中日山岭隧道技术规范的对比

中日山岭隧道技术规范的比较、比较对象目前日在山岭隧道中有威性的规范就是由土木学会制定道标准示范书】（版我们所谓隧道工程技术规。别按三大主流施工方法，即：矿山法、盾构法及明挖法分三册出版。在该示范书中，同时规定除本示范书外，下列示范书、技术标准亦应遵守。、混凝土标准示范书（规准编）、混凝土标准示范书（施工编）、混凝土标准示范书（维修管理编）

土木学会土木学会土木学会铁道结构物等设计标准解城市矿山法隧铁道综合技术研究所路道技术标造编）

日本道路协会本文，中日山岭隧道技术规范的比较，就是以上述标准示范书、技术标准与我们现行的下列规范、暂行规定等进行的比较。、日本规范、技术标准的现状）日本规范、技术标准的指导思想日本国土交通省2002年提出“土木、建筑设计的基本方针方是以和规定的结构物设计基方针和体系而提出的。因此，此后编制的技术标准，都是以下述指导思想为依据的。其指导思想有二：一个是结构物的设计要从“构筑一个结构物”的思想，转变为“更好地使用一个结构物”的思想；也就是说，结构物设计要从单纯的力学设计转变为性能设计；或者说转变为以力学性能为对象的性能设计。一个是结构物设计必须是包括从勘查、规划、设计、施工及营运的全过程的设计，也就是说，必须把结构物的维修管理纳入到设计中因此，日本土木学会分别制定了【混凝土标准示范书为造性能核查编（2002施工编）及维修管理编2001山岭隧道，基本上是属于混凝土结构一类的结构物，因此，其规范、技术标准的主导思想来自于【混凝土标准示范书准示范书】一变，隧道规范及技术标准也随之而变因此随混凝土标准示范书修本土木学会接着就修隧标准示范书这就是目前实施隧道标准示范书土交通省铁道局也开始就委托铁道综合技术研究所着手编制【铁道结构物等设计标准法隧道设计标准】就是其中之一注：这本标准主要针对城市铁路隧道，地下铁道归属于局管理，因此，也是针对地下铁道的隧道的洞口段及浅埋段也路隧道维修管理标准】（2007）等。）规范、技术标准的体系日本铁路隧道的规范、设计标准，基本上是由土木学会和铁道综合技术研究所，编制的。公路隧道的规范、设计标准则是由日本道路协会编制的。编制单位具有相当的权威性，但编制的规范、技术标准、指南都不具有约束性。其约束性主要体现在投标的过程中，即：业主指定工程设计施工必须符合那个规范或标准，那个规范和标准才具有一定的约束性。这与我1们的规范、暂行规定等具有约束性是完全不同的。在日本真正具有约束性的是国家标准等它都是没有约束性的。除国家的法规、法令外，日本的规范、技术标准大致分为三个层次。第层：标准示范书类：例，混凝土标准示范书、隧道标准示范书等；第层：技术标准或设计标类：例如结物设计标准公路隧道技术基（构造编）等；第层：有对性的指南（指针）：例如奥设计施工指南凝土指南（隧道编凝土施工指南喷凝土设施工指南设劳动灾害防止协会编写的“隧道施工通风技术指南）。这一层次的指南，实质上是对规范、技术标准的补充，包括新技术、新工法的应用等，其应用价值丝毫不逊于规范和技术标准。因此，日本各协会、都在编制指南上投入很大力量。指南的许多内容的绝大部分，都纳入以后修订的规范和技术标准中。其实，日本在规范、技术标准、指南之外，还有一个层次，就是手册。这是集某种技术之大成而编写的工具书由本埝教授主编隧道实用手册综合技术研究所编写“道近接施工对策手册城铁道结构物近接施工对策手册钢盟编写的“钢纤维混凝土设计施工手册编）等。）规范的构成与内容以日本版的【隧道标准示范书、矿山法编】为例加以说明。该示范书由总、划调、计、工辅工、殊岩城矿法道施管、法背工法竖和井0篇成。共234条文。其中特围岩及城市矿山法隧道和工法两是第一次出现的示范书中。第篇则括适用范围语义关规及矿山法的选择和研讨步骤。第篇划和调查，包括规划的基本原，如隧道的线形（平面及纵断面面及隧道的附属设施等；调查的基本原则，如围岩条件的调查、当地条件的调查、调查成果的整理与利用等。施工计划的基本原则，如工区的划分、施工方法的选定、辅助坑道的设置、施工道路、洞外设备及弃碴场等。第篇计，共分通则、设计基本原则支护设计、衬砌设计、仰拱设计、防排水设计、洞口段及洞门设计、分支及扩大段设计、近接施工设计9章其中，近接施工设计是第一次出现在示范书中。第篇施工，由通则、安全卫生、环境保护、测量、开、出碴、洞内运输、支护、衬砌、防排水等的施工和洞口段施工1章成。第篇辅助工法，除一般规定外，主要按确保隧道施工安全的辅工法和保护周边环境的辅助工法分开编写。第篇特殊围岩及城市矿山法隧道城矿山法隧道是第一次出现在示范书中为最近几年城市在土砂围岩中采用矿山法修筑隧道的工程实绩越来越多，因此在铁道综合技术研究所编制的【铁道结构物设计标准·城市矿山法隧道）基础上，增加了此篇。这里所指的特殊围岩包括未固结的、膨胀性的、产生岩爆的，高热、温泉、有害气体的及高压、大量涌水的围岩。第篇施工管理进度管理管和成型管理与测4。2第篇工也是首次出的一篇适用范围工法的规划及调查、设计、施工及施工管理、观察及量测、安全卫生、作业环境的维护、特殊用途等章。第篇板法，是指传统工法而言，一般说限制在小断面隧道中应用。因此其规定也主要是针对小断面隧道的。第篇竖和斜井，由竖井设计、竖井施工、井设计、斜井施工、竖井及斜井的洞底设备等4章成。应该说明，示范书是针对所有采用矿山法修筑的隧道的，包括铁路隧道、公路隧道、水工隧洞、小断面隧道以及地下铁道等，并非单独针对铁路隧道的。其应用都体现在条文的解说中。本示范书把设计和施工合并在一起是一个特点。在日本的隧道工程界，始终认为，隧道设计的成果是由施工来实现的，不管设计如何好，但施工不到位或不良也拿不出满意的结构物来。因此，把规范施工行为的准则与设计有机地结合在一起，是非常必要的。另外还应说明，日本与我们的设计施工体制不同，日本基本上没有独立的设计单位，工程设计与施工基本上是由承包单位承担的。这可能也是在规范中把设计施工合并在一起的一个原因。日本规范和技术标准另一个特点就是每个条文紧接着都有一个比较详细的解说（即条文说明该，规范的条文是较简洁、明确的。是“画龙点睛则详细地说明了条文“龙去脉了许确保条文实施的建议和要求们则恰恰相反文用的笔墨太多，而条文说明过于简陋，有的还没有条文说明。其次，在日本的一些设计标准、指南中，一个重要构成部分，就是“参考资料我们的附件。参考资料给出许多研究成果、统计数据以及实用的设计方法等。例如，在【城市矿山法设计标准中就出个考资料中包括掌子面稳定性评价方法前支护设计方法以及管理基准值设定例等等具有实用价值的资料地【混凝土指南道篇）中也列出有关喷混凝土设计的一些参考资料，包括喷混凝土制造的施工设备、一些喷混凝土的应用事例等。依上所述，日本隧道规范及技术标准，大体上是前言编说或订明、写人名、录条及说参资几部分构成的。这与我们的规范、技术标准大同小异。另外也要指出，日本的规范、技术标准，基本上都是由官方委托有关协会或研究单位编写的。委托单位则组成由知名学者主导的，有研究、学校、企业等人员组成。如【隧道标准示范书山年版）订委员会就是由16人组成，下设总论、规划和调查、设计、施工（包括辅助工法、竖井、斜岩及城市矿山法隧道、施工管理6个科组，人员达余。这与我们编写的方法截然不同。、技术比较（）关于围岩分级日本的铁路隧道和公路隧道的围岩分级，基本上都是定量的分级。铁路隧道和公路隧道的围岩分级指标列于表1.表指

