TB 10003-2016 铁路隧道设计规范

P中华人民共和国行业标准发布施行日期：2017年1月25日1国家铁路局关于发布铁道行业标准的公告(工程建设标准2016年第7批)—2016年10月24日345郑长青、倪光斌、赵东平、高杨、林本涛、王明年、林传年、67 1 4 4 63总体设计 9 9 3.6防灾疏散救援工程 3.7接口设计 4隧道勘察 4.3围岩分级 5设计荷载 235.1一般规定 23 255.3可变荷载 27 6.1一般规定 8 6.3喷射混凝土 6.5石材和砌体 35 7.2洞口段设计 8隧道衬砌 8.1一般规定 41 45 46 47 10.2防水 10.3排水 71 74 911.2施工通风 74 76 77 7912.1岩溶隧道 8112.3瓦斯隧道 12.4采空区隧道 12.5高地应力区隧道 12.9严寒及寒冷地区隧道 13辅助坑道 13.1一般规定 13.3横洞和平行导坑 14施工方法及主要措施 14.3掘进机法 14.4盾构法 14.6超前地质预报 14.7监控量测 15隧道改建 15.1一般规定 15.2改建规定 15.3电气化改造 16环境保护 16.1一般规定 16.2水资源保护 16.3自然环境及周边建(构)筑物保护 16.4隧道弃渣 附录A建筑限界 附录B铁路隧道围岩分级 附录C铁路隧道围岩亚分级 C.1围岩亚分级 C.2隧道围岩亚分级修正 附录D深埋隧道荷载计算方法 附录E浅埋隧道荷载计算方法 附录F偏压隧道荷载计算方法 附录G明洞荷载计算方法 附录H洞门墙计算方法 附录J盾构隧道荷载计算方法 附录K常用型钢特性参数表 本规范用词说明 长500m及以下；长500m以上至3000m;长3-000m以上至10000m;长10000m以上。小跨度5m以上至8.5m;工程部位(结构)边仰坡防护结构，100年以结构构件截面计算应力不大于规定的材料容许应力的原2.1.4疏散通道evacuation2.1.10围岩压力surroun2.1.11松散压力looseningpressure2.1.12埋深burieddepth2.1.20专用洞室dedicatedchamber2.2.1荷载Q——围岩压力Q——斜截面上最大剪力q——垂直匀布压力e——结构上任意点i的侧压力2.2.3材料指标feuk——边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值G.——混凝土的剪切模量E₈——钢筋的弹性模量Q——斜截面上受压区混凝土和箍筋的抗剪强度Re——围岩的单轴饱和抗压强度BQ——围岩基本质量指标y——围岩重度2.2.4几何特征b——矩形截面的宽度或T形截面的肋宽d——钢筋直径h——截面的厚度或曲线线路外轨超高h'——外侧拱顶至地面的高度h₀——截面的有效高度h——T形截面受压区翼缘的高度l——构件的计算长度R——曲线半径t——偏压隧道外侧衬砌拱部与地面线平行的切线与地面线x——混凝土受压区的高度围岩级别IⅡ~ⅢVV2隧道内的坡度不宜小于3%。围岩级别围岩主要工程地质条件(小跨度)围岩基本围岩弹性IⅡ象，或为硬质岩石偶夹软质岩石结构出现局部小坍塌，侧壁稳定，层间结合差的平Ⅲ间结合差，多有分离现象；硬、软质岩石互层D:>4.0间结合良好或一般时失去稳定响较重或严重，节理较发育或发育围岩级别围岩主要工程地质条件围岩开挖后的稳定状态(小跨度)围岩基本围岩弹性V2.黄土(Q₁、Q₂)1和2呈大块状压生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定V碎；全部极软岩及全部极破碎岩(包括受构造影响严重的破碎带)结构围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常出现小坍塌；浅埋时易出现地表下沉(陷)土、粉土及黄土(Q₃、Q₄)松软结构V黏性土呈易蠕动的潮湿松散结构围岩极易变形坍塌，有水时土砂常与水一齐涌出；浅埋时易塌至地表<1.0(饱和注：1弹性纵波速度中A、B、C、D、E系指岩性类型，详见附录B;围岩级别容重γ泊松比内摩擦角黏聚力IⅡⅢVV结构附加恒载(包括设备荷载)围岩(地层)压力土压力混凝土收缩和徐变的影响静水压力及浮力基础变位影响力与隧道立交的铁路列车荷载及其动力作用与隧道立交的公路车辆荷载及其动力作用隧道内列车荷载及其制动力渡槽流水压力(设计渡槽明洞时)附加荷载隧道内列车冲击力温度变化的影响灌浆压力冻胀力气动力施工荷载(施工阶段的某些外加力)附加荷载落石冲击力沉船、抛锚或疏浚河道产生的撞击力ha——深埋隧道垂直荷载计算高度，按附录D的规定予降低温度5℃~10℃。—— —3混凝土中的三氧化硫含量不应超过胶凝材料总量的5片石强度等级不应低于MU40,块石强度等级不应低于100年6.1.8明洞填料的物理力学指标，当无实验资料时，可按表重度(kN/m³)计算摩擦角φ回填土石(配筋率在3%以内)f6.2.2混凝土和钢筋混凝土结构中混凝土的极限强度应按表R弯曲及偏心受压应力弯曲拉应力剪应力6.2.4混凝土的弹性模量应按表6.2.4采用。