14.6.1 黄土地区的隧道，应视黄土分类、物理力学性能和施工方法等确定衬砌结构。14.6.2 黄土地区隧道应采用曲墙衬砌。14.6.3 采用复合式衬砌时，开挖后宜以钢支撑、钢筋网喷射混凝土和锚杆作初期支护，必要时宜采用超前锚杆、管棚加固口14.6.4 位于隧道附近地表的冲沟、陷穴、裂缝应回填、铺砌，并设置地表水的引排设施。14.6.5 黄土地区的隧道，在因构造节理切割而形成的不稳定部位应加强支护。当隧道覆盖层浅、地层稳定性差时，可按本规范第13章中地层稳定方法的辅助工程措施设计。14.6.6 黄土隧道涧门设计应遵循下列原则:1 非湿陷性黄土地基上的隧道洞门设计应考虑地表水冲刷防护。2湿陷性黄土地基上的隧道洞门，应根据黄土的物理力学性质，对端、翼墙地基采取适当的换填穷实措施。3黄土隧道洞门墙背上的压力可按库仑理论计算，同时应考虑土壤粘聚力的作用。-64一 特殊地质地段14.7 岩爆14.7.1 岩爆地段的隧道设计应根据岩爆烈度等级采取有效的防治措施。14.7.2 岩爆地段隧道初期支护可采用喷射混凝土、系统锚杆和钢筋网，形成喷、锚、网的一体组合支护;岩爆烈度级别较高时，可以采取超前应力释放措施，并辅以超前锚杆、增设格栅钢架支撑等措施。-65一 公路隧道设计规范例巳mo-一京剧)15 隧道内路基与路面15.1 一般规定15.1.1 隧道路基应稳定、密实、匀质，为路面结构提供均匀的支承。15.1.2 隧道路面应具有足够的强度和平整、耐久、抗滑、耐磨等性能。15.2 路基15.2.1 当隧道衬砌设置仰拱时，仰拱的填充材料和填充要求应符合第5章、第8章的规定;不设仰拱的隧道，其路基应置于稳定的石质地基上。15.2.2隧道内路基宜设完整的中央管(沟)排水系统。对不设抑拱的隧道，当路面上面层采用沥青面层铺装时，其排水系统应使地下水位不高于路基顶面以下3OcIDo在季节性冰冻地区，地下排水系统应符合《公路路基设计规范》有关防冻深度的要求。15.3 路面15.3.1各级公路隧道可采用水泥混凝土路面。有条件时，可采用沥青混合料上面层与水泥混凝土下面层组成的复合式路面。15.3.2不设仰拱的隧道路面结构宜设整平层、基层和面层;设仰拱的隧道路面可只设基层和面层。15.3.3 各级水泥混凝土路面结构可靠度设计标准、材料性能和结构参数及变异水平、设计方法、标准轴载、材料组成和性质参数均应符合现行《公路水泥混凝土路面设计规范》(π'G D4Q)的有关规定。15.3.4 岩石路基的整平层混凝土的弯拉强度值应与基层相同，厚度为1O-15cmo15.3.5基层宜采用素混凝土，适宜的厚度范围为12-却crn，其抗压强度不低于C20或 隧道内路基与路面弯拉强度不低于1.8盯a。在其弯拉强度值超过1.8MPa时，应设置与混凝土面层相对应的横向缩缝;一次摊铺宽度大于7.5m时，应设纵向缩缝。15.3.6水泥混凝土面层1 二、三、四级公路隧道路面一般宜采用设接缝的普通水泥混凝土面层;一级公路、高速公路隧道路面宜采用连续配筋混凝土面层或钢纤维混凝土面层口其层面板厚度、接缝构造与布设间距、钢纤维混凝土的钢纤维掺量、连续配筋混凝土的配筋率、面层特殊部位的配筋均应符合现行《公路水泥混凝土路面设计规范)(口巳剧。)的有关规定。2路面表面构造应采用刻槽、压槽、拉毛或凿毛等方法制作，构造深度在使用初期应满足表15.3.6的要求口表面构造采用刻槽时，宜采用纵向刻槽，或同时采用纵向和横向刻槽。表15.3.6各级公路水泥混凝土路面面层的表面构造深度要求公路等级高速公路、一级公路二、三、四级公路，汽车横向通道构造深度(mm)0.8 -1.2 0.6-1.0 注:采用复合式路面时，作为下面层的水泥棍凝土，其表面构造除外。15.3.7 复合式路面沥青上面层1 当采用复合式沥青路面上面层时，沥青面层应具有与混凝土面板粘结牢固、防水渗入、抗滑耐磨、低温抗开裂、高温抗车辙、抗剥离的良好性能;必要时，可采用阻燃性良好的、有利于光电照明、反光特性良好的沥青路面类型。2 隧道复合式路面沥青上面层铺装结构应由粘结层和沥青面层组成。沥青面层厚度一般为8-lOcm，宜采用双层式沥青面层O其表面层应采用抗滑表层，沥青混合料配合比设计、高低温性能、水稳性等要求应符合《公路沥青路面设计规范》的有关规定口沥青表面层的厚度、混合料类型宜与涧外路段相同。3 粘结层是使沥青下面层、防水层与混凝土面板联接成整体的结构层;在粘结层上应设置防水层。关于粘结层、防水层的要求应符合现行《公路沥青路面设计规范》有关对水泥混凝土桥面沥青铺装的规定。15.3.8 当洞内采用水泥混凝土路面而洞外采用沥青路面时，应符合如下规定:1 高速公路和一级公路的中、长隧道和特长隧道，洞内一段路面应与洞外路段保持一致，其长度不小于《公路隧道通风照明设计规范)(T，πω6.1)对隧道照明引人段、适应段和过渡段的长度规定且不小于3?m。2二、三、四级公路隧道及高速公路和一级公路的中、短隧道，洞内一段路面宜与洞外路段保持一致，其长度不小于38的设计速度行程距离，且不小于50m。-67一 公路隧道设计规范(JfG071守一细则16 机电及其它设施16.1 通凤16.1.1公路隧道通风设计应综合考虑交通条件、地形、地物、地质条件、通凤要求、环境保护要求、火灾时的通风控制、维护与管理水平、分期实施的可能性、建设与营运费用等因素。16.1.2 隧道通风应符合以下要求:1 单向交通的隧道设计风速不宜大于lOm/s，特殊'情况下可取12m/s;双向交通的隧道设计风速不应大于8m/s;人车混合通行的隧道设计风速不应大于7m/so2 风机产生的噪声及隧道中废气的集中排放均应符合环保的有关规定。3 确定的通风方式在交通条件等发生变化时，应具有较高的稳定性，并能适应火灾工况下的通风要求。4 隧道内营运通风的主流方向不应频繁变化。16.1.3 隧道通风主要应对一氧化碳(CO)、烟雾和异味进行稀释。16.1.4 CO设计浓度1 采用全横向通风方式与半横向通风方式时，CO设计浓度可按表16.1.4-1取值;采用纵向通风时，CO设计浓度可按表16.1.4-1所列各值提高50ppm取值。表16.1.4-1ω设计浓度s隧道长度(m)E;1αm ~3αm ??