dA公路隧道设计规范演讲稿教学内容

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dA公路隧道设计规范演讲稿Stillwatersrundeep.流静水深,人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望 讲座的内容1总则…………………………………………………………………………………………12主要术语与符号……………………………………………………………………………23隧道调查及围岩分级……………………………………………………54总体设计………………………………………………………………………………115建筑材料…………………………………………………………………………………176荷载………………………………………………………………………………………227洞口及洞门………………………………………………………………………………258衬砌结构设计……………………………………………………………………………279结构计算…………………………………………………………………………………3310防水与排水……………………………………………………………………………4011小净距及连拱隧道……………………………………………………………………4212辅助通道…………………………………………………………………………………4413辅助工程措施……………………………………………………………………………4814特殊地质地段……………………………………………………………………………5115隧道内路基与路面………………………………………………………………………5416机电及其它设施…………………………………………………………………６８ 附录A围岩分级有关规定……………………………………………………………60附录B隧道标准内轮廓…………………………………………………………………63附录C型钢特性参数表………………………………………………………………65附录D释放荷载的计算方法……………………………………………………………69附录E浅埋隧道荷载的计算方法………………………………………………………71附录F偏压隧道衬砌荷载的计算方法………………………………………………74附录G明洞设计荷载的计算方法………………………………………………………75附录H洞门土压力荷载的计算方法…………………………………………………77附录I荷载结构法……………………………………………………………………78附录J地层结构法……………………………………………………………………80附录K钢筋混凝土受弯和受压构件配筋量计算方法……………………………88附录L本规范用词说明……………………………………………………………94 编制过程与修订内容在编制过程中，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，并听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。本次修订中，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。本次修订的重点为调查、围岩分类、总体设计、锚喷支护与衬砌、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。 《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）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条为强制性条款，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》（JTJ026-90）的强制性条文同时废止。关于强制性条款 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，其他型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，进行多方案的技术、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。为什么修建隧道，隧道建在何处才能有效发挥其功能，并且安全、经济，这是公路隧道规划和设计者必须回答的首要问题。为缩短行车里程，提高交通便捷，这是修建公路隧道的基本目的；同时，隧道可从根本上免除公路路线上的土石方坍塌、泥石流、雪崩等道路病害；隧道不改变地形自然原貌，保护了环境，还利用地下空间，节省了公路建设用地。因此，隧道是路线上非常有价值的一种构造形式。然而，隧道尤其是长隧道的造价不低，如何在保证功能的前提下，安全且经济地建设隧道至关重要。隧道设计采取的手法不同于一般构造物，预设计主要依靠基于过去工程实例的经验性方法或者计算，实验等，主观上力图达到合理设计，但设计成的断面形状、支护衬砌结构等是否适应于所处的地层，其稳定性程度如何，很难量化把握，而隧道的形状或支护结构一旦建成很难改变，因此，在规划、设计阶段就要充分考虑隧道的合理性与耐久性问题。 在沟壑纵横，群山迭峰中选择隧道方案，将遇到复杂的地形、地质、气象等条件，应通过地质勘察、路线测量和沿线社会经济交通调查，比较各方案的优劣。譬如，选择隧道位置时，若采取低线方案，行驶条件最好，发挥的作用最佳，而且少占地，能较好地保护自然环境，但隧道较长，造价高，运行费用高，其技术管理要求也高；采取高线方案则相反，隧道较短，造价与运行费用相对较低，但其功能和作用相对较差，因此在方案比选中应综合比较。又如，当遇“鸡爪地形”等山势时，应从标高和平面位置对长隧道方案和连续短隧道群方案进行比选，前者营运费较高，但环保效果好；后者除照明外的营运费较低，但由于洞口及其边仰坡的数量较多，支护工程较为复杂，而且于环保不利，两者均存在优缺点，应根据具体情况综合比选后确定。这里所说的隧道方案，除通常的隧道构造外，还包括半隧道、棚洞、棚架等构造型式。应根据具体地形地质情况，灵活采用隧道的结构型式。对于分阶段建设的隧道，应在规划、设计中作总体考虑。譬如，高速公路暂接半幅修建时应在洞口位置等方面充分考虑将来另半幅修建的合理性。另外，洞口附近有匝道时应充分考虑洞口的合理断面，使其适应交通流顺畅。由于暂为单洞双向交通，会增加通风设备、应急设施，且增加养护维修的负担，这些均应在规划、设计中对隧道断面的合理性作出评价。 1总则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公路隧道长度分类注：隧道长度系指两端洞门墙墙面与路面的交线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。为满足营运正常使用，隧道主体结构物应设计为永久性建筑，这里所说的主体结构物指洞门、支护衬砌、各附属风道、风井、洞室、防排水设施、路面板及隧底填充等。洞内一般要求设置衬砌。这些结构设计必须具有规定的强度、稳定性和耐久性。所谓耐久性，一般指所使用的建筑材料具有必要的抗渗性、抗冻性和抗侵蚀性。 1总则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风、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。一般来讲，公路隧道设计由支护衬砌、防排水、路面和各类洞室等土建主体结构与通风、照明、供配电、防灾与减灾、交通监控等营运设置两大部分构成，是多项专业的总成，属复合型技术，因此要求各专业设计之间密切配合。譬如，根据交通量和隧道长度需要设置通风竖井（或斜井）时，首先由通风专业工程师通过计算分析初步确定出竖井位置，然后应征求地质和结构专业工程师的意见，如果初定的竖井位于断层破碎带等不良地质地层，竖井结构处理非常复杂，工程费上扬，竖井就应适当挪位，再计算分析新井位条件下的隧道通风状态及风机容量。同时，竖井及其风道位置还应征求路线工程师的意见，以使竖井口尽快钻出地面，同时风道又要最短。总之，在确定风井、风道、风口时，上述3个专业应相互“磨合”，反复推敲，综合分析通风费用和结构费用，使设计达到最好、最省的综合效果。对于高速公路特长隧道或者地质情况非常复杂的长隧道，必要时应针对其中的技术难题如大跨扁平断面、不良地质、大涌量地下水、通风、防灾等进行专项研究和技术设计。 1总则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，调整支护参数和施工方案。通过动态设计使支护结构适应于围岩实际情况，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。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。应注意节约用地，保护农田水利，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主要术语与符号2.1术语2.1.1公路隧道roadtunnel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mountaintunnel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RockQualityDesignation（RQD）指10cm以上长度的岩心累计的钻孔长度百分比。2.1.4岩体分级rockmassclassification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environmentalsurvey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hydrologicalsurvey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主要术语与符号2.1术语2.1.7地质调查geologicalsurvey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waterinflowintotunnel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load指作用于结构物而使结构产生应力的力量。2.1.10围岩压力surroundingrockpressure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unsymmetricalpressure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2.1.12松散压力looseningpressure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量，作为直接荷载作用于隧道支护和衬砌上的土压 2主要术语与符号2.1术语2.1.13新奥法NATM(NewAustrianTunnelingMethod)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）innersection隧道衬砌内侧的断面面积、形状。