混凝土喷射混凝土凝结时间(h)喷射混凝土强度等级8234屈服强度断后伸长率容许应力2在最冷月平均气温低于一15℃或-5℃~-15℃的地区抗剪R;一6.6.2喷射混凝土中钢纤维等效直径宜为0.3mm～0.5mm,长度宜为20mm～25mm,纤维体积率可采用0.35%～1%;模筑混凝土中钢纤维等效直径宜为0.3mm～0.9mm,长度宜为20mm~60mm,纤维体积率可采用0.5%～1%。钢纤维抗拉强度不得小胺纤维或聚乙烯醇纤维等，纤维体积率宜为0.06%～0.25%。1仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不应小于1.5m,洞门端墙顶高出仰坡坡脚不应小于0.5m,洞门端墙与仰坡间水沟的沟3在松软地基上设置基础，应采取措施满足地基承载力墙身截面压应力σ≤容许应力墙身截面偏心距e≤0.3倍截面厚度基底应力σ≤地基容许承载力基底偏心距e土质地基≤B/6(B—墙底宽度)≥1.3(抗震检算时≥1.1)≥1.6(抗震检算时≥1.3)基准点有无有中点中点R围岩级别中跨ⅡⅢV2.0m。填土坡度宜为1:1.5～1:5。山坡有严重的危石、崩塌K——围岩弹性反力系数，无实测数据时可按表4.3.3据结构所受的不同荷载组合，在计算中应分别选用不同的安全系数，并不应小于表8.5.2—1和表8.5.2—2所列数值。按所采用附加荷载原因附加荷载原因的偏心距不宜大于截面厚度的0.45倍；对于半路堑式明洞外墙、棚式明洞边墙和砌体偏心受压构件，不应大于截面厚度的0.3倍基底偏心距应符合表7.2.5的规定。8.5.4明洞的基底应力不得大于地基的容许承载力。半路堑单定系数和倾覆稳定系数应符合表7.2.5的规定。8.5.5素混凝土和砌体矩形截面中心及偏心受压构件的抗压强b—截面的宽度(m);468纵向弯曲系数φ纵向弯曲系数φaaααα式中R₁——混凝土的抗拉极限强度，按表6.2.2采用；8.5.7钢筋混凝土受弯构件的截面强度，应按下列公式计算(图RA'RA'KM≤Rwbx(ho—x/2)+RgAg(h₀—a')(8.2对于受压区面积为T形时：KM≤R,[bx(h₀—x/2)+0.8(b-b)h;(h₀—h'/2)]+RgARg(Ag-Ag)=Rw[bx+0.8(b-b)h;](8.按上述公式计算受弯构件时，混凝土受压区的高度应符合式(8.5.7—5)与式(8.5.7—6)的要求，截面强度应符合式(8.5.7—7)的要求。但在构件中如无受压钢筋或计算中不考虑受压钢筋x≥2a'式中K——安全系数，按表8.5.2—2采用；Rw——混凝土弯曲抗压极限强度，Rw=1.25R,按表6.2.2b——矩形截面的宽度或T形截面的肋宽(m);b——T形截面受压区翼缘计算宽度(m),按表8.5.7所h——T形截面受压区翼缘的高度(m)。1233受拉区箍筋数量与间距改变处的截面，如图8.5.9(b)截面4—4。8.5.10矩形和T形截面的受弯构件，当仅配有箍筋时，其斜截Ak——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积(m²),Ak=nak,此时，箍筋的间距应符合第8.6.9条的n——在同一截面内箍筋的肢数；ak——单肢箍筋的截面面积(m²);8.5.11矩形和T形截面的受弯构件，当配有箍筋和弯起钢筋式中Q——在配置弯起钢筋处的剪力(MN),按第8.5.12条的Aw——配置在同一弯起平面内的弯起钢筋的截面面积(m²),弯起钢筋的间距应符合第8.6.9条的要求；8.5.12计算弯起钢筋时，剪力Q值可按下列规定采用[图8.5.92当计算以后的每排弯起钢筋时，取用前一排(8.5.13矩形和T形截面的受弯构件，如能符合式(8.5.13)要求8.5.14钢筋混凝土矩形截面的大偏心受压构件其截面强度应按下列公式计算(图8.5.14):或KNe≤Rwbx(h₀—x/2)+R₈A如计算中考虑受压钢筋时，则混凝土受压区的高度应符合式中N——轴向力(MN);e,e——钢筋Ag和Ag的重心至轴向力作用点的距离(m)。当按式(8.5.14—4)求得的构件截面强度比不考虑受压钢筋8.5.15钢筋混凝土矩形截面的小偏心受压构件其截面强度应按下式计算(图8.5.15):KNe≤0.5R₄bh8+RgA:(ho-a')(8.5KNN₂0RAg式中K——安全系数，按表8.5.2-2采用；I₀——混凝土全截面(包括钢筋)的换算截面惯性矩(m⁴);受压构件检算垂直于弯矩作用平面的强度。此时，可不考虑弯矩8.5.17钢筋混凝土衬砌结构构件，考虑长期荷载作用的影响进行计算时，表面裂缝计算宽度限值不应大于0.2mm,特殊环境条下最大裂缝宽度可按下列公式计算，对e₀≤0.55h₀的偏心受压构受弯和偏心受压构件取α=1.9,对偏心受拉构件取α=2.4;时，取φ=0.2;当φ>1.0时，取φ=1.0;对直接承E₈——钢筋的弹性模量(MPa),按表6.4.1采用；Cs——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离d₂——受拉区第i种纵向钢筋的公称直径(mm);n——受拉区第i种纵向钢筋的根数；钢筋取0.7,带肋钢筋取1.0;A₈——受拉区纵筋截面面积；Ate——有效受拉混凝土截面面积：对轴心受拉构件取构Ate=0.5bh+(b₄—b)hf,此处br、h为受拉翼缘的8.5.19裂缝宽度检算时，钢筋混凝土构件受拉钢筋应力