(阳n)250 组"住:隧道长度为1删町3α陆n时，可按插入法取值。2交通阻滞(隧道内各车道均以怠速行驶，平均车速为lOkm/h)时，阻滞段的平均CO设计浓度可取3向pm，经历时间不超过2伽血。阻滞段的计算长度不宜大于lkm。3 人车混合通行的隧道长度不宜超过2000m，其CO设计浓度应按表16.1.4-2取值。-68一 机电及其它设施表16.1.4-2?设计浓度s隧道长度(m)====1αx> ~2αx> 8(ppm) 150 1? 注:隧道长度为1跚阳2000m之间时，可按插入法取值。16.1.5 烟雾设计浓度1 采用纳灯光源 时，烟雾设计浓度应按表16.1.5取值;采用荧光灯光源时，烟雾设计浓度应提高一级。表16.1.5烟'设计浓度s计算行车速度(kmlh)回ω 40 1? K(m币')o.α)65 o.ω70 o.ω75 o.α)90 12 当烟雾浓度达到O.012m-时，应按采取交通管制等措施考虑。13 隧道内进行养护维修时，应按现场实际烟雾浓度不大于O.?135m-考虑。16.1.6稀释异味1 隧道空间不间断换气频率不宜低于每小时5次;交通量较小或特长隧道，可采用每小时3-4次。2 采用纵向通风的隧道，隧道内换气风速不应低于2.5m/so16.1. 7通风设计时必须考虑火灾对策，长度大于15?m且交通量较大的隧道应考虑排烟措施。火灾时的排烟风速可按2-3m/s取值。16.1.8 选用的风机，在环境温度为2500C情况下其可靠运转时间应不低于6Omino16.2照明16.2.1 长度大于1?m的隧道应设置照明。16.2.2 照明设计应综合考虑环境条件、交通状况、土建结构设计、供电条件、建设与营运费用等因素。16.2.3 照明设计路面亮度总均匀度(u)应不低于表16.2.3-1的要求，路面亮度纵向o均匀度(U1)应不低于表16.2.3-2的要求。-69一 公路隧道设计规范(贝巳mo--2I:剧)表16.2.3-1路面亮度总均匀度的表16.2.3-2亮度纵向 设计交通量N(辆/h)UUo j 双车道单向交通双车道双向均匀度U)设计交通量N(辆Ih} 交通双车道单向交通双车道双向交通."，24? ."，13? 0.4 ."，24? .",1 3? 0.6-0.7 运7?运3600.3 .::;，7? .::;,360 0.5 注:当交通量在其中间值时，可按插入法取值。住:当交通量在其中间值时，可按插入法取值。16.2.4 中间段亮度1 中间段亮度可按表16.2.4取值。2表16.2.4中间段亮度LIn(cdlm)计算行车速度 /h双车道单向交通N.::;，7?辆/h(kmIh) 或双车道双向交双车道单向交通N>24?辆 通N>13?辆/h或双车道双向交通N.::;，3ω辆/h1ω 9.0 4.0 80 4.5 2.0 ω 2.5 1.5 40 1.5 1.5 2 当双车道单向交通7?辆/h<N:s::;;24?辆/h，双向交通3ω辆/h<N:s::;;13?辆/h且通过隧道的行车时间超过1358时，可按表16.2.4的80%取值。23 人车混合通行的隧道中，中间段亮度不得低于2.5cdlm0 4 隧道两侧墙面2m高范围内，宜铺设反射率不小于0.7的墙面材料。5 灯具布置应满足闪烁频率低于2.5Hz或高于15Hz的要求。6 中间段灯具的平面布置形式可采用单光带布置、两侧交错布置或两侧对称布置。27 紧急停车带宜采用荧光灯光源，其照明亮度应大于7cdlm。28 连接通道亮度应大于2cdlmo16.2.5人口段亮度可按式(16.2.5)计算。L由=k.L(S)2O(16.2.5) 式中:L也一一人口段亮度(cdlnt); k一一人口段亮度折减系数，可按表16.2.5取值;2L(S)一一洞外亮度(cdlm)。2O一70? 机电及其它设施表16.2.5入口段亮度折就系数kk 设计交通量N(辆/h)计算行车速度vt(Janlh)双车道单向交通双车道双向交通回ω 40 1? 0.045 0.035 O.但20.012 ~24? 注13? 运360O.四5O.但50.015 0.010 乓7?注:当交通量在其中间值时，可内插取值。16.2.6过渡段照明1 过波段亮度过渡段由TR1、TR、四三个照明段组成，与之对应的亮度可按表16.2.6-1取值。23表16.2.6-1过渡段亮度照明段TRTRTR1 2 3 亮度L=0.3L也Ltr1 b2=O.lL由L凶=0.四5L血2 过渡段长度各过渡段的长度可按表16.2.6-2取值。表16.2.6-2过渡段长度Dtr计算行车速度以krnIh)—(m) —(m) D凶(m)tr1b21俑111 167 1? 80 72 89 133 ω 44 67 1? 40 26 44 67 16.2.7 出口段照明1 在单向交通隧道中，应设置出口段照明;出口段长度宜取ωm，亮度宜取中间段亮度的5倍。2在双向交通隧道中，可不设出口段照明。16.2.8 隧道照明灯具的防护等级应不低于四6016.3 交通工程16.3.1 公路隧道交通工程设计内容主要包括标志、标线、交通监控、通风与照明控制、紧急呼叫、火灾报警、防灾与避难、供配电和中央控制管理等。16.3.2公路隧道交通工程分级，应根据隧道长度和隧道交通量 两个因素划分为A、B、 公路隧道设计规范(且巳070---2刷)C、D四级。16.3.3 隧道交通工程设施配置应遵循下列原则:1 根据隧道交通工程分级，设施配置采用前期配置、后期完善的方法。2长度1.0km以上的公路隧道各类设施的配置规模应根据预测交通量进行总体规划设计，并据此一次性征用土地和实施基础工程、地下管线及预留预埋工程等。3 各设施(系统)应视技术发展和交通量增长情况等逐步补充完善。16.4 其它设施16.4.1 公路隧道内壁装饰应结合隧道位置、使用要求进行，力求安全、经济、美观、实用，并符合下列规定:1 内壁装饰不得侵入建筑限界。2 内壁装饰材料应具有元毒、耐火、吸水膨胀率低、反光率高、便于清洗、耐磨和耐用的特点，并符合室外建筑材料相关规范的要求。3 内壁装饰高度不宜低于路面以上2m。16.4.2公路隧道可根据需要设置消音设施，消音设施不得侵人建筑限界。