标

围岩的分级指标铁路隧道

公路隧道3物探参数钻探参数围岩条件、物性参数控制基准围岩种类及特性

定量指标弹性波速度围岩强度应力比相对密度、细颗粒含有率净空位移值定性指标按岩石性质分7

弹性波速度RQD围岩强度应力比净空位移值按块状、层状分组，而后按强度分级隧道开挖状态，如掌子面稳定性等围岩状态，如水和不连续面的影响等从指标上看，日本充分利用了在隧道设计阶段用物探、钻探等地质勘察方法获得的地质数据如性波速度和表达钻探心状态的RQD土质围岩中通过物性试验获得相对密度和细颗粒含有率，作为区分砂质土和粘性土的指标。另一个指标就是净空位移值，作为控制位移的大致标准。我们的围岩分级基本上是定性的，缺少定量的指标，对围岩级别的判定，主观臆测的成分较重。实际上，我们在设计阶段也做了大量的地质工作，也取得了不少的地质数据，可惜的是，没有把这些数据进行统计、整理和分析，因此也无法使围岩分级定量化。在定量指标的确定上，基本上是以定量的提交数据和基础性研究为基础的。日本铁路隧道的围岩分级重视低级别围岩和特殊围岩的划分Ⅰ级围当于我们的Ⅴ、Ⅵ级围岩岩的性质就分为Ⅰ、、Ⅰ三级，其中Ⅰ是般围岩，Ⅰ是具有塑性化的围岩，Ⅰ是未固结的松散的土质围岩。另外对一些标准支护模式不能适用的围岩，称为特殊围岩，分出特S特L两级附件一列出日本铁路隧道和公路隧道围岩分级表，以供参考。（）有关结构设计的内【本道准范】篇计由通则、设计基本原则、支护设计、衬砌设计、仰拱设计防水设计口段及洞门设计支扩大段设计近接施工设计等9章成。其中，近接施工设计是第一次出现在示范书中，是以“隧道近接施工对策手册”和“城市铁道结构物近接施工对策手册”为基础编写的。而在【城市矿山法隧道设计标准】中，超前支护也第一次独立成节地例如设计标准之中。）设计的基本原则我们与日本在隧道设计基本原则上的最大差异是二衬上。日本的二次衬砌，基本上采用素混凝土。但在埋深小的土砂围岩、洞口段等地段，考虑以后荷载可能的变化或者可能产生偏压的场合，包括在城市隧道采用全包防水的场合，才采用承载的衬砌，甚至采用钢筋混凝土衬砌。在一般情况下，日本的二次衬砌基本上是按照不承载（安全储备）的原则设计的，以跨左的隧道为例，我们与日本的规定比较列于表1表1二次衬砌厚度cm）比较表围岩分级