按下列1受弯构件2偏心受拉构件3轴心受拉构件4偏心受压构件式中M,N——弯矩值与轴力值(MN·m,MN);A,——受拉区纵向钢筋截面面积(m²);e'——轴向拉力作用点至受压区受拉较小边纵向钢筋e——轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点之间的eo——初始偏心距(m),取为M/N;z——纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的距允许挠度当lo<7m时当Lo>9m时表8.6.1截面最小厚度(cm)隧道(暗洞、明洞)衬砌8.6.2混凝土基础台阶的坡线和竖直线之间的夹角不应大配筋率不小于0.2%,全部受力钢筋最小配筋率不小于0.4%。其应小于4d,HRB500不应小于6d,并在钩的端部留一直段；HRB400直段长度不应小于10d,HRB5径不应小于4d,HRB500不应小于6d,并在钩的端部留一直段；HRB400直段长度不应小于5d,HRB500不应小于6d。不应小于5d,HRB500不应小于7d,并在钩的端部留一直段；HRB400直段长度不应小于5d,HRB500不应小于6d。8.6.7钢筋的锚固及最小弯曲半径应符1钢筋最小锚固长度应符合表8.6.7的规定。2梁端部钢筋伸过支点的长度不应小于10d(d为钢筋直3HPB300钢筋的最小弯曲半径应为10d,HRB400钢筋的最小弯曲半径应为14d,HRB500钢筋的最小弯曲半径应为表8.6.7钢筋最小锚固长度(mm)8.6.9钢筋的直径和间距应符合表8.6.9—1～表8.6.9-3的纵向受力钢筋(主筋)≥6且≥d/4(d为主筋中的最大直径)纵向钢筋配筋率>3%时，≤400及截面的短边尺寸且≤15d(d为主筋的最小直径);≤200(d为主筋的最小直径)的侧面上设置纵向构造钢筋，d≥10,并相应设置复合箍筋或拉筋纵向受力钢筋(主筋)板厚h≤150mm时，≤200;(主筋)梁高h<300mm时，≥8;钢筋多于两层时，2层以上钢筋横向中h≤800mm时，≥6;h>800mm时，≥8;时，≥d/4(d为受压钢筋中的最大直径)梁高150mm<h≤300mm时，150~200;300mm<h≤500mm时，200～300;500mm<h≤800mm时，250～350;h>800mm时，300～400;时，d≥12;2梁的腹板高度hw≥450mm时，在积不应小于腹板截面面积(b×hw)的0.1%宽度中心高度小避车洞10防水与排水6洞口、洞身及地表排水系统构成、选用材料及设备配置标准应符合表10.1.2的规定。防水等级渍面积不大于总防水面积的2/1000;任意100m²防水面积上的渗水不超过3处，其单个形成的湿渍或水膜面积不大于0.2m²;平均渗入水量不大于0.05L/(m²·d),任意100m²防水面积上的渗入水量不大于续表10.1.2防水等级100m²防水面积上的漏水点、渗水形成的水膜或湿渍不超过7处；单个湿渍或水膜面积不大于0.3m²,单点漏水量不得大于2.5L/d四级防水措施防水防排管中埋板管防水板防水防水等级10.2.4复合式衬砌初期支护与二次衬砌之间应设置防水层，为2%。密至3m～5m;纵向盲管宜8m～12m分段。4环向盲管管径不宜小于50mm,纵向盲管管径不宜小于10.3.7隧道采用集中疏导排水时应采取防颗粒流失的反滤O₂浓度(%)含有10%以上的游离SiO₂的粉尘浓度(mg/m³)CO浓度(mg/m³)CO₂浓度(%)SO₂浓度(mg/m³)H₂S浓度(mg/m³)NO(换算成NO₂)浓度(mg/m³)高寒高海拔地区隧道内施工人员在洞内连续劳动时间(h)温度(℃)噪声(dB)1全断面开挖时不应小于0.15m/s,分部开挖时不应小于11.3.1铁路运营隧道内空气卫生及温湿度标准应满足表氮氧化物(换算成NO₂,mg/m³)5臭氧(mg/m³)823温度(℃)湿度(%)11.3.5瓦斯隧道运营期间当瓦斯涌出浓度达到0.4%时，应启中等、大、特大跨瓦斯隧道工区非瓦斯工区0涌出量进行判定微瓦斯工区低瓦斯工区0.3m³/min~高瓦斯工区瓦斯突出工区1.瓦斯压力P≥0.74MPa;2.瓦斯放散初速度△P≥10;3.煤的坚固性系数f≤0.5;2二次衬砌厚度不应小于40cm,并根据12.4.3施工过程中应进行隧道隐伏采空区探测，评估其对隧影响深度小于0.5m;对施工影响小中等岩石撕裂声；有一定持续时间，影响深度0.5m～1m;对施工有一定影响强烈并向围岩深部发展，破坏范围和块度大，影响深度1m~3m;对施工影响大围岩强度应力比围岩变形特征I级时间很短，以塑流型、弯曲型变形模式为主破损很严重，相对变形量大于8%,洞底有明显隆注：1Rp为围岩强度(MPa),0max为最大地应力(MPa)12.5.5大变形隧道二次衬砌施作时机应根据现场监测分析确的综合防护措施，并宜采取带截水缘骨架或锚杆(索)的框架梁护12.7.6隧道通过湿陷性黄土时，应进行湿陷性评价。