2.1.15洞门portal在隧道的洞口部位，为挡土、坡面防护等而设置的隧道结构物。2.1.16衬砌lining为控制和防止围岩的变形或坍落，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型结构。2.1.18小净距隧道neighburhoodtunnel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。2.1.19连拱隧道multiarchtunnel指两洞拱部衬砌结构通过中柱相连接的隧道结构。 2主要术语与符号2.1术语2.1.20竖井verticalshaft为改善营运通风或施工条件而竖向设置的坑道。2.1.21斜井incline,inclinedshaft为改善营运通风或施工条件按一定倾斜角度设置的坑道。2.1.22横通道horizontaladit将隧道划分成几个工区进行施工时，为搬入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advancingdrift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lighting通过在隧道内设置灯具，达到行车安全所要求的亮度。 2主要术语与符号2.2符号BQ——岩体基本质量指标[BQ]——岩体基本质量指标修正值Rc——岩石单轴饱和抗压强度Ra——混凝土或砌体的抗压强度Rl——混凝土的抗拉极限强度IS（50）——实测的岩石点荷载强度指数K1——地下水影响修正系数K2——主要软弱结构面产状影响修正系数K3——初始应力状态影响修正系数Kv——岩体完整性系数Jv——岩体体积节理数Sn——第n组节理每米长测线上的条数Sk——每立方米岩体非成组节理条数Vpm——岩体弹性纵波速度Vpr——岩石弹性纵波速度σmax——垂直洞轴线方向的最大初始应力γ——围岩重度k——弹性抗力系数E——变形模量μ——泊松比φ——计算摩擦角B——隧道开挖断面宽度W——行车道宽度LL——左侧向宽度LR——右侧向宽度L——侧向宽度C——余宽J——检修道宽度h——检修道或人行道高度R——人行道宽度H——隧道建筑限界高度K——围岩弹性抗力系数；δ——衬砌位移值；n——开挖边坡坡率；m——回填土石面坡率； 隧道调查及围岩分级3.1一般规定3.1.1应根据隧道不同设计阶段的任务、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，并综合考虑调查的阶段、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与预计的情况不符，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。 隧道调查及围岩分级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。 隧道调查及围岩分级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各阶段调查的目标、内容及范围 隧道调查及围岩分级3.3地形与地质调查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》（JTJ064）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，有无异常涌水、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，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》（GB18306）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。 隧道调查及围岩分级3.3地形与地质调查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，预测隧道开挖后可能出现塌方、滑动、挤压、岩爆、突然涌水、流沙及瓦斯溢出等地段，并提出相应的工程措施，为方案比选和隧道设计提供依据。3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（含浪高和壅水高）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壅水的最高水位高程。 隧道调查及围岩分级3.3地形与地质调查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、性质。施工中工程地质调查应完成以下任务：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。 隧道调查及围岩分级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。 隧道调查及围岩分级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，还应提出隧道建设对其环境影响的评价和保护措施。3.5.3应对生产生活用水、交通状况、施工和营运噪声、振动、污水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其他可能影响施工的因素。 隧道调查及围岩分级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[BQ]，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。 隧道调查及围岩分级3.6围岩分级表3.6.2-1岩石坚硬程度的定性划分 隧道调查及围岩分级3.6围岩分级 隧道调查及围岩分级3.6围岩分级 隧道调查及围岩分级3.6围岩分级 隧道调查及围岩分级3.6围岩分级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[BQ]，可按式（3.6.4）计算：[BQ]=BQ-100（K1+K2+K3）（3.6.4）式中：[BQ]——围岩基本质量指标修正值；BQ——围岩基本质量指标；K1——地下水影响修正系数；K2——主要软弱结构面产状影响修正系数；K3——初始应力状态影响修正系数。K1、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。 隧道调查及围岩分级3.6围岩分级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[BQ]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。当根据岩体基本质量定性划分与（BQ）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。在工可和初勘阶段，可采用定性划分的方法或工程类比方法进行围岩级别划分。 隧道调查及围岩分级3.6围岩分级 隧道调查及围岩分级3.6围岩分级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。 4总体设计4.1一般规定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。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总体设计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。对可能穿越的垭口，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。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、河流冲刷和不良地质对隧道稳定的不利影响。应对长隧道方案与短隧道群或桥隧群方案进行技术经济比较。4.2.4隧道洞口不宜设在滑坡、崩坍、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。 4总体设计4.2隧道位置选择 4总体设计4.3隧道线形设计 4总体设计4.3隧道线形设计 4总体设计4.3隧道线形设计 4总体设计4.3隧道线形设计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3s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3s设计速度行程长度范围的纵面线形应一致，有条件时宜取5s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4s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100m以内的短隧道群，宜整体考虑其平、纵线形技术指标。 4总体设计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：1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。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。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总体设计4.4隧道横断面设计 4总体设计4.4隧道横断面设计 4总体设计4.4隧道横断面设计4.4.2高速公路和一级公路隧道内应设置检修道。其他等级公路隧道，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20cm~80cm取值，并综合考虑以下因素：1检修人员步行时的安全；2紧急情况时，司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总体设计4.4隧道横断面设计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，达到安全、经济、合理。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。 4总体设计4.4隧道横断面设计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40m，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750m。