条文说明-城市道路隧道设计标准

IV广东省工程建设标准城市道路隧道设计标准DBJ/TXX-XXX-XXXX条文说明制定说明《城市道路隧道设计标准》DBJ/TXX-XX-202X，经广东省住房和城乡建设厅202X年X月X日以第X号公告批准、发布。为便于广大设计、施工、监理、科研、高校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，《城市道路隧道设计标准》编制组按章、节、条顺序编制了条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。目录TOC\o"1-2"\h\u1总则 943工程勘测 953.1环境调查 953.2工程测量 953.3地质勘察 964总体设计 984.1一般规定 984.2位置选择 984.3线形设计 994.4横断面设计 1004.5景观 1014.6施工筹划 1025建材 1036结构设计 1046.1一般规定 1046.2作用 1046.3地基与基础 1086.4结构设计 1086.5结构计算 1266.6抗浮 1307防水 1327.1一般规定 1327.2明挖法隧道防水 1327.3矿山法隧道防排水 1327.4盾构法隧道防水 1337.5沉管法隧道防水 1348给水与排水 1368.1一般规定 1368.2给水系统 1368.3排水系统 1369通风 1389.1一般规定 1389.2设计标准 1389.3隧道平时通风系统设计 1399.4隧道火灾防排烟系统设计 13910供配电与照明 14110.1一般规定 14110.2供配电设计 14110.3变电所设计 14210.5照明设计 14211监控与防灾报警 14411.1一般规定 14411.2系统要求 14411.3供电、防雷与接地 14512路面 14713交通安全设施 14813.1一般规定 14813.2交通标志和标线 14813.3交通防护设施 14813.4交通控制及智慧交通 14814运营管理中心 1491总则1.0.2矿山法的钻爆法部分在现行的《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG3370.1中规定较为全面，本标准的矿山法隧道以城市道路常用的浅埋暗挖法为主。本标准适用于交通独立隧道。与地下商业综合体合建的交通隧道，应专题论证适应性。3工程勘测3.1环境调查3.1.1本条参考上海市工程建设规范：《道路隧道设计标准》DG/TJ08-2033-2017J11197-2017的相关规定。3.1.2隧道工程前期搜集资料是必要的一项工作，目的在于合理确定建设方案，应当全面、准确。对于可能引发地质灾害或可能遭受地质灾害危害的隧道工程，应当配套建设地质灾害治理工程。3.1.3城市的快速发展使现场情况不断变化，必须通过现场的调查进一步核实搜集的资料，并进行必要的补充。3.1.4隧道设计人员应对现场环境对设计方案的影响做预测与评估。3.2工程测量3.2.1一般规定1工程测量属于项目的前期工作，为设计提供基础数据；其内容和精度，除了遵循相应规范外，还应满足设计及施工要求。2采用地方基准时，应提供与国家基准的转换关系。3.2.2～3.2.31控制测量是工程测量的基础，主要包括平面和高程控制测量；控制点的埋设、观测和数据处理等，应严格按照相应的精度等级执行。2主要参考《公路勘测细则》JTGC10-2007和《城市测量规范》CJJ/T8-2011。3.2.4陆地地形图测绘2主要参考《公路勘测细则》JTGC10-2007和《城市测量规范》CJJ/T8-2011。3.2.5水下地形图测绘2主要参考《公路勘测细则》JTGC10-2007和《城市测量规范》CJJ/T8-2011。3.2.6地下管线探测1地下管线探测前，应注重已有资料的收集和现场踏勘，特别是对一些重要管线（如燃气，石油等）资料的收集；对一些重要节点的重要管线，如常规探测方法已不能满足要求，应采用专项管线探测（如采用陀螺仪和导向仪等手段探测）的方法。2主要参考《工程测量规范》GB50026－2020和《城市测量规范》CJJ/T8-2011。3.2.7中桩放样及纵横断面测量1初测阶段，应完成中桩放样及纵断面测量工作，横断面测量工作应根据设计具体要求而定；定测阶段应逐桩完成纵横断面测量工作。