T∕CCTAS 308-2026 穿越活动断裂带铁路隧道设计规范

穿越活动断裂带铁路隧道设计规范2026-06-01实施2026-06-01实施中国交通运输协会发布1范围 3术语和定义 4基本规定 2 6活动断裂带作用计算 46.1一般规定 46.2震动及震错作用计算 46.3蠕滑及粘滑作用计算 7.1一般规定 7.2韧性衬砌结构 6 68超前地质预报设计 79监控量测设计 89.1施工阶段监控量测设计 9.2结构健康监测与报警设计 9本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中铁二院工程集团有限责任公司提出。本文件由中国交通运输协会标准化技术委员会归口。本文件起草单位：中铁二院工程集团有限责任公司、同济大学、西南交通大学、北京交通大学、中铁三局集团有限公司、中国铁道科学研究院集团有限公司、中铁第一勘察设计院集团有限公司、中国国家铁路集团有限公司、中国铁路经济规划研究院有限公司、江汉大学、川藏铁路有限公司。本文件主要起草人：朱合华、邸成、黄华、姜波、韩富强、卿伟宸、田四明、周跃峰、袁勋、朱勇、黎旭、张冬梅、徐龙军、禹海涛、巩江峰、朵生君、赵伯明、武威、申玉生、耿萍、唐思聪、许学良、马元、孙伯乐、赵国臣、任晨宁、王宏超、陈锡武、吴华、李敬、郑春海、刘和喜、周鸣亮、吴西峰、石崎材、黄忠凯。1本文件规定了穿越全新世活动断裂带铁路隧道设计的基本规定、勘察、活动断裂带作用计算、韧性结构设计、超前地质预报设计和监控量测设计等内容。本文件适用于穿越全新世活动断裂带铁路隧道的勘察、设计。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB18306中国地震动参数区划图GB/T36072活动断层探测GB/T39147混凝土用钢纤维GB50111铁路工程抗震设计规范TB10027铁路工程不良地质勘察规程Q/CR9217铁路隧道超前地质预报技术规程Q/CR9218铁路隧道监控量测技术规程3术语和定义全新世期间或距今12000年以来发生过位移的断裂带。3.2岩层沿断裂面两侧连续缓慢地滑动。岩层以地震方式产生间歇性的突然滑动。活动断裂带隧道抗震设防段seismicfortificationsectionoftunnelcrossingactivefaultzone穿越全新世活动断裂带隧道中，为地震作用而设防的段落，包含震动作用设防段和震错作用设防段。穿越全新世活动断裂带隧道中，根据活动断裂带上、下盘蠕滑或粘滑错动引起隧道围岩永久变形的范围而设防的段落。穿越全新世活动断裂带隧道中，为地震动引起的结构动态作用而设防的段落。2设防错动量fortificationdisplacement根据活动断裂带百年蠕滑错动量、粘滑值、经济和技术水平等综合确定的隧道结构震错作用设防段的预留错动值。韧性结构体系resilientstructuralsystem综合考虑安全性、耐久性、鲁棒性，且具有快速修复功能的隧道结构体系。衬砌节段liningsegment活动断裂带震错作用设防段的隧道衬砌，通过设置变形缝和主动诱导接头等构造措施划分为特定长度的节段。主动诱导接头activeguidingjoint设置在衬砌节段间，由围岩强度薄弱区和衬砌节段薄弱区组成的构造。设置在初期支护和二次衬砌之间，具有隔离或减小地震时二次衬砌结构上的地震力，并能承受一定荷载的构造。