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。不设检修道、人行道的隧道，可不设紧急停车带，但应按500m间距交错设置行人避车洞。 4总体设计4.4隧道横断面设计 附1隧道横断面几何尺寸与通行能力之间的关系5.1洞内外车辆运行速度的变化情况5.2洞内外道路同处二级服务水平时的通行能力比较5.3洞内外道路基本通行能力的比较 附1.1洞内外速度的变化情况车辆从洞外基本路段上进入隧道内，平均车速降低10~20km/h（小客车） 附1.1道路理论通行能力与实际通行能力的关系根据我国《公路通行能力手册》，高速公路的基本路段的通行能力是指在理想道路条件和交通条件下的通行能力。实际高速公路的道路、交通条件对通行能力构成影响的主要因素包括：车道宽度及侧向净距、车道数量、计算行车速度、交通组成和驾驶员总体特性 附1.2二级服务水平下比较根据观测路段的数据计算，依据通行能力手册，基本路段上通行能力=1150*1*0.98*1*0.82*2=1848辆/h隧道内通行能力=900*1*0.95*1*0.82*2=1403辆/h二级服务水平下，隧道内的通行能力比洞外道路降低20%左右 附1.1结论1：洞内外通行能力的差别主要在于折减系数，尤其是侧向余宽的影响较大，如果隧道内要达到和洞外相同或接近的通行能力，侧向净距需要达到2.0m以上“如果一条车道宽度大于或等于3.6m，行车道外侧向宽度大于或等于1.8m，则可达到理论通行能力。宽度大于上述值的车道宽度和行车道外宽度并不会增加实际的通行能力，只可能使速度提高。”（PIARC)推荐：侧向净距1.8~2.0m 附1.3洞内外实际通行能力的比较依据《通行能力手册》和观测路段资料，洞外路段上实际能达到的通行能力的计算：=2200*1*0.98*1*0.82*2=3536辆/h洞内实际能达到的通行能力的计算：=2200*1*0.95*1*0.82*2=3427辆/h结论2：洞外和洞内的实际通行能力值基本相同，可以不改变现有的隧道横断面尺寸。 通行能力与横断面宽度结论汇总保持二级服务水平，隧道侧向余宽应达到1.8~2.0m隧道内外实际能达到的通行能力基本相同，从这个角度考虑，隧道内横向面宽度保持不变。 附2运行速度和行车安全与横断面尺寸的关系1公路隧道内车辆驾驶一般特性2隧道内交通安全与横断面尺寸的关系3驾驶舒适性与横断面尺寸关系 附2.1公路隧道内车辆驾驶一般特性隧道内行驶的驾驶特征1.车辆一般都会降低速度，降低的幅度基本上在10km~20km之间2.由于隧道内“墙效应”的影响，驾驶员会下意识地偏向隧道中线行驶，使相邻车道无形中宽度被压缩，干扰了正常行车秩序，增加了不安全因素。3.由于隧道内环境给驾驶员造成了一定的压力，是得驾驶员注意力高度集中，格外遵守交通规则，驾驶随意性较小，速度较低，在一定程度上也提高了车辆在隧道内行驶的安全性。 附2.2隧道内交通安全与横断面尺寸的关系国内关于这方面的研究不多，根据国外关于隧道安全方面的调查研究，隧道内的交通安全比洞外公路要好一些。有迹象表明，隧道横断面尺寸与意外事故有关，视距不足再加上速度过快是隧道事故发生的主要原因。 附2.3车辆运行速度及行驶舒适性与横断面尺寸关系1车辆穿越隧道的速度特性2隧道内车辆横向偏移与横断面尺寸关系 附2.3.1车辆穿越隧道，速度变化三个阶段大货车的三个阶段 小客车的三个阶段 附2.3.2隧道内车辆横向偏移 10t解放车速度与横向偏移关系（行车道）进入隧道后随着速度的增加，车辆的横向偏移量也有逐渐增加的趋势。 行车道小客车速度与偏移量 超车道，大货车速度与偏移量超车道，小客车速度与偏移量 行车道外侧向净距无论大型车还是小型车在隧道内行驶时，车体中心线距离隧道墙的距离基本一致，即侧向净空基本为2.0m左右行车道宽度3.5(m)3.75(m)外侧净距(m)2.63.02.63.0侧向净距(m)2.12.12.02.0推荐值2.02.0 超车道侧向净距超车道宽度3.5(m)3.75(m)大型车小型车大型车小型车内侧净距(m)2.62.62.62.6侧向净距(m)2.11.72.01.6推荐值1.51.5 综合考虑各方面影响因素后取值车道宽度3.75(m)3.50(m)洞外设计速度1201008060隧道内设计速度100806060右侧向净距21.61.251.25左侧向净距1.51.31.251.25 4总体设计4.4隧道横断面设计 4总体设计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、洞外临时设备的技术指标作出要求。 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，可选用下列强度等级：1混凝土：C50、C40、C30、C25、C20、C15、C10；2石材：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40；3水泥砂浆：M25、M20、M15、M10、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、HRB400。 5建筑材料5.1一般规定 5建筑材料5.1一般规定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骨料配制，其抗侵蚀性能的要求，视水的侵蚀特征确定。3最冷月平均气温低于-15℃的地区及受冻害影响的隧道，混凝土强度等级应适当提高。5.1.4混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骨料。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》（GBl3013）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MU60，混凝土砌块不应低于MU20，有裂缝和易风化的石材不应采用。4片石混凝土内片石掺用量不得超过总体积的30%。 5建筑材料5.1一般规定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喷射混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。2粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石，不得使用碱活性骨料；喷射混凝土中的石子粒径不宜大于16mm，喷射钢纤维混凝土中的石子粒径不宜大于10mm；骨料级配宜采用连续级配，细骨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％～7％。3锚杆的杆体直径宜为20～32mm，杆体材料宜采用HRB335、HRB400钢；垫钣材料宜采用HPB235钢。4锚杆用的各种水泥砂浆强度不应低于M20。5钢筋网材料可采用HPB235，直径宜为6～12mm。 5建筑材料5.1一般规定5.1.6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无影响，对混凝土和钢材无腐蚀作用。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。5.1.7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。2长度宜为20～25mm，长度直径比宜为40～60。3抗拉强度不得小于380MPa，并不得有油渍和明显的锈蚀。 5建筑材料5.1一般规定5.1.8初期支护的钢架宜用钢筋、H形、工字钢或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的《公路沥青路面设计规范》和《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40）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》（GB50108）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建筑材料5.2材料性能 5建筑材料5.2材料性能 5建筑材料5.2材料性能 5建筑材料5.2材料性能 5建筑材料5.2材料性能 5建筑材料5.2材料性能 5建筑材料5.2材料性能 6荷载6.1一般规定 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。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。6.1.4明洞荷载组合时应符合下列规定：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》（JTGB01）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荷载6.1一般规定 6荷载6.2永久荷载 6荷载6.2永久荷载 6荷载6.2永久荷载 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》（JTJ021）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》（TB10002.1）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最冷月平均气温低于-15℃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荷载6.3可变荷载 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》（JTJ004）的规定计算确定。6荷载6.4偶然荷载 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“早进洞、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。7洞口及洞门7.1一般规定 7洞口及洞门7.2洞口工程 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。2当洞口处有坍方、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。7洞口及洞门7.2洞口工程 7.3.1隧道应修建洞门，洞门型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。7.3.2洞门宜与隧道轴线正交。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0.5m。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他工程类比确定。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。