中国铁路隧道

日本铁路隧道

日本公路隧道Ⅰ（Ⅵ）4Ⅱ（Ⅴ）Ⅲ（Ⅳ）『C1』Ⅳ（Ⅲ）『C2』Ⅴ（Ⅱ）『D1』Ⅵ（Ⅰ）『D2』

30354045个别设计

3030303030

3030303030注：表中围岩级别分别为中国、日本铁路（）、日本公路『』我们因为在超前支护、初期支护的技术上不能把位移控制在要求的容许值上，才考虑在按围岩级别的降低逐级加厚二衬砌国情和目前的技术理现状出发我们这样做，也是无可非议的。但摆在们前课就：在般岩件，何过强期护超支的用使与岩起够负道定功，从使次砌承，仍是们考的题日本的观点很明确，二次衬砌承载是有条件的。例如：日本在城市矿山法隧道设计标准中就明确规定（第条二次衬砌在下述场合，应具相应的力学功能。·围岩变形不收敛的场合施设二次衬砌时，要具有能使围岩稳定的约束力；砌工后生水压覆荷等外力作用时够承受其荷载；·对使用后的外力变化和围岩、支护材料的劣化，需要提高结构物耐久性时；·需要提高抗震性的断层破碎带；·易受偏压、上覆荷载、地震影响的洞口段；·翻浆冒泥可能性大的场合等。因此，增加二次衬砌需要具有力学功能的条文是有必要的。此时的二次衬砌需要采用解析方法进行设计。）设计方法日【隧道标准示范书隧道编明规定隧支护结构的设计方法有三即：·标准设计的方法；·工程类比的方法；·解析设计的方法。同时在新奥法指南中又明确规定各种方法的应用条件。实际上，我们的设计也是这样做的。但在什么条件下应该采用什么方法，并没有明确地给定。例如日新法计工南于计法规第条在初步设计中，原则上采用以下方法。标准支护模式设计类似条件设计解析手法设计而且规定了在什么条件下，采什么设计方法比较合适。如2所。表2

设计方法的划分5NN设计方法标准支护模式类似条件解析方法

围岩条件·一般围岩(V、ⅣⅢ、Ⅱ·特殊围岩(II·特殊围岩(特S、L)·一般围岩(符合右栏的特殊条)

设计条件·一般条件(标准断面·特殊条件(大断面、偏压地形、埋深极小或极大、地表面下沉有限制等而在【城市矿山法隧道设计标准】规定，工程类比方法应在进行类比性（表）和妥当性（表4的研究后才能采用等。表项目围岩条件

围岩级别地形、埋深地质、土质的构成和性质

研究类比性的项目注意点I特L埋深、不稳定的偏压地形、其他特殊的围岩性质（冲积低地等不整合面、断层等）地层名称、地质年代、成层构造、层组、层相、固结程度、渗透性、地下水位等断面形状水压对周边影响的限制完成后的接近施工抗震表4项目开挖工法掌子面稳定对策地下水对策周边影响对策超前支护初期支护二次衬砌及仰拱

单线、双线、新干线、车站防水型、排水型限制值种类、位置关系、规模等研究条件（预定地震动等）妥当性研究的项目注意点分部尺寸、一次掘进长度设计方法、设计、影响预测方法等设计方法、设计、解析方法等

妥当性研究的量测值掌子面稳定性、地表面下沉、接近结构物位移等地表面下沉、净空位移、拱顶下沉、喷混凝土应力、衬砌应力、使用开始后有无变异等容许位移值或预留变形量在设计中，我们有一个预留变形量的规定，与我们不同的是，日本在设计中，有一个容许位移值的规定外只在I级围中规定了一个预留变形他围岩都没有预留变形量都要求。表是路隧道净空位移值的管理基准例。表

铁路隧道净空容许位移基准6ss围岩级别I或特S

容许净空位移值单线以上

双线、新干线150mm以上I

L

～

～150mmⅡ～Ⅴ

以下

以下日本把容许位移值和超挖联系到一起预留变形量此当超挖小于容许位移值时，皆不考虑预留变形量。也就是说当超挖小于5所的容许位移值时，就可以不设预留变形量。根据日本的施工经验，只有在围岩级别为Ⅰ的场合，才考虑设置10cm的留变形,即在表5的容位移值上加10cm。我们既规定了预留变形量（施工规范6.1.3规了隧道容许超挖值（施工规范表6.2.1跨10m左右的隧道例，两者的合计如表6所示，比日本规定的数值要大。表6