黄土隧道地基湿陷等级按表12.7.6划分，表中隧道地基湿陷量的计算值式中δ——隧道地基下第i层土的湿陷系数；下非湿陷黄土层的顶面为止，其中湿陷系数δg小于0.015的土层隧道地基湿陷等级划分标准△f₈(mm)隧道地基湿陷程度二中等三处理厚度(m)明洞地基、隧道地基15以上12.9.1隧道所处气候环境分类可根据最冷月平均气温(℃)寒冷地区≤一8严寒地区1采用曲墙带仰拱复合式衬砌，混凝土抗渗等级不低于4洞外排水沟(管)应采取深埋保温措施，并设置保温出13.1.8辅助坑道在隧道主体工程竣工后，应按下列规定进行1斜井2竖井13.4.3竖井与隧道正洞的连接可采用单向垂直通道双联式或双向环形通道双联式(图13.4.3)。竖井承担正洞施工段落短、出渣量较少时，可采用单向垂直通道双联式；竖井承担正洞施工段落(a)单向垂直通道双联式示意图(b)双向环形通道双联式示意图13.4.4采用无轨运输的斜井，其坡度应与运输车辆的爬行能力相适应，其综合坡度不宜大于10%。斜井宜按200m～300m的间距设置缓坡段，缓坡段坡度不宜大于3%,并应与错车道或防撞13.4.8斜井和竖井井底应根据涌水量和施工组织安排，选择地13.4.9斜井和竖井在修建和使用期间应有相应的安全措施，并在适当位置设挡车设备严防溜车。倾角在15内部抗管涌水突涌△O△△△OO△△△O建(构)筑物的安全确定，常用的超前支护及围岩加固措施见围岩支护措施临时封闭措施临时仰拱围岩支护措施临时支撑临时构件支撑围岩加固措施超前加固周边加固地表加固15.2.5隧道内基底翻浆冒泥整治宜采用加深或重建排水沟，必2评估隧道修建可能对地表居民造成的影响并做好设计附录A建筑限界A.0.1客货共线铁路隧道建筑限界(≤160km/h)1隧道建筑限界(内燃牵引区段如图A.0.1—1所示)。2隧道建筑限界(电力牵引区段如图A.0.1—2所示)。式中R—-曲线半径(m); 的值也可以用内侧轨顶为轴，将有关限界旋转θ角分直线。加宽方法可采用如图A.0.1—3所示阶梯形方式，或采曲线上建筑限界加宽办法同v≤160km/h客货共线铁路的曲A.0.3双层集装箱运输隧道建筑限界引基本建筑限界曲线上建筑限界加宽办法同v≤160km/h客货共线铁路的曲A.0.4城际铁路建筑限界1建筑限界(图A.0.4)。曲线上建筑限界加宽办法同v≤160km/h客货共线铁路的曲A.0.5高速铁路建筑限界1建筑限界(图A.0.5——1)。曲线地段的建筑限界仅考虑因超高产生车体向曲线内侧倾斜的值也可以用内侧轨顶为轴，将有关限界旋转θ角B.1.2岩石坚硬程度可按表B.1.2—1确定，岩性类型可按表强度R(MPa)定性鉴定硬质岩极硬岩难击碎；硬岩稍振手，较难击碎；软质岩较软岩强风化的A类岩石；弱软岩易击碎；风化～微风化的E类岩石续表B.1.2—1强度R.(MPa)定性鉴定软质岩极软岩痕，手可捏碎；浸水后，可捏成团A石英斑岩等);变质岩(片麻岩、石英岩、片岩、蛇纹岩等);沉积岩(熔结凝灰岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等)B沉积岩(石灰岩、白云岩等碳酸盐类)C变质岩(大理岩、板岩等)沉积岩(钙质砂岩、铁质胶结的砾岩及砂岩等)D第三纪沉积岩类(页岩、砂岩、砾岩、砂质泥岩、凝灰岩等);变质岩(云母片岩、千枚岩等),且岩石单轴饱和抗压强度R.E略有变色剧烈指数(Ky)不发育发育张开度1mm～3mm,为硅质或铁质胶结；张开度小于1mm,结构面平直，钙泥质胶结或无充填物；张开度1mm～3mm,为钙质胶结；张开度1mm～3mm,结构面平直，为泥质胶结或钙泥质胶巨厚层厚层中厚层薄层级别围岩基本质量速度v(km/s)IⅡ极硬岩，岩体较完整；—Ⅲ极硬岩，岩体较破碎；体较完整；极硬岩，岩体破碎；且以软岩为主，岩体较完整或较破碎；具压密或成岩作用的黏性土、粉土及砂类结的粗角砾土、粗圆砾块石土，黄土(Q₁、Q₂)级别围岩弹性纵波速度v(km/s)V较软岩，岩体破碎；重的破碎带)一般第四系坚硬、以上、稍湿或潮湿的土(Q₃、Q₄)D:1.5～3.0V黄土态的土<1.5)渗水量[L/(min·10m)]2地下水出水状态对围岩级别的修正，宜按表B.2.2—2围岩级别IⅡⅢVIⅡⅢVIⅡVVⅡⅢVV一般地应力高地应力极高地应力围岩级别围岩级别IⅢV极高应力IⅡVV高应力IⅡⅢIV或V②V因素综合分析确定。主要结构面是指对围岩稳定性起主要影响的1围岩级别定量修正应对围岩基本质量指标BQ进行修正，并以修正后获得的围岩基本质量指标值[BQ]依据本规范表4.3.12围岩基本质量指标修正值[BQ]可按下式计算。其修正系式中[BQ]——围岩基本质量指标修正值；K₁——地下水影响修正系数；表B.2.3—1地下水影响修正系数K₁00表B.2.3—2主要结构面产状影响修正系数K₂结构面产状及其与洞轴线的组合关系结构面走向与洞轴线夹角<30°结构面倾角30°~75°结构面走向与洞轴线夹角>60°结构面倾角>75°极高应力区高应力区B.2.4施工阶段隧道围岩级别的判定宜按表B.2.4的判定卡岩石类型(名称):土天然重度y=kN/m³距洞口的距离(m)破碎地质结构面间距(m)差中等好明显台阶状简要说明态态态主要结构面走向与洞轴线夹角()主要结构面倾角()围岩级别IⅡⅢVVC.1.1围岩亚分级可按表C.1.1确定。围岩级别围岩主要工程地质条件围岩基本级别Ⅲ构围岩级别围岩主要工程地质条件围岩基本级别粉土及砂类土；2.