2主要参考《公路勘测细则》JTGC10-2007和《城市测量规范》CJJ/T8-2011。3.3地质勘察3.3.1岩土工程勘察阶段应根据设计阶段进行，各阶段勘察成果应满足相应的设计阶段要求。一般可按可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察三个阶段开展工作，并可根据施工阶段的需要进行施工勘察。可行性研究勘察应为隧道选址提供工程地质和水文水质资料，初步勘察应为初步设计和施工方法的选择提供岩土参数和相关建议，详细勘察应针对工程特点和岩土条件开展工作，为施工图设计和施工提供所需的岩土参数和相关建议。对岩土工程条件复杂或有特殊要求的城市隧道，尚应进行施工勘察；对岩土工程地质条件简单的或已获得较多相关资料的，或已有工程经验的场地，可简化勘察阶段。接线道路、隧道运营管理中心等附属工程以及隧道管节制作干坞等临时工程，应按国家、行业相关现行技术标准的要求进行。3.3.2当隧址工程地质条件复杂，或已有资料不能满足要求时，应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作。当存在两个或以上拟选场地时，应进行隧址的可行性比选。3.3.3明挖隧道多位于建成区，埋深较浅，物探工作的重点是地下管线、地下设施及地下空洞、土洞、溶洞等。对于水下隧道，当覆盖层较厚，基岩面对工程影响不大时，可不必进行物探工作。3.3.4详细勘察阶段，隧道的设计方案已基本确定，应针对工程特点和岩土条件和施工工法开展工作，查明沿线工程地质条件、水文地质条件和环境地质条件。对山岭隧道应重点分析评价洞口斜坡的稳定性，对可能产生的流砂、管涌等应提出防治建议，对工程地质、水文地质条件特别复杂地段应提出超前地质预报的建议与要求。3.3.6山岭隧道多采用浅层地震反射法、高密度电法等，提倡采用多种物探进行综合勘探。当路线已确定，或陆域接线已确定、水域路线可摆动的范围较小时，物探测宽可取低值。3.3.7初步勘察阶段，设计方案应有不确定性，勘探孔深度应能兼顾各种方案。当施工方法已明确时，在松散地层中明挖法隧道勘探孔、盾构法隧道及沉管法的敞开段、暗埋段、工作井处勘探孔深度不宜小于2.5倍基坑开挖深度并应穿过受力层范围的软弱土层和含水层，沉管法隧道勘探孔深度尚不宜小于隧道底板以下1.0倍隧道底宽度且不宜小于河床下40m。3.3.10初步勘察及详细勘察时均应提供土的常规物理力学试验指标，砂土和粉土应提供颗粒级配曲线及特征粒径，对软岩、极软岩可只进行天然湿度抗压强度试验。静止侧压力系数和热物理指标试验数据每一主要土层不宜少于3组；回弹再压缩试验数据基底下压缩层范围每层不宜少于3组。明挖法当采用排桩、钢板桩、地下连续墙等支护开挖时，应提供水平基床系数；采用盖挖法时应提供水平基床系数及桩基设计参数；当有条件采用外支撑时，应提供土钉、锚杆（索）设计参数。矿山法及盾构法隧道勘察尚应根据需要提供岩石的软化系数、热物理指标、以及孔隙水压力等，当存在有害气体时应提供土的化学成分及有害气体成分、含量、压力等指标。采用掘进机开挖隧道时，在含有大量石英或其他坚硬矿物的地层中应做含量分析；当盾构穿越含有漂石或卵石的地层时，粒径大小、含量及强度对盾构机的选型、设计以及设备配置等有直接影响。4总体设计4.1一般规定4.1.2城市道路隧道总体设计应遵循以下原则：2城市道路隧道内横向干扰少，交通连续，运行速度较高，因此，隧道的设计速度宜与隧道所在路段道路设计速度一致，尤其低设计速度的隧道不宜降低设计标准。对于长大隧道、设计速度80km/h以上的隧道保持设计速度一致造成工程规模大幅增加时，经论证，可降低一个等级，但应对隧道出入口过渡段及交通指引进行特别研究，做好衔接处理。5城市道路隧道由于空间封闭，易造成洞内空气污染、洞内外亮度差异悬殊、噪声高以及火灾难以控制等一系列严重影响运行安全的问题，与主体结构相匹配的完善运营管理设施是确保隧道正常、安全、有序运行的重要保障。闭口段长度大于1000m隧道应加强防灾救援系统设计，给出发生重大交通事故或火灾事故的应急处理预案。6城市道路隧道应遵照城市防洪排涝规划进行专门的防、排水设计，对地表水和地下水进行妥善处理，与地面排水系统综合设计，使洞内、洞口与洞外形成完整畅通的防排水系统。防排水方案应便于施工，便于检查，保证防排水系统的长期有效。7城市道路隧道通车运营过程中需要长期消耗能源和增加碳排放，因此，隧道设计应遵循国家环保节能政策和法规，充分考虑节能环保。