基底埋入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0.5m；基底标高应在最大冻结线以下不小于0.25m；地基为冻胀土层时，应进行防冻胀处理。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。7洞口及洞门7.3洞门工程 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I、II、III级围岩条件下，除洞口段外可采用喷锚衬砌。隧道洞口段应采用复合式衬砌或整体式衬砌。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，并应充分利用围岩的自承能力。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、隧道埋置深度、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，必要时可通过试验分析确定。8衬砌结构设计8.1一般规定 8.1.4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15m。4围岩较差地段的衬砌应向围岩较好地段延伸5m～10m。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10m。6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3.0m8衬砌结构设计8.1一般规定 8.2.1喷射混凝土厚度不应小于50mm，不宜大于300mm。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150mm～300mm。2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，两层钢筋网之间的间隔距离应不小于60mm。4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：1钢纤维掺量宜为干混合料质量的1.5%～4%（33～96kg/m3）。2钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于C25。8衬砌结构设计8.2喷锚衬砌 8.2.4为提高喷射混凝土的抗裂性能，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，合成纤维喷射混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；3摩擦型锚杆有：缝管锚杆、楔管锚杆、水胀锚杆等；4预应力锚杆。8.2.6作永久支护的锚杆应为全长粘结型锚杆和预应力注浆锚杆。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衬砌结构设计8.2喷锚衬砌 8.2.8锚杆露头应设托板，托板长、宽、厚宜不小于150mm×150mm×6mm。8.2.9在Ⅲ、Ⅳ、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成大角度布置。2锚杆应按矩形排列或梅花形排列。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。4两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2.5m。8.2.10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，预应力锚杆的预加力应不小于100KPa。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衬砌结构设计8.2喷锚衬砌 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、工字钢钢架、U型钢钢架和H钢钢架。钢架支护宜优先选用格栅钢架支护。格栅钢架主筋宜采用HRB335、HRB400钢筋，辅筋宜采用HPB235钢。型钢钢架支护宜采用工字钢、U型钢和H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0.5～1.5m。8衬砌结构设计8.2喷锚衬砌 3采用钢架支护的地段连续使用钢架的数量不少于3榀；钢架支护榀与榀之间，必须用直径为18～22mm的钢筋连接，连接筋的间距不大于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40mm；临空一侧的混凝土保护层厚度不应小于20mm。8.2.16大面积淋水地段、膨胀性地层、能造成衬砌腐蚀的地段、最冷月平均气温低于-5℃的地区或有冻害的地段，不宜采用喷锚衬砌。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。8衬砌结构设计8.2喷锚衬砌 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5m～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、Ⅵ级围岩中每30m～80m应设沉降缝一道。8.3.3严寒与酷热温差变化大地区，特别是在最冷月平均气温低于-15ºC的寒冷地区，距洞口100m～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、伸缩缝位置，施工缝宜调整到同一位置。8衬砌结构设计8.3整体式衬砌 8.3.6不设仰拱地段，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衬砌结构设计8.3整体式衬砌 8衬砌结构设计8.4复合式衬砌 8衬砌结构设计8.4复合式衬砌 8衬砌结构设计8.4复合式衬砌 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、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。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衬砌结构设计8.4复合式衬砌 附件1复合衬砌设计、施工的流程要点 附件1.1总则1、复合衬砌是指锚喷作初期支护，模注混凝土做二次衬砌（二层间根据需要可设置防水层）的一种永久性承载结构。锚喷支护是锚杆、喷混凝土、钢筋网、钢拱架共同组成的多种支护的简称。通过工程类比、理论计算和现场监控量测来确定支护衬砌设计参数和两层衬砌施作时间，达到既利用、加固围岩，又充分发挥围岩和衬砌的承载能力。 2、施工前应做好隧道工程地质（包括必要的岩石物理力学指标）和水文地质勘测工作，并按公路隧道围岩分类确定围岩等级。在施工过程中，再根据实际地质情况进行补充和修正，并按流程图进行控制。附件1.1总则 3、设计时，要选择合理的断面形式、结构参数，开挖方式和作业循环。4、用钻爆法开挖时，应采用光面爆破或预裂爆破；尽量减少对围岩的扰动，严格控制超挖和欠挖，条件许可时，宜采用大断面开挖；附件1.1总则 围岩自稳时间较短时，应采用强度高、早期刚度大的初期支护，初期支护必须紧跟工作面，并尽快作仰拱，必要时还需采取措施预先加固围岩。附件1.1总则 5、复合衬砌的设计与施工应密切配合，做到安全可靠，经济合理；复合衬砌施工应做好施工管理、质量检查和现场监控量测工作；根据量测信息，应及时确认或变更设计和施工方法；施工前应对操作人员进行培训和考核。附件1.1总则 6、复合衬砌适宜于各类围岩各种断面的公路隧道中使用。二、复合衬砌的设计 7、复合衬砌的设计参数应按围岩类别、工程地质和水文地质情况、埋深及隧道跨度等用工程类比法确定，也可采用理论方法验算。在长大或特殊隧道，还要根据量测信息反馈以确认或修改支护衬砌设计参数。 8、复合衬砌应按照下列规定设计：⑴　初期支护和二次衬砌按不同的受力状态设计，初期支护允许产生裂缝而二次衬砌不应产生裂缝。⑵　当初期支护与二次衬砌间设有防水层时，只考虑其传递径向力，当无防水层两层密粘时，还应考虑切向力的作用。该切向力可能对二次衬砌结构产生变形，在新奥法指南中把防水板改为防水隔离层，其目的一是防水，二是防裂。 ⑶　围岩较差地段的复合衬砌，必须沿隧道走向围岩较好地段延伸5－10米。⑷　岩面光滑不易保证与喷混凝土层粘结时，初期支扩应以锚杆或钢筋网喷射混凝土为主。 9、二次衬砌受力条件与围岩类别、埋深、施工方法、围岩与初期支护受力和变形情况以及模注二次衬砌时间有关，可用工程类比参考表“复合衬砌设计参数”确定，也可参考下面原则确定。 ⑴Ⅳ类及其以上围岩，在初期支护变形基本稳定后才做二次衬砌，这时二次衬砌不受力或受力不大，可用作提高衬砌结构安全度；二次衬砌的厚度可按构造要求确定，一般隧道采用30~35厘米的等厚断面； ⑵在有较明显的流变、锚杆和钢筋腐蚀、地下水等影响和浅埋的软弱围岩，以及未胶结松散地层中采用复合衬砌时，应按两层衬砌分别受力情况设计。一次支护要强，承受全部荷载，二次衬砌也要加强，主要考虑后期流变。 10、二次衬砌施作时间，应在围岩和初期支护变形基本稳定并具备下列条件时进行。当不能满足这些条件，支护变形无收敛趋势，初期支护的支护能力难以增加时，可提前做二次衬砌。 ⑴　位移速率有明显减缓趋势：水平收敛（拱脚附近）速度小于0.1－0.2毫米/天，或拱顶下沉速度小于0.07－0.15毫米/天；⑵　施作二次衬砌前的位移值，应占总位移值的80－90%以上；⑶　初期支护表面裂缝不再继续发展。 11、隧道开挖轮廓应预留变形量，其值可根据围岩分类和隧道跨度采用工程类比法确定，但要注意：（1）埋深大取大值，埋深浅取小值；（2） 脆性岩体中的隧道取小值，塑性岩体中的隧道取大值；（3）有明显流变、较大原岩应力和膨胀的岩体，应根据量测数据反馈分析选定。 12、遇下列情况采用复合衬砌时，应慎重对待。可采用早强喷混凝土、钢纤维喷混凝土、早强砂浆锚杆、超前锚杆、钢支撑、管棚法等加强初期支护；以及预先用深孔注浆、压注水泥砂浆或化学浆液等加固围岩。 ⑴拱顶覆盖层厚度小于一倍隧道洞径，或有明显偏压时；⑵自稳时间很短、未胶结的砂砾石地层；⑶膨胀性地层； 三、锚喷支护13、对于软弱破碎岩体喷射混凝土应紧跟工作面，随挖随喷。当开挖面岩体自稳时间小于一个掘进循环时，除加强监测和修改方法外，开挖面应采用喷混凝土比为1：4－1：4.5，含砂率45－55%，水灰比0.4－0.5，速凝剂掺量一般为水泥重量的2－4%。 ⑷　大面积淋水地段，或能引起严重腐蚀地段；⑸　严重冻害地区；⑹　有严重湿陷性的黄土地层；⑺　原始地应力过大的地层。 14、喷射混凝土应分段分片依次进行，喷射作业自下而上；一次喷射厚度：拱部为5－6厘米，边墙为6－8厘米。