16.4.3 隧道内各类设施的悬挂及安装配件应根据其承重和耐久性要求，进行强度和防腐设计?,?2一 附录A圄岩分级有关规定附录A围岩分级有关规定A.O.l 岩体完整程度的定量指标Kv和J值的测试和计算方法应符合以下规定:v1 岩体完整性指标(K)，应针对不 点、段，测试岩体弹性纵波速度，并同的工程地质岩组或岩性段，选择有代表性的v 应在同一岩体取样测定岩石纵波速度。按下式计算:Kv = (vlv)2 (A.O.l-l) pmpr式中:与n一一岩体弹d性纵波速度(kmls); V一'一岩石弹性纵波速度(kmls)。pr32岩体体积节理数(J(条1m))，应针对不同的工程地质岩组或岩性段，选择有代表v性的露头或开挖壁面进行节理(结构面)统计。除成组节理外，对延伸长度大于1m的分散节理亦应予以统计。己为硅质、铁质、钙质充填再胶结的节理不予统计。每一测点的统计面积不应小于2mx知。岩体J值应根据节理统计结果按下式计算:v(A.O.1-2) J=8 + 8+ + 8+ 8v 1 2 n k 式中:8n一一第n组节理每米长割IJ线上的条数;38一一每立方米岩体非成组节理条数(条1m)。kA.O.2 岩体基本质量影响因素的修正系数K1、K2、K3的取值可分别按表A.O.2-1、表A.O.2-2和表A.O.2-3确定。无表中所示情况时，修正系数取零。表A.O.2-1地下水影响修正系数K1BQ >450 450-351 350阳251<250 地下水出水状态潮温或点滴状出水。0.1 0.2-0.3 0.4 -0.6 淋雨状或捅流状出水，水压<O.IMPa 0.1 0.2-0.3 0.4阳0.60.7 -0.9 或单位出水量<10Vmin’m 淋雨状或泪流状出水，水压>O.IMPa 0.2 0.4时0.60.7-0.9 1.0 或单位出水量>lOVmin’m .1.....-. 表A.O.2-2主要软弱结构面产状影响修正系数Kl结构面产状及其结构面走向与洞轴线夹角<I 结构面走向与洞轴线夹角〉其它组合0与桐轴线的组合关系抑，结构面倾角珩同75仰，结构面倾角>75。K2 0.4-0.6 0-0.2 0.2 -0.4 -73一 公路隧道设计规范(且巳m?2刷)裴A.O.2-3初始应力状态影响修正系数K3>550 550-451 450田351350用却1<250 ι前土极高应力区1.0阳1.51.0 1.0 1.0-1.5 1.0 高应力区0.5 0.5 0.5 0.5 -1.0 0.5阳1.0A.O.3根据岩体(围岩)钻探和开挖过程中出现的主要现象，如岩芯饼化或岩爆现象，可按表A.O.3详估围岩的应力情况。表A.O.3商初始应力地区围岩在开挖过程中出现的主要现象应力情况主要现象R.!a.,.. 1 硬质岩:开挖过程中有岩爆发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂缝多，戚洞性差;极高应力<4 2软质岩:岩芯常有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为显著，甚至发生大位移，持续时间长，不易成洞1 硬质岩:开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较多，成洞性差;高应力4时72软质岩:岩芯时有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体位移显著，持续时间较长，成洞性差注:σ皿为垂直洞轴线方向的最大初始应力。A.O.4各级围岩的物理力学参数及结构面抗剪强度，应通过室内或现 场试验获得。如无实测数据时，可按以下各款选取:1 各级围岩物理力学参数可按表A.0.4-1选用。表A.O.4-1各级围岩的物理力学指标标准值围岩重度y弹性抗力系数k变形模量E内摩擦角伊粘聚力C计算摩擦角机1自松比μ3(0) 级别(MPalm) (GPa) (kN/m(MPa) (0) ) 26-28 1 8?-2配盯>33 <0.2 〉创>2.1 >78 11 25-27 20叫3312?-18? 0.2-0.25 50田ω1.5-2.1 70-78 III 6町2023 0.25时0.339时500.7-1.5 ω-70 -25 5?-1200 IV 20-23 200田汉x>1.3阳60.3 -0.35 27-39 0.2-0.7 50-曲17向20V 1?向2泊1町20.35 -0.45 20-27 0.05阿0.240-50 VI 15 -17 < 1 0.4-0.5 <1? <20 <0.2 30-40 注:?本表数值不包括黄土地层。?选用计算摩擦角时，不再计内摩擦角和粘聚力o-74一 附录A围岩分级有关规定2 岩体结构面抗剪断峰值强度参数可按表A.0.4-2选用。襄A.O.4-2岩体结构面抗剪断崎值强度序号两侧岩体的坚硬程度及结构面的结合程度内摩擦角伊(0)粘聚力C(MPa)1 坚硬岩，结合好>37 >0.22 坚硬『较坚硬岩，结合一般;2 37闯290.22田0.12较软岩，结合好坚硬~较坚硬岩，结合差;3 29-19 0.12 -0.08 较软岩阳软岩，结合一般较坚硬阳较软岩，结合差阳结合报差;O. 结合差;软质岩的呢化面较坚硬岩及全部软质岩，结合很差;5 侃阳0.054 19-13 软岩， < 13 <0.05 软质岩泥化层本身A.O.5 各级围岩自稳能力可按表A.O.5作出判断。表A.O.5隧道各级圄岩自稳能力判断围岩级另1]自稳能力I 跨度却m，可长期稳定，偶有掉块，无塌方跨度10-却m，可基本稳定，局部可发生掉块或小塌方;H 跨度10m，可长期稳定，偶有掉块跨度10-2阳，可稳定数日-1个月，可发生小向中塌方;III 跨度同10m，可稳定数月，可发生局部块体位移及小-中塌方;跨度5m，可基本稳定跨度5 5m，一般无自稳能力，数日阳数月内可发生松动变形、小塌方，进而发展为中~大塌方。N 埋探小时，以拱部松动破坏为主，埋深大时，有明显塑性流动变形和挤压破坏;跨度小于5m，可稳定数日由1个月V 无自稳能力，跨度5m或更小时，可稳定数日VI 无自稳能力3 住:?小塌方:塌方高度<3m，或塌方体积<30m0 ?中塌方:塌方高度3-6m，或塌方体积30-1?d。?