隧超值预变量mm）Ⅱ（Ⅴ）Ⅲ（Ⅳ）Ⅳ（Ⅲ）Ⅴ（Ⅱ）Ⅵ（Ⅰ）（Ⅰ围岩级别

（10～）＋（30～）＋（50～）＋（80～）＋100设计确定中国铁路隧道（预留变形量＋超挖值）

50505050～＋日本铁路隧道的预留变形量注内为日本铁路隧道的围岩级别4）支护结构参数表日本和我们的规范都给定了一个支护结构参数表。在日本版的【隧道标准示范书】之前，隧道支护结构参数表，都是按单线、双线和新干线三种情况给定的我按单线线给定的情况相同在版中隧支护结构参数表是按大断面、中断面和小断面三种情况给定。小断面指净空跨度～，如水工隧洞以及单线铁路隧道；中断面12.5m的如干线隧道、双线铁路隧道和大断面指～14.0m，如三车道公路隧道等。洞口段的支护结构的参数。也同样处理。据此日本公路隧道的洞身段支护结构参数如所洞口段的支护结构参数如表45所示。表1

日本公路隧道标准的支护结构参空宽～5.0m）围

支

一

锚杆

钢支撑

喷

衬

开岩

护

次

长

施工间隔

施

类

施

混

砌

挖7级别

模式

掘进

度m

环向

纵向

工范

型

工间

凝土

厚度

方法长

m

m

围

隔

厚

度m

m

度121

121

2.01.51.21.01.0

无2.02.02.02.0～

－1.21.21.01.0以下

－1.2～1.2～1.01.0

－上下半断

－－－H100H100

1.01.0

555101012

2020202020

全断面法3.0

面注：根据该隧道的利用况和围岩状况，有时可以省去二次衬砌表

日本公路隧道标准的支护结构参数（净空宽度8.5~12.5m）围

支

一

锚杆

钢支撑

喷

衬砌厚度

变

开岩级

护模

次掘

长度

施工

施工

上半断面类型

下半断面类型

施工

混凝

拱墙

仰拱

形富

挖方别

式

进

m

间

范

间

土

余

法长

隔

围

隔

厚

量度m

环向

纵向

m

度

M

MBB2.03.0

2.0

上

－－

530

微台阶半断面°

法或台阶法C1C11.53.0

上半断

－－

1030

40

0面C22b1D1aD2

1.21.21.01.01.0

3.03.0004.0

1.51.51.21.21.2

1.21.21.01.01.0

上下半断面上下半断面上下半

－H125H125H125H150

－－H125H125H150

1.21.01.01.0

1010151520

3030303030

4040454550

000010以下

以下

断面

以下注、支护结构b的划原则是围岩级别为的，基本上采用。当预计开挖变形比较，掌子面稳定的场合，可采用a2在（）内表的围岩级别范围中，当遇有第三纪泥岩、凝岩、蛇纹岩等粘性土岩和风化结晶岩、温泉土时，应设置（）内的仰拱；需要早期闭合断面的场，可用喷混凝土临时仰拱闭合，但其厚度应考上下断面的喷射厚度分别决定。8即使围岩级别为1当部围岩比较坚硬力分挤出的场合仰拱。在围岩级别为D1的合上半部设置金属网的通常上下断面都要设置金；采用钢纤维喷混凝土的场合可以省去金属网在围岩级别D2用上半断面工法开挖上半时助台阶的全断面法开挖有时间差部的变形富余量，可按10cm设计，并在实际施工中根测结果调整围岩级别A、E场合应另外研究表3

日本公路隧道标准的支护结构参数（净空宽度～14.0m）围

支护

一

锚杆

钢支撑

喷

衬砌厚度

变

开挖岩级

模式

次掘

长度

施工间隔环纵

施工范围

上断

下断

施工

混凝

拱墙

仰拱cm

形富

方法别

进

m

向m

向

类型

类型

间

土

cm

余长度

m

隔m

厚度

量cmmBB2.04.01.52.0C1C11.54.01.21.52C21.24.01.21.21D11.06.01.01.0

上半断面上下半断面上下半断面上下半断面

cm－0－0H150－1.21540（45）0H150H1501.02040500

微台阶法、上半断面台阶法隔壁法等D2D21.0以

6.01.01.0以

上下半断面

H200H2001.0以下

25405010下

下注（）内表示的围岩级别范围中，当第三纪泥岩、凝灰岩、蛇纹岩等粘性土岩化结晶岩、温泉余土时，应设置（）内的仰拱；需要早期闭合断面的场合土临时闭合应考上下断面的喷射厚度分别决定。即使围岩级别为D1下半部围岩比较坚硬，承载力充分，无因侧压挤出的场合，可以仰拱。在围岩级别为C2的场一般在拱顶附近，在围岩级别的场合，上下断面都要设置金属网。采用钢纤混凝土的场合可以省去金属网。在围岩级别D2采用上半断面工法开挖上半断面时，与采用带辅助的全断面法开挖，因为没有时间差，下半变形富余量，可按10cm设计，并在实际施工中量测结果调整围岩级别A、E场合应另外研究9表4