8城市道路隧道路面设计宜选择阻燃性好、消音降噪的材料，提高行车安全性、舒适性。9近年来，为有效利用交通走廊带，节约地下空间资源，管廊与城市道路隧道合建的情况较多，为共享地下空间，城市燃气管线、高压电缆等与隧道合建时，应分仓设置。为保证道路隧道的安全，本条规定的不得与隧道共仓的管线应与道路隧道完全隔离。应对在隧道运营安全影响范围内建设的此类管线按照有关法规及技术规范进行专项安全评价，分析这些管线出现安全问题时对道路隧道安全运营的影响。10城市道路隧道建设需对附近已有的第三方设施安全采取保护措施。11长及特长城市道路隧道宜设置运营管理中心，本标准有专章对管理中心进行相应的规定。中及短城市道路隧道可按需要设置监控、应急事件处理管理所。4.1.4城市道路隧道安全风险识别和评估可参照《广州市地下工程安全设计导则》、《公路水下隧道设计规范》JTGT3371等有关法规及标准、规范。4.2位置选择4.2.1城市隧道走廊带通常会受到城市控制性详细规划的严格控制，隧道位置的选择应全面分析路网规划、交通需求、周边环境和地形、地质条件，从路网布置的全局着眼，进行多角度的比较论证后确定。中、短隧道宜与路网规划基本一致，长、特长隧道应尽可能避开不良地质地段，并应与路网规划综合考虑。随着社会的发展，对土地的高度集约利用已经延伸至地下空间，城市地下空间密集分布着市政管线、轨道交通设施、综合管廊及既有的地下文物。城市道路隧道位置的选择还应根据城市地下空间规划确定的水平面位置及垂直面的层次确定，与其他地下基础设施形成整体性强、协调性好、综合性强的地下空间开发形态。4.2.2矿山法隧道施工工序复杂，安全风险大，分岔隧道开挖轮廓宽度大，工序更复杂，工期长，安全风险更高。故要求选址时加以考虑。4.3线形设计4.3.2城市土地利用对土地的性质、功能、布局进行了详细的规划，用地规划难以进行大范围的调整，因此城市隧道平面线形应尽量在道路规划红线范围内，综合地形、地质、地下设施、施工工法、通风、车辆运行安全等因素进行布线，并与前后路段线形协调一致。1沉管法隧道平面宜采用直线，采用平曲线时，其浮运、沉放要配套相应的安全措施。盾构法隧道采用小半径时宜与盾构设备的转弯能力、管片衬砌构造相匹配。隧道采用曲线时，宜尽量采用不设超高的半径值，尽量避免采用需要加宽的半径值，特殊条件限制时，宜采用其超高值不大于4.0%的平曲线半径，并应满足视距的要求。2长隧道和特长隧道由于出洞时运行速度较高、视距较差，出口紧接小半径曲线，容易导致驾驶员判断不及，出现交通事故。4.3.3城市隧道应根据城市竖向规划、地下基础设施、施工工法、结构覆土厚度、地形、地质确定纵断面线形布设的控制点隧道顶部最小埋深要求。为保证行车安全，长、特长隧道除洞口连接线、毗邻洞口段外，隧道内应尽量设置缓坡。1隧道采用大于3%的纵坡时，宜增加运营安全设施，如设置纵向减速标线、改善路面防滑条件等。3城市道路隧道通常比两端的地面低，为防止隧道外水汇入，出入口接地点处的接线道路宜设置反向坡，形成排水驼峰。排水驼峰应根据道路等级、排水重现期、周边地形环境等综合确定，当设置驼峰困难时，宜采取设置截水沟、加强周边区域排水能力等措施。4.3.4采用分离式独立双洞的矿山法隧道，两洞的施工互不干扰，工期及造价较优，但洞口段占地较多。根据公路山岭隧道多年的经验，区分分离式独立双洞的指标是双洞开挖轮廓的宽度、开挖轮廓间的最小水平间距、围岩级别等。《公路隧道设计规范》JTGD70-2004给出了指标表。表4-1分离式双洞间的最小净距围岩级别IIIⅢIVVVI最小净距（m）1.0×B1.5×B2.0×B2.5×B3.5×B4.0×B单洞开挖轮廓宽度（m）。隧道施工技术的发展，而且用地也更加宝贵，新的《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG3370.1-2018取消具体的指标表，把更大的技术裁量权交给了设计师。本标准借鉴了这一做法。4.3.5隧道覆土厚度及相邻隧道间距离宜按下列原则进行技术分析后确定：1直径10m及以上隧道的覆盖层厚度不宜小于10m，直径小于10m隧道的覆盖层厚度不宜小于隧道外径。2上下叠落隧道或交叉隧道，当先施工下方隧道时，隧道间的净距不宜小于后施工隧道外径的50%；当先施工上方隧道时，隧道间的净距不宜小于后施工隧道外径。