4基本规定4.1穿越全新世活动断裂带铁路隧道(以下简称活动断裂带隧道)勘察应符合TB10027的规定。4.2铁路隧道选线应评估运营期间的安全风险和经济代价，宜避开全新世活动断裂带，其中辅助坑道与正洞交叉处、单双洞过渡位置等特殊结构地段，避让距离不小于50m。4.3线路难以绕避全新世活动断裂带时，选线遵循下列原则：a)应选择在断裂带较窄处且以大交角通过；b)不应选择在断裂带密集处、交汇处及断裂带的端点、拐角处通过；c)不应在断裂带上盘迂回展线。4.4活动断裂带隧道避让距离应根据断裂的规模、性质、覆盖层厚度、地震烈度等因素确定。4.5活动断裂带隧道应开展专项勘察和专题评价工作，查明活动断裂带空间展布、位错性质、百年位错量和影响范围等参数。4.6活动断裂带隧道设防应遵循中震可用、强震可修、蠕滑可控、粘滑抢通的基本原则。4.7活动断裂带隧道应根据活动断裂带性质、影响范围、潜在地震等级、百年位错量、隧道埋深、围岩条件和运营要求等因素综合确定工程设防范围，并进行综合设防设计。4.8活动断裂带隧道设防措施应综合考虑结构重要性、断裂带性质、围岩条件、断面跨度和隧道埋深等因素，通过工程类比和理论分析确定，必要时经过模型试验分析确定。4.9活动断裂带隧道应根据活动断裂带特征开展超前地质预报及监控量测工作。4.10活动断裂带隧道震错作用设防段应开展结构健康监测，并设置运营期人员疏散救援及抢修保通设4.11活动断裂带隧道设计流程见图1。施工阶段超前地质预报设计设计阶段超前地质预报设计结构健康监测与报警设计施工阶段监控量测设计施工阶段超前地质预报设计设计阶段超前地质预报设计结构健康监测与报警设计施工阶段监控量测设计否是图1活动断裂带隧道设计流程5.1隧道隧址区及其外延1000m范围内存在全新世活动断裂带时，应进行重大工程场地地震安全性评价。5.2地质调绘前应搜集活动断裂带、区域地质和区域水文地质资料以及地震及其破坏变形的历史资料。5.3地质调绘应调查地形地貌、地层岩性和地质构造，重点调查活动断裂带的特征及其与线路的关系。45.4踏勘阶段应搜集区域地质资料及地震资料，了解活动断裂带的性质、规模、分布和活动性及其对方b)采用地质调绘、遥感解译、物探、钻探、槽探等综合勘察方法初步查明控制线路方案的活动c)结合线路通过全新世活动断裂带的形式，提出方案的评价和比选意见及相应的工程措施意见。5.6定测阶段勘察应符合下列要求：a)采用地质调绘、遥感解译、物探、钻探、槽探等综合勘察方法详细查明线路通过的全新世活b)结合线路通过全新世活动断裂带的形式、地震地质资料，提出相应的工程措施意见。a)核对活动断裂带的位置、性质和规模等地质资料，与勘察设计资料不符时，应及时补充地质b)施工中因地震引起的工程地质问题，应提出工程措施意见和施b)穿越粘滑型活动断裂带时，震错作用设防段应考虑粘滑作用；c)同时穿越蠕滑型和粘滑型活动断裂带时，震错作用设防段应同时考虑蠕滑作用和粘滑作用。b)穿越粘滑型活动断裂带时，震错作用设防段应同时考虑粘滑作用和震动作用；c)同时穿越蠕滑型和粘滑型活动断裂带时，震错作用设防段应同时考虑蠕滑作用、粘滑作用和表1活动断裂带隧道抗震计算方法结构形式输入地震动计算维度适用范围简单峰值加速度横向岩质地层简单峰值加速度横向岩质、土质地层简单横向、纵向均匀或成层土质地层简单/复杂横向、纵向土质地层时程分析法简单/复杂二维、三维6.2.4存在震错作用时，地震峰值加速度应考虑近场效应的影响进行增大(1)确定。