分层喷射时，后一层喷射在前一层终凝后进行，若终凝一小时后再喷，应用高压风清洗喷层表面；喷头与喷面应尽量垂直，宜保持0.6 －1.0米的距离；喷头处风压应0.1PMa左右；应采取相应措施降低粉尘浓度，减少回弹；回弹率，拱部不大于25%，边墙不大于15%。 15、在软弱围岩掘进时应先喷混凝土后安装锚杆。一般用砂浆锚杆，围岩自稳时间较短时宜采用早强砂浆锚杆；锚杆要尽早安装，安装时间：Ⅱ类围岩不超过开挖后12小时，Ⅲ、Ⅳ类围岩不应超过24小时。 17、钢筋网喷混凝土的厚度，最小为10厘米，最大不宜超过20－25厘米；钢筋网应随岩面铺设，间隙一般为30毫米；与锚杆焊接牢固，使之不发生颤动。采用双层钢筋网时，第二层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。 16、砂浆锚杆的钢筋用20锰硅或3号钢，直径16－22毫米，锚杆长一般为2－3.5米，锚杆宜按梅花形排列，其间距不得大于锚杆长度的1/2。锚杆的锚固力不低于50KN；水泥砂浆标号不低于200号。 18、钢筋网的钢筋一般用3号钢，直径6－12毫米，间距为150－300毫米，钢筋保护层厚度不应小于20毫米。 四、钢支撑19、在围岩自稳时间很短的Ⅰ、Ⅱ类围岩，和浅埋偏压等早期围岩压力增长快的地段，以及难以施作锚杆、喷混凝土的砂卵石和土夹石等松散地层、层泥和大面积涌水地段，可采用钢支撑和锚喷联合支护。以增加初期支护早期强度和刚度，控制围岩过大的变形。 20、根据围岩变形量大小，可采用刚性和柔性钢支撑。钢支撑材料：H型钢、Ⅰ字钢、钢轨、钢管和钢筋格拱等。21、锚喷支护未做或已做但未发挥作用时，钢支撑按单独受力设计；当锚喷与钢支撑形成联合支护时，按二者共同受力设计。 22、钢支撑安装时应按照下列规定：⑴   应架设在与隧道轴线垂直的平面内；⑵   钢支撑与围岩或锚喷支撑点用钢筋混凝土或钢楔块顶牢，钢支撑背后要喷满；钢支撑应与锚杆焊接成一体，共同受力； ⑶钢支撑的拱脚应设在稳固的岩层或为扩大承压面的钢筋混凝土或钢垫块上，保证拱脚稳定；⑷钢支撑的保护层不小于2厘米；⑸钢管支撑应设灌浆孔，安装后管内要灌满不低于200号的砂浆。 23、可缩钢支撑可参照下列条文设计：⑴　根据位移的大小决定可缩钢支撑的可缩接头个数，一般情况下，两车道隧道为2－3个； ⑵   可缩接头的伸缩量，根据隧道最大控制位移量计算确定，每个接头最大的伸缩量不宜超过100毫米⑶　可缩接头的滑动阻力，宜按钢支撑承受轴向力的一半进行设计。 24、可缩接头附近的喷混凝土应设20厘米宽的纵向伸缩缝，待可缩接头全拢后，用喷混凝土封闭。 五、模筑混凝土二次衬砌25、一般情况下，二次衬砌应在围岩与初期支护变形基本稳定后施作，基本稳定的标准应满足第10条规定。 26、围岩变形趋于稳定，仰拱或铺底工作可在灌注二次衬砌后进行；当围岩变形过大而无收敛趋势时，应提前做仰拱，这时，仰拱至开挖面的距离一般不大于2倍隧道宽度。 27、隧道埋深浅，岩体流变特性明显，有地下水的软弱围岩，提前施作仰拱围岩变形仍不稳定且初期支护不宜加强时，应提前灌注二次衬砌。 28、初期支护与二次衬砌间要密贴由不留空隙。超挖部分除拱脚上、下各一米范围应用同级混凝土回填外，其余部分根据空隙大小，材料供应情况可用同级混凝土、浆砌片或素混凝土回填；二次衬砌灌筑后，拱顶附近空隙后应压浆处理。 29、灌注二次衬砌应按照下列规定进行：⑴   灌注前高压射水清洗喷层表面，并清除基底虚碴、污物和积水，确保基础稳定；⑵   架设拱架、模板时，应位置准确、联接紧密、严防走动，并预留拱架的沉落量； （3）灌注混凝土时应左右对称分层进行，并用振动器捣固，做到内部密实，外部平整；每次灌注长度一般为6－12米；（4）拆模后应做好洒水养护工作。 30、为加速模板周转，在二次衬砌灌注后不立即承受围岩压力而只承受衬砌自重时，混凝土的拆模强度为2.5MPa；二次衬砌灌注后立即受力时，应在混凝土强度达到设计强度70%时方能拆模。 31、二次衬砌施作期间有涌水时，必须做引水、排水、堵水工作，防止水流影响混凝土质量。32、灌注二次衬砌混凝土时，应参照下列措施防止或减少裂缝发生； （1）混凝土中加外加剂。减水单位水泥和水的用量，从而减少由于水化热和干缩等原因所产生的裂缝；（2）采用光面爆破尽量使围岩与喷层表面平顺，减少过大的凹凸不平而产生应力集中裂缝； （3）   因防水需要在初期支护和二次衬砌间设防水层，也可减少初期支护约束而产生的裂缝；（4）宜采用先墙后拱、自上而下灌注二次衬砌，中间不留间歇缝； （5）采用模板台车时，宜减少一次灌注衬砌的长度。灌注到拱脚附近要中断1－2小时（不超过终凝时间），等边墙混凝土下沉基本稳定后再灌注拱部。 六、复合衬砌防排水33、在有水地层中，喷混凝土前应做防排水处理。有集中裂隙水处，可用导水管或导水槽将水引出；大面积渗水地段，地下水无法集中引出时可间隔铺设土工纤维布及矿碴将水引出。初期支护施作后应基本保持干燥。如地下水分布广，水量大时，在内外层衬砌间设防水层。 34、一般情况下，设不封闭无压式防水层，在地下水量小，一般公路隧道，原则上只设防水层；在衬砌背后设盲沟，将水引入排水沟中，当有特殊要求时，可设全封闭有压式防水层，二次衬砌要承受地下水压力。 35、初期支护和二次衬砌间防水层可采用塑料板、喷涂防水层或二次衬砌采用防水混凝土。 36、防水层材料应具有下列性能：防水性能好，化学性能稳定。可抗酸、碱、盐等水溶液的腐蚀作用，无毒、耐久性能好，有足够的柔性、延伸率、抗拉和抗剪强度。 37、塑料板防水层及喷涂防水层施工应遵守规定：38、进行防水层施工时应采取必要的防火措施，并作好工人劳保、福利工作。 七、现场量测40、现场量测的目41、现场量测项目42、量测资料的应用 附件3：复合衬砌结构和防水层设计施工 一、隧道排水有两种形式二、防水层材料的选择 隧道工程复合式衬砌防水层采用LDPE膜及EVA膜作为防水层。 三、几点结论1、通过大量实践证明，采用复合式衬砌，技术先进，安全可靠，防水及防潮性能好，经济合理。 2、根据不同工程地质、水文地质条件及工程性质、用途等决定采用全封闭防水还是排水型隧道。 3、防水层采用双层结构。用PE泡沫塑料垫衬做缓冲层效果同无纺布，但施工方便，造价低廉；选用EVA及LDPE膜（厚0.8mm）做防水膜（片材）完全能满足防水要求，材料立足国内，价格适中。北京地铁复八线工程复合式衬砌结构采用上述几种材料作防水层。 4、通过工程试验研究，防水层铺设工艺先进，即先铺设PE泡沫塑料垫衬，再将LDPE或EVA膜热合于固定PE泡沫塑料垫衬的塑料垫片上，构思新颖，实现了“无钉铺设防水层”，保证了防水层的完整性。防水膜之间接缝应用国产塑料热合机焊接成双焊缝，焊缝严密牢靠，工艺技术先进，国内首创，并达国际先进水平。 5、LDPE或EVA等膜有良好的不透水性和良好的电器绝缘性能，可保护其周围的钢管、钢筋等，做到防水与防杂散电流一体化设计与施工。 8.5.1下列情况应设明洞衬砌：1洞顶覆盖层薄，不宜大开挖修建路堑、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坍方、岩堆、落石、泥石流等不良地质危害；修建路堑会危及到附近重要建筑物安全的地段。3铁路、公路、沟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，考虑结构安全、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洞时，可采用拱形、箱形明洞，并可在洞顶植草、植树等。8衬砌结构设计8.5明洞衬砌 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半路堑拱形明洞应考虑偏压，拱形明洞外边墙宜适当加厚。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，减少或消除偏压。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，顶板一般可采用T形、П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、边坡坍方、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衬砌结构设计8.5明洞衬砌 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250mm。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衬砌结构设计8.5明洞衬砌 8.5.5明洞洞顶回填、拱背处理应根据明洞设置目的、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、崩坍威胁时，应予清除或作加固处理。为防护一般的落石、崩坍危害时，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不设洞门端墙时，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、沟渠及其他构造物时，设计应考虑其影响。一般过水沟渠或普通截水沟沟底距洞顶外缘厚度不小于1.0m。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1.5m。8衬砌结构设计8.5明洞衬砌 8.5.6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。8衬砌结构设计8.5明洞衬砌 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，对混凝土构件应进行抗裂验算，对钢筋混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结构计算9.1一般规定 9结构计算9.2衬砌计算 9结构计算9.2衬砌计算 9结构计算9.2衬砌计算9.2.5Ⅰ～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J。9.2.6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；Ⅳ、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结构计算9.2衬砌计算 9结构计算9.2衬砌计算 9结构计算9.2衬砌计算 9结构计算9.2衬砌计算 9结构计算9.2衬砌计算 9结构计算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结构计算9.4洞门计算 9结构计算9.4洞门计算 9结构计算9.5构造要求 9结构计算9.5构造要求 9结构计算9.5构造要求 9结构计算9.5构造要求 9结构计算9.5构造要求 9结构计算9.5构造要求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面的最小尺寸4）箍筋的直径不应小于纵筋直径的1/4，也不应小于6mm。 