大塌方:塌方高度>6m，或塌方体租>1仙.J。一75一 公路隧道设计规范(JfGm?则)附录B隧道标准内轮廓B.O.l 隧道内轮廓标准，即拱部为单心半圆，侧墙为大半径圆弧，仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接。两车道隧道标准内轮廓断面如图B.O.l所示。’D) 功图8.0.1两车道隧道标准内轮廓断面(单位:cm)a)标准断面;b)紧急停车带断面R\-拱部圃弧半径;R2-侧墙圆弧半径;R3-侧墙与仰拱连接段圆弧半径;R4-仰拱圆弧半径;H\-路面至起拱绒的高度;H2-恻墙结构高度;Hγ设仰拱时的侧墙结构高度(侧墙与仰拱连接点至起拱线的高度);8\-起拱线与R2的夹角;()’ \-设仰拱时起拱线与R2的夹角;(}2-隧道结构中心线与岛的夹角;(}3 = 90" -(()’ 1 + (}2) ; Rs-紧急停车带拱部圆弧半径:任半径为岛的拱部圆弧段夹角;R1-拱部与侧墙连接段圆弧半径;85半径为R\的圆弧段夹角B.O.2三车道隧道标准内轮廓断面如图B.0.2所示。一76一 附录B隧道标准内轮廓a) 正常隧道中线U紧急时隧道线~ b) 图B.O.2三车道隧道标准内轮廓断面(单位:cm)a)标准断面;b)紧急停车带断面R1-拱部圆弧半径;R-拱部与侧墙连接段圆弧半径;R3帽侧墙圆孤半径;14-侧墙与仰拱连接段圆弧半径;Rs-仰拱圆弧2半径;HJ-路面至起拱线的高度;H2-侧墙结构高度;H'2-设仰拱时的侧墙结构高度(侧墙与仰拱连接点至起拱线的高度);0，-起拱钱与岛的夹角;0'，-设仰拱时起拱线与岛的夹角;02-隧道结构中心线与岛的夹角;0= 9(J’ -(0’1 + O); 3 204-半径为R，的拱部圆弧段夹角;05-半径为R2的圆弧段夹角一77一 公路隧道设计规范(JTGD7?2刷)附录C型钢特性参数表表C.O.l工字钢 截面特性参数表截面尺寸(nun)参考数值截面理论y-y x-x 型号面积质量h r) b d t r WIy Wy Ix x Zx Zy 2(cm) (kglm) Ix,Sx 4(ωf) 4(cm) (cm) (cm) (cnf) (cm) 10 68 4.5 7.6 6.5 3.3 14.345 11.261 245 49.0 4.14 8.59 33.0 9.72 1.52 l? 12.6 126 74 5.0 8.4 7.0 3.5 18.118 14.223 188 77.5 5.20 10.8 46.9 12.7 1.61 14 回140 1但5.5 9.1 7.5 3.8 21.516 16.8佣712 5.76 12.0 64.4 16.1 1.73 16 1曲88 6.0 9.9 8.0 4.0 26.131 20.513 1 130 141 6.58 13.8 93.1 21.2 1.89 18 180 94 6.5 10.7 8.5 4.3 30.756 24.143 1锐íO1自7.36 15.4 122 26.0 2.ω 却a氢泊7.0 11.4 9.0 4.5 35.578 27.fJl9 2370 237 8.15 17.2 158 31.5 2.12 1? 20b 1但9.0 11.4 9.0 4.5 39.578 31.臼59250 7.96 16.9 1臼33.1 2.06 z? 25? 22a 2却 110 7.5 12.3 9.5 4.8 42.128 33.σ70 3ω 8.99 18.9 225 34? 40.9 2.31 22b 220 112 9.5 12.3 9.5 4.8 46.528 36.524 3570 325 8.78 18.7 239 42.7 2.27 25a 250 116 8.0 13.0 10.0 5.0 48.541 38.105 5αm 4但10.2 21.6 2舶48.3 2.40 25b 250 118 10.0 13.0 10.0 5.0 53.541 42.030 5280 423 9.94 21.3 309 52.4 2.40 28a 2朋122 8.5 13.7 10.5 5.3 55.404 43.492 7110 5佣11.3 24.6 345 56.6 2.50 32a 320 130 9.5 15.0 11.5 5.8 67.156 52.747 692 12.8 27.5 4ω 111? 70.8 2.62 32b 3却132 11.5 15.0 11.5 5.8 73.556 57.741 11600 726 12.6 27.1 5但76.0 2.61 32c 320 134 13.5 15.0 11.5 5.8 79.956 62.765 12200 7ω 12.3 26.8 到 x>肝514.4 30.7 552 81.2 481.2 2.61 36a 3ω 136 10.0 15.8 12.0 6.0 76.480 ω.037 15锁 2.69 36b 3ω 138 12.0 15.8 12.0 6.0 83.曲。65.689 16筑沁919 14.1 30.3 582 84.3 2.64 始 c3ω 140 14.0 15.8 12.0 6.0 90.880 71.341 173? 962 13.8 29.9 612 87.4 2.曲40a 142 10.5 16.5 12.5 6.3 86.112 37.598 4? 2171? 1αm 15.9 34.1 归.2"到32.77 94.112 . 40b 144 12.5 16.5 12.5 6.3 73.878 22欲则1140 15.6 33.6 692 96.2 2.71 4? 40c 146 14.5 1 1佣15.2 33.2 727 99.6 2.65 4? 45a 4到150 11.5 16.5 12.5 6.3 102.112 80.158 23镜泊 18.0 13.5 6.8 1四.446朋.4:却32200 1430 17.7 38.6 自5114 2.89 45b 4卸152 13.5 18.0 13.5 6.8 111.446 87.485 33叙xl15ω 17.4 38.0 894 118 2.84 45c 450 154 15.5 18.0 13.5 6.8 120.