5式中A,——竖向地震峰值加速度，单位为米每平方秒(Ah——水平地震峰值加速度，单位为米每平方秒(m/s²);Kv——峰值加速度比值，按表2分段线性插值确定。表2峰值加速度比值的选取水平峰值加速An(g)K6.3.2活动断裂带隧道粘滑作用宜采用断裂带宽度、倾角、走向与线路夹角、运动类型和错动量等参数表征。6.3.4活动断裂带隧道结构进行蠕滑作用和粘滑作用效应分析时，断裂带运动模式应根据断裂带的地质b)倾滑断裂可沿断裂面在倾向上和竖向上进c)斜滑断裂应沿平行断裂带走向方向、垂直断裂带走向的水平方向和竖向进行三维位移。6.3.5活动断裂带隧道蠕滑作用和粘滑作用效应a)计算模型纵向和横向上应在抗震设防段落的基础上延伸不宜小于5倍洞径；b)计算模型加载应采用主动盘位移方式，必要时可采用主、被动盘同时位移方式；c)三维数值模拟分析应提取抗震设防范围内衬砌结构的位移、内力和破坏情况。时程进行整体缩放，强震动作用的设计地震动加速度时a)震错作用设防段为断裂带范围并向两侧各延伸不小于50m的段落，断裂倾角、走向与线路夹角小于90度时，应调整延伸长度；b)震动作用设防段为断裂带范围并沿其走向向两侧各延伸1000m的区域。7.1.2活动断裂带隧道震错作用设防段综合设防应包括预留空间、优化断面设计、节段设计、主动诱导接头、减(隔)震层和高韧材料等措施。7.1.4活动断裂带隧道震错作用设防段的蠕滑设防位错量应按断裂带年平均运动速率及结构设计使用年67.1.5活动断裂带隧道震错作用设防段的粘滑设防位错量应根据工程场地地震安全性评价并考虑技术和7.1.8活动断裂带单洞隧道的震错作用设防段宜设置平行导7.1.9活动断裂带隧道施工期间应建立超前地质预报、实时监测结果与7.2.1活动断裂带隧道震错作用设防段衬砌结构应采用圆形或近圆形断面，震动作用段和震动影响段应7.2.2活动断裂带隧道震错作用设防段不应设置辅助坑道与正洞交叉口、单双洞过渡、横通道等特殊结7.2.3活动断裂带隧道抗震设防段应采用复合式衬砌结构，并采用带仰拱的曲墙式衬砌。7.2.4活动断裂带隧道设防段初期支护宜采用纤维喷射混凝土结7.2.5活动断裂带隧道设防段二次衬砌应采用钢筋混凝土衬砌。震错作用设防段混凝土宜采用纤维混凝7.2.6活动断裂带隧道抗震设防段宜采用衬砌节段，震错作用段衬砌节段长度衬砌节段长度可为12m~24m,震动影响段7.2.7活动断裂带影响范围宜采用有砟道床结构，其设置范围应包含断裂抗震设防段，并结合养护条件7.3.1活动断裂带隧道震错作用设防段内轮廓应比一般地段内轮廓大，预留一定的净空，拱墙范围内的7.3.2活动断裂带隧道震错作用设防段衬砌节段间应设置主动诱导接头，包括围岩主动诱导构造和二次衬砌主动诱导构造，如图2所示，并符合下列规定：a)衬砌节段间变形缝两侧不大于1m外的围岩应采用注浆加固；b)衬砌节段间变形缝宽度不宜小于5cm;c)衬砌节段间变形缝处初期支护与二次衬砌之间应全环设置变形压缩环。变形压缩环可采用橡胶类材料，沿纵向宽度不宜小于50cm,厚度不宜小于10cm。7标引序号说明：7.3.3活动断裂带隧道震错作用设防段拱墙初期支护与二次衬砌之间应设置耐压消能隔震层，如图3所示。并符合下列规定：a)耐压消能隔震层采用橡胶材料时，压缩强度不小于5MPa、压缩刚度不小于2.13×106N/m;采用聚氨酯材料时压缩强度不小于35MPa、压缩刚度不小于1.73×10⁷N/m。