9结构计算9.5构造要求2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1/5，同时也不应大于80mm；4）螺纹钢筋换算截面不应小于纵筋的截面积，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%。9.5.7直径大于25mm的光圆钢筋以及所有螺纹钢筋的接头均应采用焊接；直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结构计算9.5构造要求 9结构计算9.5构造要求 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、堵结合，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，洞内外应形成一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。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。 防水与排水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，应设置防水板及无纺布。要求如下：1无纺布密度不小于300g/m2。2防水板应采用易于焊接的防水卷材，厚度不小于1.0mm，接缝搭接长度不小于100mm。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平均气温低于-15℃的地区不低于S8，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、涌水易坍塌地段，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。 防水与排水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、消防水和其他废水。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、滤水篦，其间距宜为25m～30m。4检修道或人行道的道面应考虑排水，可酌情设横坡0.5%～1.5％，亦可在墙脚与检修道交角处设宽50mm深30mm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。 防水与排水10.3排水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100mm，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30m～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，最冷月平均气温低于-10℃时，应采用深埋中心水沟；最冷月平均气温低于-25℃时，应在隧道下设防寒泄水隧洞。 防水与排水10.3排水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80mm。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50mm。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。 防水与排水10.4洞口及明洞防排水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为防止洞外水流入隧道内，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。4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。 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型式。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，并提出各类方法的具体要求。 11小净距及连拱隧道11.1小净距隧道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。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、浅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小净距及连拱隧道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型式不同分为整体式中墙和复合式中墙两种型式，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型式。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： 11小净距及连拱隧道11.2连拱隧道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1.4m；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1.6m；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。 11小净距及连拱隧道11.2连拱隧道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。6连拱隧道监控量测可参照《公路隧道施工技术规范》（JTJ042）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。 11小净距及连拱隧道11.2连拱隧道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。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/s。11.2.5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。 12辅助通道12.1一般规定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竖井、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辅助通道12.1一般规定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。3封闭洞（井）口时，应设置安全检查设施。12.1.6辅助通道的洞（井）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，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， 12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1/100的水位至少0.5m。2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，其型式、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。12.2.3竖井必须设有安全设施，并采取相关安全措施。 12辅助通道12.2竖井 12辅助通道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1/100的水位至少0.5m。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：1）箕斗提升时，不大于35º；2）串车提升时，不大于25º；3）胶带输送机提升时，不大于15º；4）无轨运输时，不大于12º。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12~20m。5斜井必须设置宽度不小于0.75m的人行道，倾角大于15º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。 12辅助通道12.3斜井12.3.3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15º以上的斜井应有轨道的防滑措施。 12辅助通道12.4平行导坑与横洞12.4.1长度在3000m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0.2~0.6m。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。12.4.4平行导坑与横洞的衬砌参数可按表12.3.2选用。 12辅助通道12.5横通道、风道及地下机房12.5.1营运用道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。2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在风道吸入口应设置网状门，防止异物吸入。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。 12辅助通道12.5横通道、风道及地下机房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。12.5.3将通风机械设备设置于地下洞室时，并应满足下列要求：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、控制设备和其他辅助机电设备，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。 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，长度为10～45m，分段安装，分段长4～6m。4导管上的注浆孔孔径宜为10～16mm，间距宜为15～20cm，呈梅花形布置。5当需增加管棚钢架支护的刚度时，可在钢管内注入水泥砂浆。6在护拱上沿隧道开挖轮廓线纵向钻设的管棚孔，不得侵入隧道开挖轮廓线。孔深设计宜为10～45m。护拱的基础应放在稳定的基础上。 13辅助工程措施13.2地层稳定措施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小导管前部注浆孔孔径宜为6～8mm，间距宜为10～20cm，呈梅花形布置，尾部长度不小于30cm。3小导管环向设置间距可为20～50cm，外插角10º～30º，两组小导管间纵向水平搭接长度不小于100cm。4小导管应与格栅钢架组成支护系统。