科694.5到353? 1570 17.1 37.6 938 122 2.79 到a筑汩158 12.0 20.0 14.0 7.0 119.304 妇.6544651? 19.7 42.8 1120 1欲"142 3.σ7 -78一 附录C型钢特性参 数表续上表截面尺寸(nun)参考数值截面理论y-y x-x 型号面积质量h b d s r Iy WyIx W ty ’1 x tx (kglm) (crrl ) Ix. Sx 44(cnf) (伽)(cm) (cm) (cnr) (cm) 到b1ω 14.0 20.0 14.0 7.0 129.304 1刷.50448锐xl1归。19.4 42.4 1170 146 3.01 5? 50c 162 16.0 20.0 14.0 7.0 139.304 1ω.354 5000> 2侃。19.0 41.8 12却151 2.96 5? 56a 5ω 1而12.5 21.0 14.5 7.3 135.435 106.316 6500> 2340 22.0 47.7 1370 165 3.18 56b 5ω 168 14.5 21.0 14.5 7.3 146.635 115.1佣68筑)()2450 21.6 47.2 1490 174 3.16 56c 5ω 170 16.5 21.0 14.5 7.3 157.835 123.筑"2550 21.3 46.7 1 5ω 183 3.16 714? 63a 630 176 13.0 22.0 15.0 7.5 154.658 121.4σ7 93织)()2980 24.5 54.2 171? 193 3.31 63b 630 178 15.0 22.0 15.0 7.5 167.258 131.298 3仅xl24.2 53.5 198 1? 810 204 3.29 4 3.27 63c 630 180 17.0 22.0 15.0 7.5 179.858 141.189 102αm 23.3 52.9 1920 2133? 表C.O.2宽翼缘H型钢截面特 性参数表截面尺寸(nun)参考数值截面理论y-y x-x 代号面积质量H B T1 t2 R WIy Wy ty Ix x tx (kglm) ( crrl) 44(cm) (cnr) (cm) (cnf) (cm) (cm) HKl?a 96 5.0 8.0 12 21.2 16.7 349 72 4.1 133 26 2.51 1? b 6.0 10.0 12 26.0 20.4 449 89 4.2 167 33 2.53 1? 1? c 120 106 12.0 20.0 12 53.2 41.8 1142 1佣4.6 399 75 2.74 HK120a 114 1却5.0 8.0 12 25.3 19.9 606 106 4.9 230 38 3.02 b 120 120 6.5 11.0 12 34.0 26.7 864 144 5.0 317 52 3.06 c 140 126 12.5 21.0 12 66.4 52.1 2017 288 5.5 7田111 3.25 HK140a 133 140 5.5 8.5 12 31.4 24.7 1 033 155 5.7 389 55 3.52 b 140 140 7.0 12.0 12 43.0 33.7 1 5回215 5.9 549 78 3.58 c 1ω 146 13.0 22.0 12 80.6 63.2 3却1411 6.4 1144 156 3.77 HKlωa 152 1ω 6.0 9.0 15 38.8 30.4 1672 2却6.6 615 76 3.98 b l曲1ω 8.0 13.0 15 54.3 42.6 2491 311 6.8 889 111 4.05 c l舶166 14.0 23.0 15 97 .1 76.2 5ωs 5面7.2 1758 211 4.26 HKl回a171 6.0 9.5 15 45.3 35.5 2510 2归7.4 统Ml但4.52 2? b 180 8.5 14.0 15 65.3 51.2 3830 425 7.7 1362 151 4.57 2? c 200 206 14.5 24.0 15 113.3 88.9 7482 748 8.1 2579 277 4.77 HK忽 Xla1佣220 6.5 10.0 18 53.8 42.3 3ω1 383 8.3 1335 133 4.现b 220 9.0 15.0 18 78.1 61.3 5臼55ω 8.5 2α}3 组泊5.俑2? -79一 公路隧道设计规范(ITGmD-2ω4) 续上表截面 尺寸(皿)参考数值截面理论y-y x-x 代号面积质量H B R ly Wy !y (kglm).1 lx (crr? ) 4343(cm) (cm) (cm) (cmcm) ) (cm() c 220 226 15.0 25.0 18 131.3 103.1 10 641 967 9.0 3650 354 5.27 H也20a210 240 7.0 11.0 18 I 64.3 50.5 54ω 515 9.2 1954 177 5.51 b 16.0 18 8~县。220 2401 9.5 91.0 71.5 735 9.4 2842 258 5.59 C 240 248 15.5 26.0 18 149.4 117.3 14604 1 1217 9.9 5011 443 5.79 HK240a 230 2ω 7.5 12.0 21 76.8 ω.3 7762 674 10.1 2768 230 6.? b 240 260 10.0 17.0 21 106.0 83.2 11 258 938 10.3 3922 326 6.08 c 270 268 18.0 32.0 21 199.6 156.7 242坦81 799 11.0 8152 657 6.39 HK2ωa 250 2ω 7.5 12.5 24 1. 