洞口段标准支护结构参数（净空宽度2.5m～14.0m）开挖方法

一

锚杆

钢支撑

喷

衬砌厚度次掘进

长度M

施工间隔环向

纵向

上半断面类型

下半断面类型

施工间

混凝土

拱墙

仰拱长度

m

m

隔m

厚度m

上半断面台阶

1.0

1.0

1.0

H-2001.0

25

4550法

（3.0）

（0.5

（1.0上半断面

主

1.0

6.0

1.0

1.0

H-2001.0

254550中壁法

洞

（3.0）

（0.5

（1.0中

1.0

3.0

1.2

1.0

H-1501.0

15

－

50臂

（3.0）

（0.6

（1.0侧导坑超

主

1.0

6.0

1.0

1.0

H-1501.0

以

254550以前法

洞

（3.0）

（0.5

（1.0

下导

1.0

2.0

1.0

1.0

H-125

1.0

10

－－坑

（2.0）

（0.5

（1.0中央导坑

主

1.0

6.0

1.0

1.0

H-2001.0

以

254550以超前法

洞

（3.0）

（0.5

（1.0

下导

1.0

2.0

1.0

1.0

H-125

1.0

10

－－坑

（2.0）

（0.5

（1.0注、锚杆设置在侧壁附近，根据情况适当扩大打设范围，锚杆长度为；正面锚杆，必要时设置拱范，以保证掌子面部的稳定；中隔壁法在中隔壁设置锚杆，中央导坑法中在导坑设置的锚杆，考后面的作业，可采用易于切断的塑料锚杆；考虑断面闭合效果，喷凝土的脚部应有仰拱支持。金属网在台阶法中，设在上下断面中，在侧壁导坑法中设置在上半面。随着断面的大型化，要强对洞口段偏压对策的研究；表5

洞口段标准支护结构参数（净空宽度.5m）开挖方法

一

锚杆

钢支撑

喷

衬砌厚度次掘进

长度M

施工间隔环向

纵向

上半断面类型

下半断面类型

施工间

混凝土

拱墙

仰拱长度

m

m

隔m

厚度m

上半断面台阶

1.0

1.2

1.0

H-200

25

3550法

（3.0）

（0.6

（1.0）10侧导坑

主

1.0

1.2

1.0

H-200

－

1.0以

2550以上超前法

洞

（3.0）

（0.6

（1.0）

下导坑

1.0（2.0）

1.0（0.6

1.0（1.0）

H-1251.0

－－注、锚杆设置在侧壁附近，根据情况适当扩大打设范围；正面锚杆，必要时设置拱1°范围内，以保证掌子面拱部的稳定；金属网在台阶法中，设在上下断面中，在侧壁导坑法中设置在上半面。表6洞口段标准支护构参数（净空宽度3～）开挖方法

一

锚杆

钢支撑

喷

衬砌厚度次掘进

长度M

施工间隔环向

纵向

上半断面类型

下半断面类型

施工间

混凝土

拱墙

仰拱长度

m

m

隔m

厚度m

全断面法

1.0（2.0）

1.0（0.6）

1.0（1.0）

H-125H-1251.02020注、锚杆设置在侧壁附近，根据情况适当扩大打设范围；正面锚杆，必要时设置拱1°范围内，以保证掌子面拱部的稳定；金属网可在拱顶及侧壁置。日本新干线铁路隧道是按速目标设计的宽度大致在～左因其车辆的密封性比较好，隧道净空断面积相对也比较小。其支护结构参数相当于日本公路隧道宽度在～范内。日本新干线隧道的支护结构参数列于表。表9

新干线隧道标准支护参数支扩构件

锚杆

喷混凝土（cm）

钢支撑标准支护

配置

长度(m)×根数

间

距

拱、墙

仰

拱

种类模式

(m)ⅣⅢⅡ

－拱拱

－×0~6

－（随意）l.5

5平均）5(均10(均)

－－－

－－－Ⅰ

拱、墙

3×14

1.0

10(小)

－

(100H)*Ⅰ

拱、墙

l.0

10(小)

15（最

100HⅠ

拱、墙l.0

小）15(小)－100H注：长的锚杆，配置在拱脚附近。2）采用钢支撑，以括号内种类为准。11应该指出：表仅列出初期支护的参数。因为二次衬砌是按安全储备设计的，其厚度与围岩级别无关，基本上采用。与我们的支护结构参数表不同项参见下表。表支护结构参数表的比较日本的围岩级别支护模式一次掘进度m锚杆钢支撑喷混凝土厚度cm衬砌厚度变形富余cm开挖方法－