黄土(Q₁、Q₂);V结构角砾土及黄土(Q₃、Q₄)破碎岩(包括受构造影响严重的破碎带)呈角砾状松散结构土呈松软结构围岩级别ⅢVⅢVVVV围岩级别ⅢV极高应力VV高应力VV围岩级别容重γ泊松比内摩擦角黏聚力级别ⅢV附录D深埋隧道荷载计算方法及水平匀布压力可按下列规定确定(图D.0.1):1垂直匀布压力可按式(D.0.1)计算确定。B——坑道宽度(m);i——B每增减1m时的围岩压力增减率：当B<5m时，2水平匀布压力可按表D.0.1的规定确定。表D.0.1围岩水平匀布压力围岩级别I~ⅡⅢVV水平匀布压力0D.0.2式(D.0.1)及表D.0.1的适用条件是不产生显著偏压力附录E浅埋隧道荷载计算方法E.0.1当地面水平或接近水平，且隧道覆盖厚度值小于式E.0.2地面基本水平的浅埋隧道，所受的作用(荷载)具有对称性。其计算应符合下列规定(图E.0.2式中γ——围岩重度(kN/m³);B——坑道跨度(m);E.0.3当h<ha(ha为深埋隧道垂直荷载计算高度)时，取θ=0,E.0.4当h≥2.5h₄(ha为深埋隧道垂直荷载计算高度)时，式附录F偏压隧道荷载计算方法F.0.1在荷载作用下其垂直压力可按式(F.0.1—1)计算：式中γ——围岩重度(kN/m³);B——坑道跨度(m);围岩级别I~ⅢVV并假定偏压分布图形与地面坡一致(图F.0.1)。F.0.2在作用(荷载)下的水平侧压力可按式附录G明洞荷载计算方法G.0.2明洞拱圈回填土石侧压力可按式(G.0.2ei=Y₁h;λ其中α——设计填土面坡度角();9₁-—拱背回填土石计算摩擦角(°);G.0.3明洞边墙回填土石侧压力可按式(G.0.3—1)计算：h—边墙计算点换算高度(m);h"——墙顶至计算位置的高度(m);填土坡面水平时，附录H洞门墙计算方法H.0.1隧道门端墙、翼墙及洞门挡上墙的有关参数可按以下公1最危险破裂面与垂直面之间的夹角√(1+tan²φ)(tang—tane)[(1-tanetana)(tang+tana)式中φ——地层计算摩擦角();2土压力墙后土压力计算简图及土压力分布如图H.0.1所示。b~—洞门墙计算条带宽度(m)。式中内轨内轨顶面≥曰曰3线路中线隧道中线线路中线隧道中线ⅢⅡ(水沟未示)H.0.3洞门墙的抗倾覆稳定性可按式(H.My-—垂直力对墙趾的稳定力矩；H.0.4洞门墙的抗滑稳定性可按式(H.0.4)计算。f——基底摩擦系数；H.0.5洞门墙基底合力的偏心距可按式水平基底2倾斜基底2N′=ZNcosa+ZEsina式中e——水平基底偏心距；e——倾斜基底偏心距；B——水平基底宽度；H.0.6洞门墙的基底应力可按式(H.0.6—1)～式(H.0.6—4)1水平基底时2倾斜基底H.0.7洞门墙的墙身截面偏心距及强度可按式(H.0.7—1)和式1偏心距epN——作用于计算截面之上垂直力之和。2截面应力σ式中A——计算截面的面积；J.0.2竖向地层压力应按下列规定计算：1当覆土层厚度不大于2倍隧道外径时应按计算截面以上2荷载计算应计及地面及临近的其他荷载对竖向压力的截面尺寸(mm)惯性矩(cm⁴)hbdtrrx截面尺寸(mm)重量hbdtrIxK.0.2常用热轧HW型钢截面(图K.0.2)特性可参考表K.0.2截面尺寸(mm)面积重量HBr889中等跨度开挖跨度(m)面积(m²)适用范围坑道；120km/h~道隧道；200km/h~道160km/h~200km/h双线隧道250km/h~350km/h双线隧道；三线及以上隧道说明表1.0.10—1新建客货共线铁路、重载铁路隧道轨面以上最小净空横断面面积(m²)说明表1.0.10—2新建城际铁路隧道轨面以上最小净空横断面面积(m²)路有砟轨道隧道衬砌内轮廓中线路中线至水沟或电缆槽边缘距离仅为1450mm或1500mm(Ⅱ型枕或Ⅲ型枕),不能满足大机养核曲线地段衬砌内轮廓是否侵入基本建筑限界及能否满足接触网m的曲线地段不考虑衬砌加宽，说明图1.0.10(b)所示双线隧道内要设置衬砌等。而这些结构设计需具有规定的强度、稳定性和2.洞口施工干扰大、场地狭窄或地质不良等，难以进洞的隧道。1.难以采用其他辅助坑道的深埋长隧道。道的隧道。计规范》GB50157,提出隧道洞口高程位置及设防洪水频率标(1)隧道边坡防护措施尽量与路基边坡一致，以保持景观阶段工提供必要的依据线路在内的范围定测施工前参数周围地区施工中施工期内工管理等隧道内及受施工影响的范围围岩种类岩、土质力学性质物理性质滑坡、崩地质分布、断层、褶曲化、变质积水压、围岩弹性者视为土砂围岩滑坡、崩地质分布、断层、褶曲积水压、地下水位、角，变形系数，泊松比围岩弹性声波速度度视为膨胀性围岩滑坡、崩积水压、地下水位、系数、泊松试验锤击数水比粒径均匀的黏土成分时，要研究其滑坡、崩地质分布、断层、褶曲岩石名、角、变形系注：岩相是指岩石粒度、矿物组成、空隙状态。