86.8 68.2 10 453 836 11.0 3届6282 6.50 b 2剧"2ω 10.0 17.5 24 118.4 93.0 14918 1 147 11.2 5133 394 6.58 c 290 268’ 18.5 219.6 172.4 32.5 31 305I 24 2159 11.9 ’1 10 447 779 6.90 HK280a 270 I 280 8.0 97.3 76.4 13671 1012 1 11.9 4761 340 13.0 I 24 7.? b 280 280 10.5 131.4 103.1 19268 1376 12.1 6593 470 7.08 18.0 I 24 c 310 288 18.5 33.0’, 24 240.2 188.5 39546 2551 12.8 7.40 13 1~1 I 914 290 8.5 14.0 27 112.5 88.3 18261 1259 12.7 7.48 HK3?a 3? 6}fJ7 ~ 420 b 11.0 19.0 27 149.1 117.0 25 163 1677 13.0 8561 570 7.58 3?I 3? c 320J 3臼16.0 29.0 27 225.1 176.7 40 948 2559 13.5 13 734 7.81 9? d 340 I 310 21.0 39.0 27 303.1 237.9 59198 3482 14.0 19401 1251 8.? HK320a 3臼I203 7.8 13.0 27 80.8 63.4 13 783 佣31819 179 4.75 b 311 205 9.6 98.6 77.4 17 137 1 102 13.2 2306 225 4.84 16.0 I 27 c 308 14.5’, 27 105.0 82.4 18619 1209 13.3 6.15 254 I 9.0 3 968 I 312 d 311 254 9.4 16.0 27 113.8 89.3 20 516 1 319 13.4 6.20 4ml国e 310 3ω 9.0 15.5 27 124.4 97.6 22926 1479 13.6 6983 465 7.49 f 320 3? 11.5 20.5 27 161.3 126.7 30821 1926 13.8 9237 615 7.57 359 309 21.0 40.0 27 312.0 245.0 68 132 3795 14.8 197叨1275, 7.95 E HK340a 330 9.5 16.5 27 133.5 104.8 276'拥 1678 1 14.4 7434 495 7.46 3? b 340 12.0 21.5 27 170.9 134.2 36 654 2156 14.6 9688 645 7.53 3? 377 3佣c 21.0 40.0’, 27 315.8 247.9 76369 4051 15.6 19709 1 275 7.90 HK3ωa 342 却37.7 13.5 27 85,3 67.0 18235 1恍如614.6 1889 186 4.71 b 345 204 8.5 15.0 27 94.2 74.0 20322 1 178 14.7 2130 208 4.76 16.5 1, 27 c 347 却59.6 104.0 81. 7 22391 1 1 2'佣14.7 2378 232 4.78 d 351 255 10.8 18.0 103.7 15.0 4985 391 6.14 ~7J~2. -80一 附录C型钢特性参数表续上表截面尺寸(mm)参考数值截面理论y-y x-x 代号面积质量T) H B t2 R WIy Wy Ix x !x !y 2(cm(kglm) ) 44(cnf) (cm) (cnf) (cm) (cm) (侃)e 359 ’257 12.8 22.0 27 159.7 125.3 36920 2056 15.2 6239 4自6.’25 HK3 仪)f350 10.0 17.5 27 142.8 112.1 33087 1890 15.2 78自525 7.43 3? g 3ω 12.5 22.5 27 180.6 141.8 43 191 2399 15.5 10 139 675 7.49 3? h 395 3佣21.0 40.0 27 318.8 ’250.3 84864 4296 16.3 19520 1267 7.82 HK400a 3回11.0 19.0 27 159.0 124.8 45仪记2311 16.8 8562 570 7.34 3? b 13.5 24.0 27 197.8 155.3 57 678 2883 17.1 10817 721 7.40 4? 3? c 432 3的21.0 40.0 27 3’25.8 ’255.7 104116 4820 17.9 19333 1259 7.70 d 452 417 30.0 50.0 27 528.9 415.2 182051 8055 18.6 ω533 2锁)310.70 e 492 432 45.0 70.0 27 769.5 604.0 289894 11784 19.4 94376 4369 11.10 HK430a 415 2ω 10.0 17.0 27 132.8 104.2 41765 2012 17.7 4现剧。383 6.13 b 4却261 11.2 19.5 27 150.7 118.3 48140 2292 17.9 5791 443 6.20 c 431 265 14.8 ’25.0 27 195.1 153.2 63620 2252 18.1 7775 586 6.31 d 4’25 2臼13.5 22.0 27 147.0 115.4 44 652 2101 17.4 3佣530司4.58 HK450a 剧。