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辅助工程措施13.2地层稳定措施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1/2～1/6。2锚杆直径宜取20～25mm。3锚杆长度宜为3～5m，拱部超前锚杆纵向两排之间应有lm以上的水平搭接段。4锚杆间距，Ⅳ级围岩宜为40～60cm，Ⅴ级围岩宜为30～50cm。5锚孔直径不应小于40mm，可设一排或数排。6超前锚杆外插角，宜为5º～30º。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； 13辅助工程措施13.2地层稳定措施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30mm，充填不得低于M20的水泥砂浆。4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1～2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5～10m。2注浆孔应竖向设置，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辅助工程措施13.3涌水处理措施13.3.1注浆止水设计除应符合第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。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。 13辅助工程措施13.3涌水处理措施3导洞应超前正洞10～20m，至少应超前l～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。 14.1.1当隧道通过膨胀岩层、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特殊地质地段14.1一般规定 14.2.1膨胀性围岩隧道支护衬砌形状宜采用圆形或接近圆形的断面。14.2.2膨胀性围岩隧道应采用先柔后刚、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，以抗御膨胀压力。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特殊地质地段14.2膨胀性围岩 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、清除或加固充填物、回填夯实、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、无水的溶洞，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溶洞时，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溶洞的方法。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、回填、封闭地表塌陷、疏排水等综合处治措施。14特殊地质地段14.3溶洞与采空区 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、贯入度、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固围岩。14特殊地质地段14.4流沙 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。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，模注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。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》（JTJ042）的相关规定。14特殊地质地段14.5瓦斯地层 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。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黄土隧道洞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，应根据黄土物理力学性质对端、翼墙地基采取适当的换填夯实措施。3黄士隧道洞门墙背上压力可按库仑理论计算，同时应考虑土壤凝聚力的作用。14特殊地质地段14.6黄土 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。14特殊地质地段14.7岩爆 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、平整、耐久、抗滑、耐磨等性能。15隧道内路基与路面15.1一般规定 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。对不设仰拱隧道，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30cm。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隧道内路基与路面15.2路基 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》（JTGD40）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10cm～15cm。15.3.5基层宜采用素混凝土，适宜的厚度范围12cm~20cm，其抗压强度不低于C20或弯拉强度不低于1.8MPa。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隧道内路基与路面15.3路面 15隧道内路基与路面15.3路面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。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、连续配筋砼的配筋率、面层特殊部位的配筋均应符合现行《水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40）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要求。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。 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80~100mm，宜采用双层式沥青面层。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》（TJT014）的有关规定。沥青表面层的厚度、混合料类型宜与洞外路段相同。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》（TJT014）有关对水泥混凝土桥面沥青铺装的规定。15隧道内路基与路面15.3路面 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，洞内侧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》（TJT026.1）对隧道照明引入段、适应段和过渡段的长度规定且不小于300m。2二、三、四级公路隧道及高速公路和一级公路的中、短隧道，洞内侧一段路面宜与洞外路段保持一致，其长度不小于3s的设计速度行程距离且不小于50m。15隧道内路基与路面15.3路面 机电及其他设施16.1通风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、通风要求、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10m/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/s。2风机产生的噪音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。 机电及其他设施16.1通风16.1.4CO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。 机电及其他设施16.1通风2交通阻滞（隧道内各车道均以怠速行驶，平均车速为10Km/h）时，阻滞段的平均CO设计浓度可取300ppm，经历时间不超过20min。阻滞段的计算长度不宜大于1Km。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。 机电及其他设施16.1通风16.1.5烟雾设计浓度1采用钠灯光源时，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。2当烟雾浓度达到0.012m-1时，应按采取交通管制等措施考虑。3隧道内进行养护维修时，应按现场实际烟雾浓度不大于0.0035m-1考虑。 机电及其他设施16.1通风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/s。16.1.7通风设计时必须考虑火灾对策，长度大于1500m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2m/s~3m/s取值。16.1.8选用的风机，在环境温度为250℃情况下其可靠运转时间应不低于60min。 机电及其他设施16.2照明16.2.1长度大于100m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（U0)应不低于表16.2.3-1的要求，路面亮度纵向均匀度（Ul）应不低于表16.2.3-2的要求。 机电及其他设施16.2照明 机电及其他设施16.2照明16.2.4中间段亮度1中间段亮度可按表16.2.4取值。 机电及其他设施16.2照明2当双车道单向交通700辆/h＜N≤2400辆/h，双向交通360辆/h＜N≤1300辆/h且通过隧道的行车时间超过135s时，可按表16.2.4的80%取值。3人车混合通行的隧道中,中间段亮度不得低于2.5cd/m2。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。6中间段灯具的平面布置型式可采用单光带布置、两侧交错布置或两侧对称布置。7紧急停车带宜采用荧光灯光源，其照明亮度应大于7cd/m2。8连接通道亮度应大于2cd/m2。 