可按梅花型布置，间距不宜小于1.5m×1m(环向×纵向);b)耐压消能隔层厚度应根据设防烈度、设防错动量、消能目标等因素综合确定，并不宜小于1cm。标引序号说明：8超前地质预报设计8.1活动断裂带隧道抗震设防段超前地质预报应符合Q/CR9217的相关规定。8.2活动断裂带隧道震错作用设防段应开展超前地质预报，探明断裂带的性质、产状、规模、物质组成、破碎程度、富水情况及其在隧道中的分布位置等，并分析其对隧道的危害程度。8.3活动断裂带隧道震错作用设防段的超前地质预报应先开展地质调查，以弹性波反射法、超前地质钻探和加深炮孔等方法进行综合探测，并符合下列要求：a)应采用弹性波反射法初步探测全新世活动断裂带的位置及分布范围；b)应采用超前钻探法准确预报全新世活动断裂带的位置、宽度、物质组成等情况；c)全新世活动断裂带富水时，应增加瞬变电磁法、激发极化法等方法。88.4活动断裂带隧道抗震设防段施工前，应根据施工图勘察，进一步核实活动断裂带的性质、产状、位置与规模等。8.5活动断裂带隧道工作面距离震错作用设防段50m时，应开展长距离超前钻孔，探测活动断裂带近端边界，并符合下列规定：a)超前钻孔不少于1孔；b)超前钻探的探测位置应进入预测活动断裂带近端边界不小于10m;c)钻孔宜取芯。8.6活动断裂带隧道工作面距离断裂带边界50m时，应采用超前钻孔探测断裂带位置、走向、倾向、宽度和物质组成等，并符合下列规定：a)超前钻孔不少于3个，其中取芯钻孔不少于1个；b)每个超前钻孔均应揭示破裂带不少于5m。8.7隧道通过全新世活动断裂带后，剩余抗震设防段超前钻孔应符合下列规定：a)超前钻孔不少于1个，单孔钻进长度不小于30m,搭接长度不小于5m;b)钻孔内成像不少于1个。8.8活动断裂带隧道震错作用设防段加深炮孔应符合下列规定：a)加深炮孔数量不少于3孔；b)穿越富水活动断裂带时，辅助坑道、单洞单线正洞不少于5孔，单洞双线正洞不少于9孔；c)加深炮孔探测单孔长度不小于9m,搭接长度不小于3m,周边加深炮孔终孔于轮廓线外不小9监控量测设计9.1施工阶段监控量测设计9.1.1活动断裂带隧道监控量测应符合Q/CR9218的相关规定。9.1.2活动断裂带隧道抗震设防段应开展监控量测设计，监测周期为自工作面进入抗震设防段施工始至抗震设防段二次衬砌施作后6个月止。9.1.3活动断裂隧道抗震设防段必测项目和选测项目应符合表3的规定。表3活动断裂带隧道抗震设防段监控量测项目序号监控量测项目监测范围1●抗震设防段通长范围2●抗震设防段通长范围3拱(墙)脚位移●抗震设防段通长范围4●抗震设防段通长范围5隧底隆起●抗震设防段通长范围6●7围岩压力o典型断面8钢架应力o典型断面9喷射混凝土应变O典型断面支护接触压力o典型断面二次衬砌钢筋应力O典型断面二次衬砌混凝土应变O典型断面震动监测O典型断面衬砌节段变形监测O典型断面99.1.4活动断裂带隧道抗震设防段监控量测必测项目可采用人工监测或自动化监测，选测项目宜采用自9.1.5活动断裂带隧道拱顶下沉测点、拱(墙)脚位移测点、净空变化测点、隧底隆起测点、地表沉降测点应布置在同一断面上，抗震设防段监测断面间距不宜大于5m;其余两侧震错作用设防段间距不宜于100m;其余两侧震错作用设防段监测断面不宜少于2个，间距不宜大于150m。表4抗震设防段选测项目监测频率序号量