11.5 21.0 27 178.0 139.7 63718 2896 18.9 9463 630 7.29 3? b 450 14.0 26.0 27 218.0 171.1 79884 35到19.1 11 719 781 7.33 3? c 478 3σ7 21.0 40.0 27 335.4 263.3 l31 481 5501 19.8 19337 1 ’259 7.59 4佣12.0 23.0 27 197.5 155.1 86 971 3549 21.0 HK5?a 10365 ω1 7.24 3? b 14.5 28.0 27 238.6 187.3 107 172 4286 21.2 12622 841 7.27 5? 3? c 524 306 21.0 40.0 27 344.3 270.3 161归66180 21.7 19153 1251 7.46 E区550a540 12.5 24.0 27 211.8 166.2 11928 4145 23.0 10 817 721 7.15 3? b 550 15.0 29.0 27 254.1 199.4 13687 4970 23.2 13α75 871 7.17 3? c 572 306 21.0 40.0 27 354.4 278.2 197 980 6归223.6 19156 1 ’252 7.35 HK600a 5佣13.0 25.0 27 226.5 177.8 141204 4786 25.0 11269 751 7.05 3? b 600 15.5 30.0 27 270.0 211.9 171 037 5701 25.2 13528 佣17.佣3? 6却c 305 21.0 40.0 27 363.7 组5.5237443 7659 25.6 18973 1组47.22 H~臼Oa剧。13.5 26.0 27 241.6 189.7 175 174 5 474 26.9 11722 781 6.97 3? b 650 16.0 31.0 27 286.3 224.8 210 612 64曲27.1 13982 932 6.99 3? c 668 305 21.0 40.0 27 373.7 293.4 281面38433 27.5 18977 1244 7.13 690 14.5 27.0 27 2创.5204.5 215296 6240 28.7 12177 811 6.84 HK7?a 3? b 17.0 32.0 27 306.4 240.5 256883 7 339 29.0 14439 962 6.87 7? 3? c 716 304 21.0 40.0 27 383.0 3?.7 329273 9197 29.3 18795 1236 7.01 -81一 公路隧道设计规范例 巳町萨-2{剧)续上表截面尺寸(mm)参考数值截面理论y-y x-x 代号面积质量H B T1 R b Wly Wy lx x IyIX (cnr) (kglm) 443(cm) (cnf) (cm) (cm) (cm) (cm) 7拥E路3?a3ω 15.0 28.0 30 骂骂.8224.4 30型4357681 32.6 12636 842 6.65 b 航)()3ω 17.5 33.0. 30 334.2 262.3 359 fJ76 8976 32.8 14901 993 6.68 c 814 3臼21.0 40.0 30 404.3 317.3 442590 10 874 33.1 18624 1 229 6.78 H览某盯a8囚3ω 16.0 30.0 30 320.5 251.6 422α记 9锦436.3 13 545 四96.50 b 现刀筑则18.5 35.0 30 371.3 291.4 494 056 10 979 36.5 15 813 1054 6.53 c 910 筑n21.0 40.0 30 423.6 332.5 570425 12536 36.7 18449 1221 6.ω 表C.O.3窄翼缘H型钢截面特性参数表截面尺寸(mm)特性参数截面理论y-y x-x 代号 面积质量H TB 1 r b Wly Wy lx x IX Iy (00?) (kglm) 4343(cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) ~ 80 46 3.8 5.2 5 7.6 6.0 80 20 3.2 8 3 1.04 H:马?55 4.1 5.7 7 10.3 8.1 171 34 4.0 15 5 1.23 1? 1却~却64 4.4 6.3 7 13.2 10.4 317 52 4.9 27 8 1.45 HZtω 140 73 4.7 6.9 7 16.4 12.9 541 n 5.7 44 12 1.65 1曲~ω 82 5.0 7.4 9 20.1 15.8 8ω 108 6.6 68 16 1.84 1回 ~1Il 91 5.3 8.0 9 23.9 18.8 1 316 146 7.4 22 2.05 1? 5.6 8.5 12 28.5 22.4 1943 194 8.3 142 HZm 28 2.24 2? 1? H马m220 110 5.9 9.2 12 33.4 26.2 2771 251 9.1 204 37 2.48 H马俑240 120 6.2 9.8 15 39.1 30.7 3891 324 10.0 283 47 2.69 E略加270 135 6.6 10.2 15 45.9 36.1 5 789 428 11.2 419 62 3.02 150 7.1 10.7 15 53.8 42.2 HZ.m 8355 557 12.5 603 m 3.35 3? HZm 330 1ω 7.5 11.5 18 62.6 49.1 11766 713 13.7 787 98 3.55 3ω 现)3HZ.!W 170 8.0 12.7 18 72.7 57.1 16264 15.0 1043 122 3.79 I也ω1朋8.6 13.5 21 84.5 66.3 23127 1156 16.5 1 317 146 3.95 4? HZω 450 1佣9.4 14.6 21 98.8 n.6 33741 1499 18.5 1臼7176 4.42 2{)() 10.2 16.0 21 115.5 90.7 48197 1归7却.42141 214 4.31 HZSOO 5? 