我们的围岩级别－－锚杆钢架喷混凝土厚度cm二次衬砌厚度cm－－钢筋网（1在日本隧道支护结构参数中把一次掘进进尺作为一个参数，例如在与相当于我们Ⅱ级围岩的情况次掘进进尺超过而在洞口段管岩别概不超过。控制一次掘进进尺的目的，在Ⅱ级围岩中，主要是控制爆破对围岩的损伤，而在软弱破碎围岩中，则主要是控制对围岩的扰动。后者与我们在软弱破碎围岩中，采用“短进尺”的原则是一致的。其次是控制爆破对低龄喷混凝土的影响。一般说，喷混凝土是靠近掌子面喷射的，会强烈地受到爆破的影响别是对低龄喷混凝土本一座断面积为采台阶法施工的公路隧道中，曾进行爆破对喷混凝土影响的试验研究。一次爆破炸药量，混凝土距掌子面0.75m材龄1.5d。爆破后在喷混凝土中产生大振动速度，但没有发生有害的开裂目还没有相应的规定认为破振动速度控制在以下是容许的。（）第个同关于预留变形量的规定。这与预留变形量的定义有关。日本的预留变形量定义是：设计净空断面需要考虑的超过容许位移值的部分。也就是说，在不同围岩中开挖隧道，都要产生预计的变形，而预留变形量则是指超过这个容许位移值的部分。因此，预留变形量的规定就有种法。一种方法像我们采用的方法，就是把预计变形量和可能超过与预计变形量的部分一并考虑，作为设计净空断面的依据，日本则是仅仅把超过预计变形量的部分，作为设计净空断面的依据。两者是区别在于：日本在各级围岩中修筑隧道，都要把开挖引起的变形控制在预计变形量范围之内在当与我们Ⅵ级围岩中增加10cm的留变形量。（3日本越来越重视施工方法对支护结构参数的影响，因此在支护结构参数中，同时给定建议的施工方法。例如日本在新奥法指南中列出围岩级别与开挖方法的标准如14。12表14围岩划分围岩种类

围岩级别与开挖方法的标准隧道开挖方法围岩级别一般围岩

ⅤⅣⅢⅡⅠ

全断面法全断面法全断面法全断面法或台阶法全断面法或台阶法特殊围岩ⅠⅠ特S特L

短台阶法短台阶法（弧形开挖）另行研究因此合标准设计工方法应逐步标准化是当前设计技术的一个趋势。从日本的隧道支护结构参数表中建议的施工方法看，基本上是以全断面法和台阶法为主体，只是在跨度12.5m～14.0m的况，才建议考虑采用其它方法。也就是说，在相当我们的车道公路隧道和双线铁路隧道的场合，在各级围岩中，基本上都建议采用全断面法和台阶法。这也说明隧道采用矿山法施工时，由于施工技术的发展，特别是施工机械的进步以及快速施工的要求等，而逐步向大断面开挖的方法迈进。我们的经验也证实了这一点。(4)日本公路隧道洞口段的支护结构参数，基本上是按施工方法和隧道宽度给定的。因为洞口段的地质条件，一般说是比较差的，因此，在决定支护结构参数时，基本上是Ⅱ条件考虑的。5)仰拱日本的隧道标准示范书对仰拱异常重视，从1994年版开始就与二次衬砌并列单独成章（第3篇第5章仰拱的状和厚度以及混凝土配比等做出了相应的规定是铁路隧道有关仰拱设置的规定我们仅仅在隧道衬砌中列出一设计规范7.2.6条上我们通过客运专线隧道的建设，已经充分认识到仰拱在设计和施工中的作用。表2

新干线铁路隧道仰拱设置基准围岩级别ⅤⅣ

Ⅲ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅰ

Ⅰ厚cm）－

－

－

研究确定

45

喷射＋30

456）近接施工的设计这是第一次出现的2006年版隧标准示范书中的。主要是针对城市隧道日益增加的情况提出的。其中包括近接既有结构物的隧道的设计、相互接近的隧道的设计以及受接近施工影响的隧道的设计，虽然规定的比较原则，但给出了设计的基本要求。）超前支护在【城市矿山法隧道设计标准】中，把超前支护单独列为一章（3编设计－第4章超前支护功设计方法适条件以及其主要参数等做出规定明城市地质条件13下，为维护掌子面的稳定，超前支护是不可缺少的手段。在设计中作为与初期支护同等重要的方法，体现在支护结构参数表中。下表就是一例。表

双线隧道标准支护模式（新干线3章3.3.2条）支护

围岩

喷混凝土

钢支撑

锚杆

短超前支护模式

级别

上下半

仰

拱

间

距

上下半

仰

拱

长

度

根数

长

度

环向间断

面

（mm）（一次

断

面

（）（）（m）

（m）（mm）掘进长（）度）（m）ⅠⅠⅠ

ⅠⅠⅠ

200250250

200250250

1.01.01.0

125150150

125125150

3.03.03.0

121210

003.0

0.60.60.6在该设计标准中将超前支护分为种型短超前支35m前支以下、长超前支护以给标准的支护参数。(3)有关施工的内容）辅助工法日本从新奥法设计施工指南开始就把辅助工法正式列入指南和规范中，隧道标准示范书也同样把辅助工法单独列为一章5章助法而城市矿山法隧道设计标准，在编制过程中为从本质上看保子面稳定和抑制对周边环境的影响的超前支护补强、降低地下水位等方法基本的方法，不是处于辅助地位的方法，因此，外力避免误解没有采用辅助工法这一用语。而在设计标准中分别以对策2.4对）和超前支护第章前护等体现。为了更好的应用，在参考资料中又列出掌子面稳定评价方法、超前支护的机理、试验、工程实绩等具有实用价值的资料。日本在隧道标准示范书中，把辅助工法分2类。即确保施工安全的辅助工法和保护周边环境的辅助工法，更进一步细分为掌子面稳定对策、地下水对策、地表面下沉对策以及近接结构物对策等辅助工法。在对策中包括超前支护、掌子面补强、脚部补强、围岩补强等方法（表表