3当隧道覆土厚度及相邻隧道间距离不能满足以上规定时，应结合隧道所处的地质和环境条件，对隧道和底层变形进行分析，并采取相应的加强措施。4.3.6沉管法隧道纵断面满足下列要求：1沉管法隧道纵断面应通过选用合适的纵坡，减少水陆交接处管段上覆土厚度，以利于控制工程规模及隧道纵向不均匀沉降。3沉管法隧道路面的竖曲线拟合是通过调整管底压重层厚度来实现的，将变坡点设置在管节接头附近有利于减小压重层厚度。4.3.9由于隧道洞口内外光线的剧烈变化和行车环境的改变，造成驾驶人明暗适应困难，产生视觉障碍，这些因素造成隧道进出口成为事故多发路段。因此，隧道内一定距离应与隧道外一定距离保持线形一致。1平面线形一致是指统一采用直线或圆曲线，缓和曲线内曲率不断变化，驾驶员需不断调整方向盘才能保持与线形一致的行车轨迹，不宜视为线形一致。当条件困难时，需采用缓和曲线或缓和曲线与圆曲线组合线形，应在洞口内外设置线形诱导和光过渡等措施，保证行车安全。2纵面线线形一致，原则上是指洞口内外的纵坡一致。当条件困难不能满足上述要求时，应采用较大的竖曲线半径，保证隧道洞口1.5倍停车视距的要求。3隧道洞口内外不小于3S设计速度行程长度，且不小于50m的路段宜保持横断面一致。4在毗邻洞口位置的中央分隔带设置开口，是为了使车辆在必要时可通过开口到对向车道行驶，以供维修、养护、防灾救援时使用。隧道如有车行横通道，本开口宜与车行横通道配合设置。4.4横断面设计4.4.1城市道路隧道建筑限界保证车辆和行人的正常通行，因此横断面设计应充分研究车道、慢行道与道路附属设施之间的空间关系，在建筑限界内不允许有任何设施和障碍物进入。1隧道建设条件复杂，工程经济成本高，受地形以及现有地下设施影响制约因素多，为提高工程可实施性，对于仅允许小客车通行的专用隧道，在充分满足绝大部分车辆出行需求和行车安全前提下，经技术论证合理后，可适当降低设计净高，压缩行车道宽度。对于允许大型车通行的隧道，不宜降低设计标准。3当不设置检修道或人行道时，应设置安全带宽度，消除或减少隧道侧墙给驾驶员带来的恐惧心理影响，保证车辆快速安全通行。5本条是为了确保隧道横坡尤其采用双面坡时，不影响隧道建筑限界的净高、净宽。4.4.2为保障城市道路隧道运营安全，双向交通宜采用分孔布置；同一行驶方向宜采用同孔布置。当断面布置困难需双向交通同孔布置时，对设计速度大于或等于50km/h的隧道必须采用中央防撞护栏进行隔离；设计速度小于50km/h的隧道，应采用中央安全隔离措施。4.4.3城市道路隧道检修道可供检修人员日常养护使用，发生一般事故时，给驾乘人员提供避险或步行的安全空间，有条件应尽量设置。不设置检修道或人行道时，常采用封闭至少1个车道进行维修养护，对于昼夜交通量均较大的双车道隧道来说，封闭一个车道对隧道交通运行影响较大，因此，昼夜交通量均较大的两车道隧道宜设置检修道。4.4.6城市道路隧道内轮廓设计应注意在车行空间与设备空间之间保留一个安全宽度的距离。4.4.8-4.4.9紧急停车带的主要功能是用来停放故障车辆、检修工程车，紧急情况下救援车辆和救援人员用以进行紧急救援活动等。有条件时应尽量设置连续式紧急停车带，受到工程造价等条件限制时，应通过技术论证，经综合比较后，确定是否设置连续式紧急停车带；对于盾构法隧道、沉管法隧道，施工工法难以设置应急停车港湾，宜设置连续式紧急停车带。明挖法、矿山法隧道因工程造价的原因难以设置连续式紧急停车带时，可按本条的规定设置应急停车港湾。应急停车港湾不宜设置在曲线内侧视距受影响路段；路侧边沟应沿应急停车港湾布置，避免车辆碾压路侧边沟。4.4.10横通道包括车行横通道与人行横通道，须按《建筑防火通用规范》GB55037及《建筑设计防火规范》GB50016的要求设置。矿山法、盾构法隧道的横通道选址应兼顾地质条件及地表建筑物的分布，减少施工风险。4.5景观4.5.1城市道路隧道为交通性建筑，隧道景观设计应以简洁明快、大方流畅为原则，综合考虑行车安全、视觉诱导及光线变化的影响，洞门应具有一定的标志性，洞内应自然简洁。4.5.4城市道路隧道洞口处因隧道内外光照强度的急剧变化，驾驶人会有一个暗适应或明适应的过程，产生视觉障碍，容易导致驾驶危险；另外，洞口日照眩光也对机动车驾驶人的视觉产生较大干扰。因此洞口应设置光过渡段，让光线过渡更自然、平缓，减少日照眩光的干扰。