5到~ 210 11.1 17.2 24 134.4 10.5 67114 2斜。22.3 2仪量6253 4.45 E码 m(ffi 2却12.0 19.0 M 156.0 122.4 但"如3仪í924.3 3386 3即4.66 一82一 附录 C型钢特性参数表工宇钢的截面图及标注符号如图C.O.l所示。H型钢的截面图及标 注符号如图C.O.2所示口Y ..s:: 图C.O.l工字钢的截面图及标注符号儿高度;b-腿高 度;d-腰厚度;ι平均腿厚度;r-内圆弧半径;'1-腿端圆弧半径;1-惯性矩:职截面系数川惯性半径;s-半截面的净力矩Y :t: 固C.O.2H型钢的截面图及标注符号H-高度;B-宽度;t1-腹板厚度川2-翼缘厚度;r...工艺圆弧半径-83一 公路隧道设计规范(且巳070--20(4)附录D释放荷载的计算方法W级以下围岩，喷射混凝土层将在同围岩共同变形的过程中对围岩提供支护抗力，使围岩变形得到控制，从而使围岩保持稳定。与此同时，喷层将受到来自围岩的挤压力。这种挤压力由围岩变形引起，常称做"形变压力"。W级以下围岩一般呈现塑性和流变特性，洞室开挖后变形的发展往往会持续较久的时间。采用模筑棍凝土支护围岩时，顶替原有临时支护时扰动围岩以及衬砌同周围岩体不密贴都可招致松散压力，而当拥落发展到一定程度时，衬砌将与围岩密贴，并随围岩变形的继续发展，衬砌也将受到挤压，从而经受形变压力。可见围岩与支护间形变压力的传递是一个随时间的推进而逐渐发展的过程。这类现象习称时间效应。有限元分析中，形变压力常在计算过程中同时确定;+1而作为开挖效应的模拟，直接施加的荷载是在开挖边界上施加的释放荷载。释放荷载可由已知初始地应力或与前一步开挖相应的应力场确定。先求得预计开挖边界上各结点的应力，并假定各结点间应力量线性分布，然后反转开挖边界上可1各结点应力的方向(改变其符号)，据以求得释放荷载，如图D所示。图D开挖边界结点D.O.l初始地应力的确定初始地应力iσ01的确定常需专门研究。对岩石地层，初始地应力可分为自重地应力和构造地应力两部分。其中自重地应力可由有限元法求得，构造地应力可由位移反分析方法确定。如将其假设为均布应力或线性分布分力，并将其与自重地应力叠加，则可得到初始地应力的计算式为σx=α1 +α4Z1 σz-α2+αSZ l (D.O.l-l) τ-n_ xz = a3 式中αα5为常数，Z为竖向坐标值。对软土地层，初始地应力的垂直分量可取为自重应力，水平分量则常由根据经验给出的水平侧压力系数Ko算得，初始计算式为zvJJW??γ'?-电σσ== EBEEFEEEJ??1ZOO zx (D.O.1-2) 凡、一、，，，P + 问『W 4 附录D释放荷载的计算方法式中:冉、民一一为竖直向和水丰向初始地应力;Yi一一计算点以上第i层土的重度;Hi一一相应土层的厚度;Pw'一一计算点的孔隙水压力。争D.O.2 释放荷载的计算对各开挖阶段的状态，有限元分析的表达式可写为(D.O.2-l) [ Kll M 1i = l. Fr 1i + l. F a1 i ( i = 1, L) 式中:L一一开挖阶段数;[K]i一第i开挖阶段岩土体和结构的总刚度脯，由式[Kl= [K]。咱[矶计算;[K]。一一岩土体和结构(开挖开始前存在时)的初始总刚度矩阵;[.??K]^一一第A开挖阶段的岩土体和结构刚度的增量或减量，用以体现岩土体单元的挖除、填筑及结构单元的施作或拆除;l.??Frli一一第i开挖阶段开挖边界上的释放荷载的等效结点力;l.??Fali一一第i开挖阶段新增自重等的等效结点力;l.????L一一第i开挖阶段的结点位移增量。采用增量初应变法解题时，对每个开挖步，增量加载过程的有限元分析的表达式为[K]川M1ij = l. F r 1i a ij + l. F a1 ij ci = 1, L ; j = 1, M) (D.O.2-2) 式中:M一一各开挖步增量加载的次数;[Klj一第i开挖步中施加第j增量步时的刚度矩阵，[K]ij=[K]i-14Ji~; 月αij一一第i开挖步第j增量步的开挖边界释放荷载系数，开挖边界荷载完全释放时M 有三αij= 1; . lFal ij一一第i开挖步第j增量步新增自重等的等效结点力;l.????Lj一…-一第i开挖步第j增量步的结点位移增量。增量时步加荷过程中，部分岩土体进入塑性状态后，由材料屈服引起的过量塑性应变以初应变的形式被转移，并由整个体系中的所有单元共同负担。每一时步中，各单元与过量塑性应变相应的初应变均以等效结点力的形式起作用，并处理为再次计算时的结 点附加荷载，据以进行迭代运算，直至时步最终计算时间，并满足给定的精度要求。岩土体单元出现受拉破坏或节理、接触面单元发生受拉或受剪破坏时，也可按原理与上述方法类间的方法处理。单元发生破坏后，沿破坏方向的单元应力需予转移，计算过程将其处理为等效结点力，据以进行迭代计算。-85一 公路隧道设计规范例巳D7o-2C刷)附录E浅埋隧道荷载的计算方法E.O.l浅埋和深埋隧道的分界，按荷载等效高度值，并结合地质条件、施工方法等因素综合判定。按荷载等效高度的判定公式为H= (2-2.5)h(E.O.l-l) pq 式中:H一一洗埋隧道分界深度(m); phq一一荷载等效高度(m)，按下式计算:h~=立(E.O.1-2) 咱y2q一一用式(6.2.3)算出的深埋隧道垂直均布压力(kN/m); 3Y一一围岩重度(kN/m)。在矿山法施工的条件下，N-VI级围岩取(E.O.1-3) H= 2.5hp q 1 -111级围岩取(E.O.1-4) Hp =2hq E.O.2浅埋隧道荷载分下述两种'情况分别计算:1 埋深(H)小于或等于等效荷载高度hq时，荷载视为均布垂直压力。q=γ.H (E.O.2-1) 2式中:q一一垂直均布压力(kN/m); 3Y?