辅助工法的分类工法

目的

围岩确保施工安全

保护周边环境掌子面稳定对策拱顶子脚部的稳的的稳

地下水对策

地表面下沉对策

接构对

硬岩

软岩

土砂定

稳定

定

策超前支

注浆小导管长钢管管棚

○○○

○○

○○

○○○○

○○○护

水平旋喷

○

○

○

○

○

○14预衬砌

○

○

○

○

○掌子面补强

掌子面喷混凝土掌子面锚杆长掌子面锚杆

○○○

○

○○○

○○○

○○○脚部补强

脚部补强锚杆脚部补强钢管临时仰拱

○○○

○○○

○○

○○○地

排

排水钻孔

○

○

○

○

○

○

○

○下水

水

浅井点深井点

○○

○○

○○

○○

○○位

排水坑道

○

○

○

○

○

○

○对

止

注浆

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○策

水

隔离壁

○

○

○

○

○围岩补强

注浆地表垂直锚杆

○○

○○

○○

○

○○○：比较经常采用的方法）观察与量测日本2006年隧道标示范书中，把观察和量测作为施工管理（第7篇的重要组成部分列入在该篇中。日本道路协会最近修订出版了【公路隧道观察和量测指年与我们最大的不同在观察、量测项目的定位和选定上。例如【示范书】把观察和量测基本上分为两大类。即：·有关围岩稳定性、动态的观察和量测；·有关支护稳定性、动态的观察和量测。其观察、量测的项目及选定标准分别列于1表解说表