机电及其他设施16.2照明16.2.5入口段亮度可按式(16.2.5)计算：Lth=k•L20（S）(16.2.5)式中，Lth——入口段亮度(cd/m2)；k——入口段亮度折减系数，可按表16.2.5取值；L20（S）——洞外亮度(cd/m2)。 机电及其他设施16.2照明16.2.6过渡段照明1过渡段亮度过渡段由TR1、TR2、TR3三个照明段组成，与之对应的亮度可按表16.2.6-1取值。 机电及其他设施16.2照明2过渡段长度各过渡段的长度可按表16.2.6-2取值。 机电及其他设施16.2照明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60m，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IP65。 机电及其他设施16.3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、C、D四级，并按《公路隧道交通工程设计规范》规定的方法分级。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。 机电及其他设施16.4其他设施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、适用，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无毒、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，消音设施不得侵入建筑限界。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。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议1引言隧道是山区高速公路中克服山脉等地形障碍，保障最佳道路线形，便于行车、缩短里程、降低标高，提高行车速度，有效地防止山地陡坡滚石、泥石流、雪崩等自然灾害，提高行车的安全性和可靠性，避免由于挖方或填方等地表构筑物引起的明显地形变化，保全自然景观，保护生态环境和节约土地的有效手段。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议为达到上述隧道设计目的，设计时必须考虑所需的规模(隧道长度)和功能（断面空间、线形、附属设施）。倡导路线总体与隧道设计相协调，注重安全、环保、节约土地的设计理念，发展动态设计与信息化施工技术，妥善处理工程安全、环境要求、技术方案、工期造价的辨证关系，力求在公路工程发展的同时，促进公路隧道工程技术更上一层楼。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议2现状公路隧道存在的主要技术问题20年来，我国公路隧道技术取得了长足的进步，积累了一定的经验，但是，由于公路隧道既是道路构造物又是地下工程，它集地质、岩土、结构、地下水、交通工程、汽车动力、空气动力、光学、消防、自动控制、工程机械等多学科技术为一起，构成了技术复杂系统工程，加之我国公路隧道起步较晚、工程集中实施和技术储备不足等，因此，在隧道设计和施工方面还存在着一些问题有待于解决。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议（1）确定的隧道位置不尽合理，这主要是由于在路线方案设计阶段（隧道选址过程），隧道专业人员参与的工作深度不够，对外业调查重视不够，缺乏隧址区的系统调查资料，如洞口位置的建设条件（坡体的稳定性、地形、地质条件、环境条件等）和隧址区的建设条件，很难对总体设计者提出隧址选择的建设性建议，一般情况仅由路线人员根据线型要求拟定完成，而路线设计者仅掌握隧址的一般要求，路隧设计者缺乏沟通，导致了拟定路线方案中的隧址穿越不良地质区段，洞口选在沟谷中或洞门边仰坡偏高，自然坡体遭到破坏，洞口工程段偏压严重等现象时有发生。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议（2）对既有资料的收集尤其是既有的隧址区地质资料的分析缺乏系统性和全面性，加之外业调查期间专业人员不配套，导致地勘工作缺乏针对性。在隧道工程地质和水文地质的勘察方面，虽然已引起重视也做大量工作，但还有搞不准的情况，如隧道涌水量的不准确，有时会因遇到意料之外的大涌水而影响施工。地勘手段不先进且工作量不足，遥感技术尚未普及。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议（3）NATM原理在设计与施工得到一定程度的应用，但不少施工现场的量测手段和量测质量不理想，而且，现行设计、施工和项目管理体制也很难满足NATM对设计、施工的一体化和信息化的要求。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议（4）重视环境要求，是公路工程建设必须执行的一项基本原则。修建公路隧道工程，本身就是保护地表环境的一种积极措施。但在具体工程中也存在一些对环境不利的影响。如隧道施工过程中及竣工后改变了地下水、地表水的原有条件，导致其周围水环境的变化，有可能诱发生态环境的恶化；施工过程中因塌方冒顶、突水突泥涌砂等事故引起地面沉陷,或因改变了岩溶地区的水环境而导致地表塌陷；隧道弃渣处理不当而堵塞河流、诱发泥石流、加大水土流失；施工期的废水及营运期的污水未经处理而直接排入江河等。（5）对地下水的探测缺少专用设备，防水手段较单一，防排水技术较落后，隧道渗漏严重。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议（6）长隧道的运营通风几防灾救援问题还没有解决好。（7）隧道开挖施工中，以钻爆法为主，公路隧道尚未使用掘进机。（8）隧道施工机械如凿岩机、掘进机、装渣运输设备、喷锚施工机械、混凝土模板台车和混凝土输送设备国产化率不高，成本增大，设备换代周期增长。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议3推进公路隧道技术进步的工作重点勘察设计是工程建设的首要环节。准确的勘察资料、高质量的工程设计是隧道工程质量和效益的基础，即使推行动态设计、信息化施工，仍然需要有一个高质量的预设计，仍然不能改变设计是龙头的地位。3．1加强隧道设计与路线总体的协调，确定合理的隧道位置为保障隧道内行车安全，必须所需的通风，照明，防灾救援等附属设施，这是公路隧道的一大特征，而附属设计的内容及规模则由隧道长度、交通量、线形决定，这些与主体工程的设计密不可分。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议隧道的另一特征就是结构设计，其较一般结构更容易受地形地质等围岩条件及施工方法的影响，而地形、地质条件又取决于隧址和路线总体方案的布设。可以说山区高速公路（特别是隧道比例较高者）总体设计水平的高低，在某种程度上是取决于对隧道的利用和设计水平。因此，把握隧道设计目的、功能以及施工条件等的隧道专业人员须在方案研究阶段，应积极主动与路线总体设计者协调，以选择最优的隧道方案。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议隧址方案的选择，应首先对可能的方案在较大范围内进行比较，一般情况下按路隧综合考虑为原则，隧道专业人员，在路线走向一定的条件下，应对以下因素综合考虑，并提出可供总体设计选择的多方案隧址：1）隧址应选择在地层稳定，围岩条件良好的地质体上。2）环境保护方面：隧道与深路堑方案，一般情况，挖深超过40m者应作隧道方案，深30m者，应进行方案比较。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议地下水系以往对地下水系的评价，主要是从其对隧道工程本身的影响角度考虑，但在日益重视环保的今天，设计理念需要转变，隧道设计时应对区域内的地下水系受隧道建设的影响程度进行评估，以确保隧址是否合理。对一些敏感的地表水系，应有详细的调查，并拟定相应的环保处理措施。3）长短隧道方案：长短隧道涉及到环境和设备费用，长隧道修建于地下较深处，除隧道洞口附近地区外，不受环境的制约，而短隧道因覆盖较浅而受环境制约较大。长短隧道方案的比较需要从地质条件、隧道的长度、线型标准以附属设施费用及营造养护费用等方面进行综合比较拟定。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议4）洞口位置主要受地形、地质条件影响，主要需考虑施工安全及运营安全，自然生态保护等。一般情况下应考虑隧轴线与地形等高线的交角大于45度，洞口处在稳定的地质体上。5）隧址选择时，还应考虑辅助坑道和运营通风设置条件及要求，使其互相协调。6）桥隧相连的方案，应考虑实施的条件。3．2隧道线形的设计1）隧道平面线形，隧道平面线形一般采用直线或超高不大于3%的平曲线，洞口内外各不小于3S设计速度行程长度，范围内的平面线形应协调一致，并尽量均衡。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议基于动力学方面的考虑洞内行车速度比设计速度更快的驾驶速是完全可能发生的，如果长度大于2.5km隧道,其设计速度至少80km/h,除非有限速设置，因此在平面线形设计时，除按现行标准规范要求外，还需考虑隧道这种特殊封闭的无参照系统的情况。对于特短隧道（100m），基于照明费用的考虑，平曲线最好采用直线或最大限度的大半径曲线，即从入口可以看见出口。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议2）隧道纵断面设计需考虑隧道长度，交通量，设计速度并须分析行车安全，通风、防灾设施，排水及施工的要求。从下坡的安全性来讲，对于特长隧道（大于3000m），采用单坡时，其纵坡宜控制在2%左右，长度大5000m的单坡隧道，纵坡宜控制在1%左右。从排水来水，最小纵坡0.3%在洞内的长度不宜大于500m。3）两洞间距（横断面）设计，一般情况下，两隧道间距应采规范规定标准值，即分离式隧道，在经过了地勘工作后，当围岩条件较好时，地形受限制的区段，或隧道两端连接线上工程较为艰巨时，可以考虑小间距隧道，在采用连拱隧道时，应进行必要论证。在一些傍山地形条件，根据地形、地质及路线的总体设计需要，也可考虑小间距隧道、半隧半路、半隧半桥的方案。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议3．3洞口设计选定洞门位置应最大限度地保护山体自然状态，有利于环境的协调，行车安全和维修养护，避免洞门前出现高边坡或深拉槽。洞口位置设计时需考虑洞口的位置，并注意尽可能减少对植被或自然坡体的破坏，还需要考虑洞口施工范围，洞口的设置方法，洞口的支护结构与辅助施工法，洞口斜坡稳定性及必要支护工程，发生气象灾害的可能性及必要的对策以及地表沉降等对洞口附近结构物等的影响。 附：山区高速公路隧道建设中若干技术问题刍议3．4发展动态设计和信息化施工 谢谢