4.5.5城市道路隧道洞口景观设计宜调查洞口所处的地理位置、朝向、地形地质、气候、自然及人文环境，权衡各因素的影响，景观与结构功能设计紧密融合，造型简洁、大方，与周围的环境融为一体，避免过多装饰造成视觉凌乱。4.6施工筹划4.6.2城市道路明挖法施工的隧道的交通疏解方案决定着基坑及结构施工分期，对基坑及结构设计方案影响较大，故作此规定。4.6.3矿山法长隧道需要根据工期决定开挖分段，是否设斜井（或竖井）增加开挖段，施工斜井（或竖井）如何与永久通风井结合等。动态设计所必须的超前地质预报及监控量测措施也应在总体施工筹划中考虑。4.6.4在勘察设计阶段已经查明了地质情况，设计文件应根据地质条件、工期要求等初步确定施工的分段，工作井的分布及尺寸，对盾构机型提出建议。4.6.5沉管隧道施工方案应结合航道、干坞选址等条件制定，并与隧道设计方案反复协调，使二者紧密结合，保证工程的顺利实施。5建材5.0.2隧道所处的环境复杂，且受到较高的水土压力作用，因此要求隧道混凝土结构能满足抗裂、抗渗及抗腐蚀的性能要求。在一般环境条件下，通过提高混凝土的强度等级，可减少混凝土的碳化及钢筋锈蚀，提高材料的利用率并取得较好的耐久性。5.0.5有抗震要求的钢筋混凝土材料用钢宜优先采用延性、韧性和焊接性较好的钢筋，如牌号带“E”的热轧带肋钢筋。受力钢筋宜选用不低于HRB400级的螺纹钢筋。5.0.7玻璃纤维筋GFRP具有强度高、耐腐蚀性好、抗疲劳性能好、耐电磁、易切割等独特优点，其抗拉强度可达到600~1200MPa，远大于普通HRB400钢筋的设计强度，但其剪切平均模量约为45GPa左右，为普通钢筋设计模量的20%，其抗剪强度大约是钢筋的75%左右，且一般为脆性破坏，因此一般不用于直接抗剪的构件。GFRP常用于替代盾构法隧道始发井或到达工作井位于盾构穿越影响区范围内的围护结构的钢筋，以便于盾构通过时可直接切削。5.0.9钢管片、球墨铸铁管片如遇低温工作环境，应采用与之相适应的材料等级。5.0.10水泥砂浆抗压强度采用标准养护28d的40mm×40mm×160mm试件，按现行《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T17671规定的方法进行检验。6结构设计6.1一般规定6.1.3本表涵盖了四种工法的隧道作用。与工法相关的作用的标准值或代表值的计算方法在相应工法的隧道的条文中进行规定。混凝土收缩及徐变作用和温度变化影响力可按下述方法办理：1.混凝土收缩及徐变作用可根据经验等效为温度荷载，具体方法可参考有关资料和文献。如现行行业标准《水工混凝土结构设计规范》SL191中规定，初估混凝土干缩变形时，可将其影响折算为10~15℃的降温。2.温度变化影响力，可根据经验当地气候特征进行整体升降温和温度梯度的设定，如隧道整体升温或降温的幅度可以按照10℃考虑；隧道温度梯度可以按顶板和外侧墙的内外温差±10℃考虑。6.1.5本条文规定来源于现行标准《建筑结构可靠性设计统一标准》（GB50068）及《公路工程结构可靠性设计统一标准》（JTG2120）。各类作用的分项系数表6.1.5参考了《建筑结构可靠性设计统一标准》（GB50068-2018）的规定，对作用的分项系数较以前的标准有所提高。隧道的设计基准期是100年，可变作用的标准值与设计基准期有关，当结构工作年限与设计基准期不同时，应对可变作用进行调整。一般地，工作年限大于设计基准期，作用调整系数大于1；当工作年限与设计基准期一致，该系数取1.0；工作年限小于设计基准期，作用调整系数小于1。可变作用的组合系数、频遇系数及准永久值系数应按有关标准的规定采用，此处有关标准指设计对应的荷载标准，如现行《建筑结构荷载规范》（GB50009），《沉管法隧道设计标准》（GB/T51318)等。6.1.7地震作用是特殊的偶然作用，计算按《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002的有关规定。6.1.10当遇到以下情况时，宜进行纵向计算：（1）覆土荷载沿纵向有显著变化；（2）地基或基础有较大差异；（3）地基沿纵向可能会有较大差异沉降；（4）沉管隧道；（5）计算地震作用时。6.1.12装配化是建设行业的发展方向，隧道装配化也不例外。在主体结构满足刚度、强度及耐久性满足要求的基础上，装配式构件运输与安装，接头的受力、防水及耐久性是在设计中需要重点考虑的问题。构件的尺寸需满足普通道路上或下穿高架桥的运输限界要求，需满足安装空间和设备吊装能力等安装要求。