土砂围岩为黏性土时，可参考软质围岩、调查项目资料调查地表踏勘弹性波调查水文调查地下水调查钻孔孔内检测孔内加载试验试件试验速度检測电气检测孔径检测温度检測OOOOOO地质△O△O△△O断层、褶曲△OOO△岩石、土质名△OO△岩相△OO△OOO风化、变质△OOO△固结程度O△O△△OO水OOOOOO△△△OOOO性质OO△黏结力、内摩擦角△O△△OOO性质围岩弹性波速度OOOOOOO调查项目资料调查地表踏勘弹性波调查水文调查地下水调查钻孔孔内加载试验试件试验调查坑道观察量测速度检测电气检测孔径检测温度检測标准贯入试验性质OOO说明表4.2.8—1坑道自稳时间实例IⅡⅢV无支护长度(m)851平均自稳时间10年6个月岩体的内聚力(MPa)岩体的内摩擦角35°~45°25°~35°15°~25°基本原因弹性的或刚发育的土、砂强度破坏塑性的、土中拱效应基本原因入性的虑时间变量)弹塑性的、围岩级别VⅢⅡA围岩级别VⅢⅡBC中硬岩DE围岩级别ABCDIⅡabC围岩级别IⅡⅢVVV(总参工程兵第四研究院)围岩类别I类IV类ABC围岩级别IⅡⅢVVABCDE弱风化(中风化)数波速范围数波速范围数波速范围数波速范围数波速范围沉积岩97白云岩岩浆岩7闪长岩弱风化(中风化)数波速范围数波速范围数波速范围数波速范围数波速范围岩浆岩闪长玢岩8532闪云斜长花岗岩5弱风化(中风化)数数数数数岩浆岩83变质岩34弱风化(中风化)数波速范围数波速范围数波速范围数波速范围数波速范围变质岩77772(7)截面厚度大的明洞衬砌及刚架式棚洞：结构白重|结加恒载十围岩压力+土压力十混凝土收缩和徐变的影响十隧道内度见说明表5.1.6,大致是按2.5倍塌方高度确定的，表中数据确围岩级别ⅢV中等跨度隧道故一般情况下，只在Ⅲ~V级围岩中，当外侧覆盖厚度(t)小于或面坡一致，根据外覆土体的承载力检算，确定值设计，或通过考虑坍落压力拱形成条件与作图法相结合确定。当偏压隧道外侧覆盖厚度小于或等于说明表5.1.7—2中值时，有围岩级别IV石V7苦*57苦X487苦487苦苦苦围岩级别ⅢIV石V关苦苦苦关苦苦关苦防排水模式隧道埋深响和当地气候及降水条件影(排)水中等水压裂隙因充填物性质不同而含水、导水性不同条件更复杂收缩系数标准分别为0.0002(整体灌注的素混凝土)和0.00015地分别采用混凝土弹性模量的0.70倍和0.到50%甚至大于100%是完全可能的。据观测，冻胀小于20%的橡胶被压扁，衬砌所承受的力很小。但如把橡胶换成冰块，由于冰块的弹模大(约3GPa),则衬砌承受的冻胀力相当大。5.3.7高速列车进入隧道后产生的空气动力学效应对隧道附属物(接触网、风机叶片、洞室门、水沟盖板和安装件)会产生不利影响，设计按照最不利组合考虑。模拟计算研究结果表明，空气动力学效应引起的隧道附属物附加力是不可忽视的，这种冲击力是反复作用的，因此对附属物的影响比普通铁路隧道更为不利。根据《高速铁路隧道空气动力学效应对隧道内附属物有关技术标准的研究》结果，不同工况下列车进洞对隧道附属物(如灯泡、密闭洞室门及其他空心设施)引起的附加压强见说明表5.3.7。正峰值压强(kPa)负峰值压强(kPa)1双洞单线隧道70m²300km/h行车2双洞单线隧道70m²350km/h行车3单洞双线隧道100m²300km/h行车4单洞双线隧道100m²350km/h行车5单洞双线隧道100m²350km/h行车6单洞双线隧道92m²250km/h行车7单洞双线隧道92m²250km/h行车8双洞单线隧道58m²250km/h行车(1)根据国际标准ISO3893及现行《铁路混凝土强度检验评定标准》TB10425的规定，混凝土标号的名称改为混凝土强度等级(以符号C表示),并对混凝土试件的标准尺寸，由原来的边长为20cm立方体，改为边长为15cm立方体。混凝土强度等级由立方体抗压强度标准值确定，立方体抗压强度标准值是本规范混凝土各种力学指标的基本代表值。立方体边长(cm)75l6.1.8表6.1.8所列数值是多年实践中普遍采用的经验设计6.2.1条文引自《混凝土结构设计规范》GB50010—2010第fcu,k=R×0.1-2(说明6.2.2—1)混凝土的抗压极限强度R₄采用10cm×10c的棱柱体试件的轴心抗压极限强度。根据原铁道部所属44个单位138组试件和原国家建委所属4个单位64组试件，共202组棱Ra=K₄R(说明6.2.2—2)式中Ka—棱柱体抗压平均系数。由此202组试件试验数据的统计计算，Ka=0.84,要有一定的保证率，取保证率95%,则混凝土的抗压极限强度按R₂=Ka(1-1.6458)R=0.84(1-1.645×0.105)RRa=0.7(fcu,k+2)(说明6.2.2—4)沿轴心方向预理螺纹道钉或螺纹钢筋)的棱柱体试件的轴心抗拉极限强度。根据原铁道部所属5个单位94组试件(6个试件为一组)和原建筑科学研究院32组试件(3个试件为一组),共220组试件(按3个试件为一组换算)抗拉强度的试验资料，按回归分析，R₁与标准立方体抗压强度R可近似用以下关系式表达：R₁=K₁R(说明6.2.2—5)考虑到在拟定规范中混凝土抗拉极限强度的具体参数时，还要有一定的保证率，取保证率95%,同时考虑混凝土抗拉强度折R=K₁(1-1.6458)y₀R³=0.622(1-1.645×0.118)0.95(说明6.2.2—6)(说明6.2.2—7)6.2.3表6.2.3所列混凝土的容许应力，是以相应的极限强度计算值，除以相应的安全系数得出的指标。安全系数K的取值，是根据受力性质、材料种类并参照有关设计规范数据拟定的。现说(1)混凝土的压应力[ow]系按偏心受压时的应力考虑(因实际实际应力图形非直线变化，因此K可适当降低，而采用2.0,即混凝土的弯曲拉应力[owi]的K采用4.0,即混凝土的剪应力[z]的K采用2.0,即6.3.1根据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》低于0.8MPa,Ⅲ级围岩不低于0.5MPa。