以围岩和支护为对象的主要观察、量测项目例分类

观察、量测项目

位置

对象的事像

结果的利用

量测类型有关围岩和支护稳定

观察调查

洞内·开挖面的围岩及已施工区间的支护、衬砌、涌水状况

·开挖面稳定性的判断·围岩级别的再评价·位移状况和位移动态相关性的

A性的观察、量测

研究·今后围岩、地下水状况的推定·使用时的维修管理洞外·地表面状态·开挖影响范围的研究·周边围岩稳定性的研究

有关围岩物性的调查

围岩试件试验及原位置调查、试验

洞内·围岩试件试验：作为构成围岩材料的物理力学性质

·围岩级别的再评价·变形特性、强度特性的研究·掌子面前方的地质预测

B、试验

·变形特性、强度特性的研究洞内原位置调查验：·围岩条件的详细确认作为围岩的物性、工·围岩级别的再评价15

B程性质·掌子面前方的地质预测·变形特性、强度特性的研究有关围岩和支

净空位移测定

洞内·璧面间距离变化·各测定的位移

·周边围岩稳定性的研究·支护构件效果的研究

A护动态

·衬砌浇筑时期的研究的量测

拱顶下沉测定脚部下沉测定底鼓测定地中位移测定

洞内洞内洞内洞内

·拱顶、侧壁的下沉·支护脚部的下沉·底鼓状况·周边围岩的径向位

·拱顶周边围岩稳定性的研究·脚部承载力的研究·仰拱部围岩稳定性的研究·松弛区域的掌握

AB地表面下沉测定

移洞外·周边围岩的地中下沉·周边围岩的地中水平位移洞内·下沉·滑坡

·锚杆长度的研究·开挖前围岩动态的研究·围岩的三维动态的掌握·掌子面前方及周边围岩稳定性的研究·开挖影响范围的研究·掌子面前方围岩稳定性的研究

BAB·滑坡状况的监视有关支护功能

锚杆轴力测定

洞内·锚杆发生的轴力·锚杆长度、根数、位置、锚固方法等的研究

B的量测喷混凝土应力测定

洞内·喷混凝土的应力·作用荷载

·喷混凝土厚度、强度的研究·喷混凝土与钢支撑荷载分担的

B研究钢支撑应力测定

洞内·钢支撑的应力、内力

·钢支撑的规格、间距的研究·喷混凝土与钢支撑荷载分担的

B研究衬砌应力测定

洞内·衬砌混凝土的应力·钢筋应力

·衬砌稳定性的研究·衬砌浇筑时期、设计的研究

B·衬砌动态的监视与管理衬砌位移测定

洞内·璧面间距离变化

·衬砌稳定性的研究

B·个测定的位移其它

周边结构物位移

洞外·结构物下沉

·对结构物的影响

B测定

·结构物倾斜·爆破时的振动地下水位测定

洞内洞外

·地下水位·孔隙水压

·地下水对策的研究·复水状况的评价

B·作用在衬砌上外水压的评价视各种围岩条件选定的主要观察、量测项目列于。解说表

各种围岩条件的观察、量测项目的选定16围岩条件及划分

着重点

观察、量测项目观察调查

净空位移测定

拱顶下沉测定

脚部下沉测定

底鼓测定

围岩试件试验

原位置调查试

地表面位移测

地中位移测定

锚固轴力测定

喷混凝土应力

钢支撑应力测

衬砌应力测定验

定

测

定定硬岩

裂隙少裂隙多

岩块掉落岩块掉落

〇〇

〇〇〇〇没有夹粘土裂隙多碎

松弛土压岩块掉落松弛土压压掌子面稳定性

〇〇〇〇〇软岩

围岩强度应力比大

岩块掉落〇〇〇围岩强度应力比小围岩强度应力比显著小

松弛土压真土压松弛土压真土压掌子面稳定性

〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇土砂围岩松弛压〇〇〇〇〇〇〇掌子面稳定性膨胀性围岩

松弛土压真土压

〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇注（大概在隧道开挖宽度2倍以下的隧道需追加地表面下沉的量测结物的隧道，需要追加结构物下沉测定，地下水位测定等其次是观察量测结果的利用上在【示范书出利用的要求和评价。如围岩性质的评价、围岩动态的评价、支护健全度的评价以及衬砌浇筑时期的评价等。如衬砌浇筑时期的评价：衬砌原则上在确认围岩位移收敛后浇筑。位移的收敛～月0.2～周的值，但至少继续2周上，作为大致标准。围岩动态的评价列于。表2基准位移量测的实绩

公路隧道位移评价的参考例（隧道开挖宽度10m内容·量测断面的最终水平净空位移的中央值（从小的方向50的累积值）约10mm。硬岩的中央5mm，岩30mm·大的位移速度（例20mm/日能是急剧崩塌的预兆支护变异

实态终水平净空位移值0～20mm凝土的变异发生率微小20～120mm时，喷混凝土变异发生率10～20％，120mm以上，发生率达30％以上17计算一般计算的喷混凝土的抗压强度在应变为％左右时力约18MPa：接近设计强度围岩应变·根据位移量测结果的反分析，求出围岩的物性常数，进行正分析求出围岩的应变，与破坏应变比较。适用于具有弹性动态的硬岩最后是观察、量测结果的整理范书】要求隧道竣工后需要把观察、量测的数据整理好并记录到施工实绩表中，如图所。18）附件一、铁隧道设计阶段的围岩分级表岩种类围岩级别

硬岩A类B岩类C岩类

中硬岩D岩

软岩E岩

土砂F、G岩粘性土

砂质土ⅤⅣⅢ

NNN

V≥5.2≥4.6>VV≥

V≥5.0>V≥4.4>V≥

V≥≥≥

≥1.Ⅱ

N

而且G3.8>V≥3.6V≥2.6>V≥2.0而且5≥

而且G>6≥1.而且6>G≥Ⅰ

N

3.2>V3.8>V≥

3.0>V≥

≥

≥

G≥2D≥80而ⅠⅠ

SL

而且4>G≥2而且4>≥或2.O>V≥1.5而且G≥2.5>V2.9>V2.5>V1.5>V或1.5>V或2>G≥1.2>G≥

2>G≥1.5

且F≥10D≥而且19特S

1.5>G1.5>G1.5>G特L

80>D表3-8

计划阶段的围岩分级基准注V围岩性波速（km/s；G围强度力比D：相密（％）F：细粒有率（％）。（）施工阶段的围岩分围岩

最大位移值

ABI

其他

洞内的围岩状态级别

（mmⅤNⅣN

单线：25

11

11

11

F＝

·几乎无裂隙，有也是合的，不会有掉块·有裂隙，开口的夹有土，可能局部掉块，有渗水和涌水时可ⅢNⅡN

双线、新干线：50

12

21

能局部掉块·裂隙发育，不密着，时间而松弛，掉块。掌子面稳定ⅠN

1、2、3

·岩质软时，裂隙少而密闭，随时间而松弛，掌子面稳定·裂隙较密集，开挖后及时支护·软质岩，随时间而松，壁面少许挤出·掌子面面积大时，稳性稍须恶化1、

23、3

·岩片坚硬，但破碎呈片状，与粘土、岩块等混杂的围岩，或单线：75＞双线、新干线：

1、3

2、

者风化，脆弱的围岩，挖后需立即支护，掌子面有松弛趋势，要留核心土·均质，但软弱，周边挤入趋势，掌子面松弛，需留核心土ⅠL

150δ

1、

12、4

·虽有少许涌水，如留心土，掌子面是稳定的，开挖前先行支护，开挖后如立即支护可使围岩稳定ⅠS

单线：150δ

3、3、4

·一开始看不到张开的隙，但随时间会分离面显著，产生大量挤入、剥离。掌子面的出、剥离也同样显著双线、新干线：300＞δ≧150特L特S

单线：δ≧150双线、新干线：

444

·伴随涌水，围岩流动挤出，完全不能期待掌子面的自稳性δ≧300注：表ABI、表示岩类、、4表示围岩状态（另有表与之