装配式构件的接头一般是整个结构的薄弱环节，无论是受力、防水和耐久性都必须得到重视，以免影响隧道结构的整体安全和长期使用性能。6.1.16在同一隧道项目中，如采用不同工法，如盾构隧道或沉管与明挖隧道分段施工，须做好不同工法的结构及防排水衔接设计。6.2作用I明挖隧道和沉管隧道6.2.1沉管隧道结构上作用的荷载分类与明挖隧道结构一致，其中沉管管节在浮运沉放过程中的施工荷载需结合浮运沉放所需的设备、机具、工作人员及压载等确定，如，舾装件、压载水箱及压载水自重等纳入施工荷载。6.2.2可变作用2汽车作用及其动力作用在路面荷载一般等效为20kPa~25kPa；对于有消防车和重车密集区，应根据汽车荷载标准进行等效计算取值；对于隧道顶面有一定厚度覆土的，可采用扩散原理计算传递到隧道顶面的荷载；对于隧道结构的局部受力，应采用车辆荷载进行计算分析。Ⅱ矿山法隧道6.2.4在I~Ⅲ级围岩中的深埋隧道一般通过经验类比法确定初期支护及二次衬砌的参数，不进行围岩压力的计算，如需计算，推荐用经典力学的形变压力计算方法。在I~Ⅲ级围岩中的浅埋隧道，需要对初期支护及二次衬砌的参数进行验算的，可按《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG-3370.1的方法进行围岩压力的计算。6.2.5在Ⅵ级围岩中的深埋隧道，考虑土拱作用的围岩松散压力计算可参照《地铁设计规范》GB50157或有关手册中的太沙基公式计算。6.2.8地下水对隧道的作用，在初期支护阶段，由于允许一些渗漏，一般不予单独考虑。对于设置全封闭二次衬砌的隧道，特别是环境要求高，不允许隧道长时间大量排水使地下水下降的情况，对地下水的作用应充分重视。设置二次衬砌排水措施的，对于围岩透水性差的，即渗透系数10cm/s—5cm/s数量级及以下的，排水措施足以卸除孔隙水的渗流量，可以不计水压力的作用。对于透水性围岩，即渗透系数10cm/s—4cm/s数量级及以上的，根据美国相关手册《道路隧道设计施工技术手册（土木）》的推荐，拱顶采用全水头计算水下力，拱顶以下可逐渐折减到全水头的10%～25%，因此取0.3～1.0。我国的行业推荐标准《公路隧道设计细则》JTG/TD70建议考虑运营排水系统可能产生淤塞，对二衬校核水压力不小于0.05MPa（拱顶）。二衬后不设置排水措施的隧道，在弱透水地层中，采用“水土合算”的方法计入地下水与土对支护或衬砌的作用，在强透水地层中，采用“水土分算”的方法单独计算水的作用。这是国内地下工程通常的做法。6.2.10可参考《公路隧道设计细则》JTG/TD70的有关规定，变形受限制的混凝土结构的收缩与徐变的影响，按混凝土结构整体温度降低考虑，对于整体现浇的素混凝土可按降温20℃考虑；对于现浇的钢筋混凝土结构可按整体降温15℃考虑；对于分次浇筑的整体式或钢筋混凝土结构可按整体降温10℃考虑；对于装配式钢筋混凝土结构可按整体降温5℃～10℃考虑。变形受限制的结构温度变化影响应根据浇筑时日平均温度与全年最低日平均温度之差计算温度变化影响力。6.2.12国标《地下结构抗震设计标准》GB/T51336-2018的地震作用的计算方法是反应位移法，更加符合隧道在地震作用时的响应。6.2.13矿山法隧道围岩压力计算方法的离散性较大，施工环境较差，材料强度指标离散性较大，《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG3370.1仍是采用安全系数法，即以不同荷载的标准值组合计算荷载效应，以破损阶段的材料强度计算结构抗力，以规定的安全系数进行控制。但《公路水下隧道设计规范》JTG/T3371已全面采用分项系数控制安全度的极限状态法，本标准采用后者，与其他三种工法的隧道统一。根据对比计算，采用本标准明挖隧道、盾构隧道的分项系数计算，与公路规范的安全系数法相比，安全度略有提高。Ⅲ盾构法隧道6.2.14盾构法城市道路隧道截面内力计算多由永久荷载控制，岩土压力与水压力的计算尤为重要，对按现行国家标准《盾构隧道工程设计标准》GB/T51438、行业标准《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG3370.1开展永久作用计算说明如下：1一般情况下钢筋混凝土计算重度按25kN/m3，素混凝土按23kN/m3。