喷射混凝土的抗拉强2001中4.3.1～4.3.2条及条文说明。取消了原规范C20喷混凝喷射混凝土的极限强度，系参照《混凝土结构设计规范》承能力，而喷混凝土控制围岩变形和松弛最重要的指标是早期强调研及设计施工、实验研究，本规范规定了喷混凝土8h强度和6.4.2表6.4.3所列钢筋的容许应力，是以钢筋的屈服强度，除以相应的安全系数得出的指标。安全系数K的取值计算主要荷载时，钢筋的容许应力[o]的K主采用2.0,即6.5.1条文引自《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424—2010第8.1.1条、第8.2.3条。数表示(个别强度等级保留了一位小数)。根据工程实践经验，对曲抗拉和抗剪强度设计值在缺少实测资料时，说明表6.5.3供l236.5.5对于石砌体中心及偏心受压的容6.6.6实际工程设计中也有选用腻子型及膨润土遇水膨胀橡胶雨或施工用水等使止水腻子或膨润土条过早膨胀，另外这两种止1硬度(邵尔A)(度*)2拉伸强度(MPa)3扯断伸长率(%)4体积膨胀倍率(%)5拉伸强度(MPa)扯断伸长率(%)体积膨胀倍率(%)6低温弯折(—20℃×2h)7防霉等级2成品切片测试应达到标准的80%;变形缝所用密封材料，要经受得起长期的压缩和拉伸、振动及疲劳等作用。说明表6.6.7参照《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001给出了密封胶的物理性能。25(低模量)25(高模量)20(低模量)20(高模量)下垂度(N型)垂直(mm)水平(mm)流平性(S型)挤出性(ml/min)拉伸模量(MPa)≤0.4和≤0.4和6.6.8常用注浆材料的特点及范围：单液水泥类浆液：以水泥或在水泥中加入一定量的附加剂为原材料，用水配制(速凝早强作用)和氯化钠等复合附加剂。单液水泥类浆液属于颗粒性材料，适用于注浆量大的预注浆及裂隙宽度大于15mm的围岩注浆。单液水泥浆的特点为：水泥作为注浆材料，来源丰富，价格便宜；浆液结石体强度较高，一般28d的抗压强度为5MPa~25MPa,抗渗性能好。采用单液方式注入，工艺及设备简单，操作观大方的优点。斜切式洞门主要型式及其适用范围见说明适用于无路堑或仅有短、浅路堑的的洞口，管内注浆对岩体进行加固。管棚端头宜外露1m左右，直接浇筑强度后开挖进洞。本法适用于岩质较破碎的Ⅲ~IV级围岩洞口。钢管高压注浆固结岩体，在管棚的保护下开挖的要求，进洞开挖时需辅以套拱与长(短)管棚预加固。本法适用挖靠山部分(高侧)则采用普通套拱，利用套拱向管钻孔施作管棚及注浆后开挖进洞。在逐榀架设钢拱架时，钢(砂泥岩)植被发育(树林)(小于0.5m³)的孤石直接清除清除或锚固挂设主动防护网(荒、早地)体积庞大(大于2m³)的孤石采用控(小于0.5m³)的孤石直接清除清除或锚固锚网喷防护或设置主动防护网不确定危石区洞顶设被动防护网陡坎(崖)植被发育(树林)(小于0.5m³)的孤石直接清除清除或锚固倒悬区挂设主动防护网不确定危石区护网(砂泥陡坎(崖)(荒、早地)体积庞大(大于2m³)的孤石采用控制爆破炸碎，并清除运走；体积较小(小于0.5m³)的孤石直接清除其他区(灰岩)植被发育(树林)体积庞大(大于2m³)的孤石采用控制爆破炸碎，并清除运走；体积较小(小于0.5m³)的孤石直接清除清除或锚固(荒、旱地)体积庞大(大于2m³)的孤石采用控制爆破炸碎，并清除运走；体积较小(小于0.5m³)的孤石直接清除节理裂隙发育区不确定危石区洞顶设被动防护网陡坎(崖)植被发育(树林)体积庞大(大于2m³)的孤石采用控制爆破炸碎，并清除运走；体积较小(小于0.5m³)的孤石直接清除清除或锚固倒悬区节理裂隙发育区挂设主动防护网不确定危石区护网(荒、旱地)体积庞大(大于2m³)的孤石采用控(小于0.5m³)的孤石直接清除清除或锚固倒悬区节理裂隙发育区挂设主动防护网不确定危石区护网道的划分原则通过计算确定的。如IV级围岩地层，当地面坡1:1.5～1:2时，其抗震设防长度单、双线分别为14m和21m,在上述分析的基础上，须适当留有富余长度结合的理念选择合适的支护结构、净空等措施。洞口抗震设防段易破坏，其破坏机理是往往因为局部受拉引起。根据实践经验规定，单双线隧道底板厚度不小于30cm,且要求隧道底板加设钢围岩级别隧道开挖二次衬砌厚度(cm)喷射混凝土厚度(cm)钢筋网长度(m)间距(m)Ⅱ5———中跨5-———— 中跨— 8 中跨 IV深垣 中跨IV浅埋中跨围岩级别隧道开挖二次衬砌厚度(cm)喷射混凝土厚度(cm)钢筋网长度(m)间距(m)中跨中跨8.2.10二次衬砌拱顶回填注浆采用注浆导管法(预留注浆孔管片环外径(m)管片分块(块)管片厚度(mm)8.3.5通缝和错缝之间的区别本质上讲是一个管片环整体刚度楔形量(mm)采用坡面防护措施，不能确保线路安全时，明洞建筑是经常采实际填土坡1:10～1:5。滑坡时，采用设计填土坡1:3～1:1.5,实际填土坡1:5～1:3。