2-4垂直岩土压力可分四种情况：岩质地层、浅埋砂石土地层、超浅埋砂石土地层、软土地层，分别按现行行业标准《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG3370.1中深埋隧道、浅埋隧道、小净距道、浅埋偏压隧道、超浅埋隧道（全土柱）进行计算。计算前应注意识别各种计算方法的适用条件。5水平岩土压力计算方法需要与垂直岩土压力计算方法配套，当按静止土压力计算时，静止侧压力系数应由地质勘察报告提供；当缺少相关系数又需要进行估算时，静止侧压力系数可参考现行行业标准《盾构法输水隧道结构设计规程》T/CECS610或《工程地质手册（第五版）》谨慎取值。6在大多数情况下按水土合算的内力计算结果较为不利，因此在不同工况下需区分砂性土、黏性土分别采用水土分算与水土合算，按最不利情况包络设计。对长期使用阶段，由于地下水能穿越任何地层直接作用于地下结构表面。因此现行国家标准《地铁设计规范》GB50157规定长期使用阶段，无论盾构隧道所处为何种地层，均按水土分算进行内力计算，并考虑地下水位在使用期变化的组合。在此过程中需要注意的是，按水土分算首先需要确保隧道管片的工作状态符合计算假定，例如管片不应出现大量漏水导致失压的情况，由此隧道设计需要考虑适当的构造措施加以预防，如对隧道进行充分、及时的同步注浆并加强二次注浆、采用可靠的管片止水措施等。其次为避免长期使用阶段出现上述与计算假定不符的状态威胁结构安全，仍有必要按水土合算与水土分算做包络计算，并对计算结果做承载能力验算以保证隧道的安全性。最后需要注意到施工阶段仍有必要按水土合算与水土分算做包络计算，并对计算结果做抗裂验算以保证隧道的耐久性。6.2.15盾构法城市道路隧道对可变作用进行计算时需要注意：1对隧道使用期间的地面超载可按不少于20kPa取值，该荷载作用于地表经地层应力扩散后作用至隧道结构，其计算方法应考虑地层岩性与隧道埋深的影响。从简便计可将其视为对应厚度的土层，按竖向与水平地层压力计算方法计算。2对隧道施工期间盾构作业带来的地面超载需根据实际情况分析计算，由于该荷载作用范围小但绝对值大，宜按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007采用各向同性匀质线性变形体考虑应力扩散作用。与此同时，在施工方案上应采取适当的构造措施，如地面硬化、钢垫板等确保实际情况符合计算假定。3隧道施工荷载中千斤顶推力作用对管片结构设计一般不构成控制性影响，但当盾构沿小半径线路曲线掘进时千斤顶推力的水平分量带来的影响将不可忽视。盾构千斤顶的设备总推力可以参照式6-1估算。(6-1)式中： P——盾构千斤顶的设备总推力（kN）；A——开挖面的面积（m2）。4隧道施工荷载中管片壁后注浆压力以隧道所处静水压力增加0.1MPa~0.3MPa取值，其分布从一般工程实践经验来看更接近垂直作用于隧道表面并分布于隧道全周的作用力。对软土中的大直径或类矩形隧道有必要进一步考虑浆液未能及时扩散而形成的集中荷载对结构内力的影响，此时可按作用于注浆孔部位、分布范围为1m～1.5m的三角形分布荷载考虑。5公路车辆与人群荷载按现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60计算；立交公路、铁路车辆荷载及其产生的冲击力、土压力分别按现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60、现行行业标准《铁路桥涵设计规范》TB10002计算。6当隧道结构受到温度影响显著时，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010进行计算。7可变荷载的组合需要结合盾构隧道的施工特点，宜考虑岩土工程的时空效应进行。6.2.16偶然作用包括地震作用、爆炸作用、火灾影响作用、车辆冲击荷载、沉船及船舶作业冲击荷载等，在进行荷载组合时按不同时发生考虑。6.3地基与基础6.3.2矿山法隧道洞口结构遇到地基承载力不足时应考虑处理措施。当围岩级别较低，如V、Ⅵ级围岩，矿山法隧道是通过设置仰拱来解决地基承载力不足问题的。盾构隧道的地基范围还包括侧面和顶部的围岩，处理的范围可根据计算分析比较确定。6.3.3明挖隧道的地基处理是确保隧道结构安全和稳定的关键环节。