而规定水平向净距不小于1.5d或45mm,而竖向净距则不予小配筋率不小于0.2%,全部受力钢筋最小配筋率不小于0.4%进8.6.9本条所列钢筋直径和间距的规定，与《混凝土结构设计规范》GB50010中有关规定是一致的，可参见该规范有关条文9.1.3隧道内一般均有程度不同的地下水，有的修建时干燥无9.1.4关于避车洞间距，通过实践，仍沿用原规范的有关规定。单线隧道的小避车洞每侧间距为60m,相错设置；而双线隧道小大避车洞一侧间距为300m(碎石道床),因此隧道长度小于二因轻型车辆、小车的避车情况极少，故在隧道中间设一个大避道壁和其他铁路设施的存在，隧道中工作人双边界(一动一静)特性的，可采用合理的通过计算断面后的某个时刻。在说明图9.1.4的隧道断面示意图中人员待避区Bm外侧处(即靠近列车一侧)的列车风风速可以用(说明9.1.4)设人员待避区外侧距隧道壁面距离为Bm,则可根据最大平均在压力波计算中可以得到沿隧道长度方向的断面平均风速，从而得到Vmax,再由式(说明9.1.4)计算出待避处风速Um。线路中线线路中线隧道中线线路中线R₁B₁隧道类型隧道断面积隧道断面最大平均风速为此本规范不考虑在内净空范围内设置人员待避区，人员待避问题通过设置避人洞解决，同时考虑到待避区风速大于隧道断面最设计时速160km及以下的单线隧道，采用无道一般情况下列车正常运行时不允许有人员进入，因此不再设专供维修人员使用的避车洞。隧道内设备洞室根据专业要求设置，渍面积不应大于防水面积的2/1000,任意100m²防水面积的湿规范第3.3.2条规定隧道内纵向坡度不宜小于3%,这个规定考6次。(或边墙脚背后)纵向排水管设置纵坡不小于2%;衬砌边墙背后只11.3.1～11.3.5条文引自《铁路隧道运营通风设计规范》隧道岩溶不良地质的表现形态往往是以上两种或三种形态的引起岩溶水位上升对衬砌结构造成破坏，因此对既有排泄溶水往往给注浆堵水或排水降压造成了极大的施工困难和安全风方，且发育有限(溶洞洞径<1/2隧道开挖洞径或溶洞洞径<6m)、12.3.1通过含瓦斯地层的隧道均为瓦斯隧道，瓦斯隧道等级按瓦斯工区判定阈值为绝对瓦斯涌出量0.5m³/min,根据近年实践(说明12.3.2—1)q-—瓦斯绝对涌出量(m³/min);所建议取1.6。定取0.15;S——隧道内回风流中的断面积(m²),考虑扣除通风管等n——取0.5;(根据《煤规》第168条“表3甲烷传感器的最大容许浓度取0.5%);分数为0.000176)。瓦斯工区等级绝对瓦斯涌出量(m³/min)0些，但较我国安全生产行业标准《矿井瓦斯等级鉴定规范》瓦斯浓度满足运输安全的需要。当隧道内瓦斯浓度达到0.4%0.5%。当瓦斯浓度降到0.3%以下时成因大埋深软弱围岩的挤压高地应力作用下的塑性滑移的优势部位和中的变形膨胀性围岩的体积膨胀的优势部位和方向(底鼓)支护韧性“大变形”层围岩由于支护刚度不足或不移速率递增度，确保围岩与桩直径采用0.3m～0.8m,砂桩间距一般大于砂桩直径的4.5刚度固沙时，完成25m需要4d)小工角度不容易保证(长度为25m)(长度为25m)大无影响 料的选择。(a)有永冻区情况洞口海拔高度(m)一月平均气温(℃)保温段长度(m)最冷月t₁(℃)隧道长度~1000m~1500m~1.000m~1500m中心浅埋水沟中心浅埋水沟中心浅埋水沟中心浅埋水沟中心浅埋水沟中心深埋水沟中心深埋水沟中心深埋水沟中心浅埋水沟中心深埋水沟中心深理水沟中心浅埋水沟中心深埋水沟中心深埋水沟中心浅埋水沟中心深埋水沟中心深埋水沟中心浅埋水沟附注：1.中心浅埋水管设置于仰拱内或仰拱下紧贴仰拱位坑后多一个通向洞外的出口，对于防止瓦斯灾害是有显著作两列车车体最突出部分之间的间隙大于0.2m,错车线范围不小于0.4m,并考虑设置定型渡线道岔的可能性；④弃渣装载点，两列列车车体的最突出部分之间的距离不小道梁之间的最小间隙见说明表13.1.5—1。间隙类别容器和井壁之间容器和容器之间容器和容器和井梁之间45的容积，滑轮和罐道梁间隙454式中v——通过坑道风流的速度(m/s);F-——坑道的净断面(m²);②对为留作运营通风时核算面积，应使断面积在满足运营通风的风量要求等条件下，尽可能地减少压头损失，以节省通风所需的动力，克服风道内阻力所需的压头。其关系式如下：(说明式13.1.5—2)L——通风道长度(m)。如设坑道长度L=200m,所需通风量为120m³/s及240m³/s时，其不同断面所需要的压头h和通风过程克服上述摩阻以及通风机所需的轴功率的关系，见说明表13.1.5—2及说明图13.1.5。R5757从表13.1.5—2、图13.1.5—1和图13.1.5—2可以看出，断5m²(v=24m/s)比F=10m²(v=12m/s)压头增加67/12=5.50倍，耗电量增加5.50倍(克服风道摩擦阻力);当风量240m³/s时，F=5m²(v=48m/s)比F=20m²(v=12m/s),压头增加267/11=24.1倍，耗电量增加1047.2/43.5=24.1倍。0··围岩级别喷混凝土钢筋网网眼尺寸单车道Ⅱ5ⅢV双车道Ⅱ8ⅢV围岩级别预留间距(m)网眼尺寸间距单车道Ⅱ5 Ⅲ286—-V46V88双车道Ⅱ56Ⅲ4668V8注：VI级围岩地段及V级围岩特殊地质地段应采用特殊支护措··