明挖隧道从敞开段到闭口段，埋深在变化，其隧道底的荷载、地基条件、承载力要求都存在起伏变化，需分段进行地基处理设计。隧道底板桩基础与抗浮联合设计可发挥桩基础的最大作用，具备承压能力和抗拔能力，从而节省工程造价。6.3.4沉管隧道地基处理与基础垫层1沉管隧道需要与两岸明挖隧道衔接，往往在衔接段容易引起刚度不均，同时，衔接段和临岸水中段的覆土因堤岸设置也容易造成覆土突变，因此需做好地基及基础的刚度过渡。另外，水中段隧道顶覆土虽然在施工阶段一般回填相同厚度，但若干年后容易按原河床分布形态淤积，因此，需要根据远期隧道覆土形态进行地基处理设计。2基地处理及不同处理方式的组合可以为沉管结构提供均匀的刚度或实现不同区段之间刚度的平顺过渡。3无论采用天然地基、复合地基或桩基础，沉管结构底均设置基础垫层。早期内河沉管隧道的基础垫层多采用后填法，而外海的港珠澳大桥沉管隧道、深中隧道等均采用先铺法，随着建设技术和机械设备的发展，先铺法也逐渐应用于内河沉管隧道中。6.4结构设计I明挖隧道6.4.1隧道结构形式1整体式多跨矩形钢筋混凝土结构能够提供较好的承载能力和稳定性，同时具有良好的防水性能。随着装配式技术的发展，装配式明挖隧道也取得了一定发展，其优势在于施工速度快，缩短建设工期，工厂标准化生产质量可控，对环境影响较小。然而，它运输和吊装难度高；另外构件拼接处的防水是工程难点，当这些技术得到解决时也是新的结构形式。2敞开段两侧伸出地面高度和形式应满足行车或行人安全要求和防洪要求。3泵房可与隧道主体结构共建形成整体。6.4.2隧道变形缝间距加大时，需要考虑温度变化、混凝土收缩对结构纵向内力和变形的影响。6.4.3允许差异沉降的大小，主要从影响行车安全的角度和变形缝处止水带是否受损进行评判。相关资料显示，道路与隧道结构接缝处或隧道变形缝处沉降差5mm～10mm将影响行车的舒适性，不同等级和不同车速的道路影响程度不同；变形缝处沉降差大于10mm容易引起变形处止水带的损坏而导致渗漏水。6.4.4隧道的构造2本款项参考现行规范《地铁设计规范》GB50157。3荷载较大或跨度较大的隧道结构，单纯通过加大截面厚度来满足抗剪要求并不合理，应在剪力较大的范围设置抗剪钢筋。4通过设置腋角，一方面可以提高结构的抗弯、抗剪和局部承压能力，另一方面有利于混凝土浇筑的模板安装与拆除。Ⅱ矿山法隧道6.4.7围岩预加固1本条是常用的几项加固措施的设计规定，新型加固措施可参照应用。2本款是对传统管棚的规定。近年来发展起来的其他管棚技术，如微形顶管形成的管棚等，水平旋喷桩插钢管形成的管棚等，可参照本规定做出完备的设计，加以应用。3超前小导管可采用水灰比1:0.5～1:1的水泥浆。用于堵水时宜采用水泥-水玻璃双液注浆。围岩中注浆量可参照式(6-2)计算：(6-2)式中：Q—浆液总量（m3）R—浆液扩散半径（m），取小导管中心间距的0.6～0.7l—导管长度（m）n—围岩的孔隙率4对于地下水较丰富的Ⅳ级及以上级别的围岩及岩溶地段围岩，可考虑采用预注浆等措施。超前钻孔注浆孔深一般在15m～30m。注浆孔在掌子面正面分层布置，孔深度方向在纵向沿水平面及竖直面均呈扇形辐射状，掌子面孔口间距根据浆液预估扩散半径1.5～1.6倍确定，一般为2m～3m，注浆扩散半径为1m～2m。注浆范围宜扩大到开挖轮廓以外1m～3m。注浆材料一般采用水灰比1:0.5～1:1的水泥浆，或在水泥浆中掺入一定比例的水玻璃。7地面预注浆孔深一般取地面至隧道仰拱开挖线以下1m～3m。6.4.8开挖方式1矿山法隧道的开挖方法是设计工作的重要内容。本款结合《公路隧道设计细则》JTG/TD70的有关规定及城市道路隧道的特点，进行了细化。台阶分部开挖法及单侧壁导坑法在Ⅵ级围岩中施工风险较大，不建议采用。各种开挖方式的适用条件见表6-1。表6-1开挖方式分类开挖方式适用围岩级别双车道隧道三车道隧道全断面法Ⅰ～ⅢⅠ～Ⅱ长台阶法Ⅲ～ⅣⅡ～Ⅲ短台阶法Ⅲ～ⅣⅢ～Ⅳ超短台阶法ⅣⅣ台阶分部开挖法ⅣⅢ～Ⅳ单侧壁导坑法（CD法）ⅤⅣ～Ⅴ双侧壁导坑法（DCD法）—Ⅴ～Ⅵ十字中隔墙法（CRD法）Ⅴ～ⅥⅣ～Ⅵ2预留变形量是引用《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG3370.1的建议的参数，可结合结构受力计算的变形数据初定，再根据施工监控数据反馈，进行修正。3-4款，台阶法包括长台阶法，短台阶法和超短台阶法三种。长台阶法将断面分成上、下两个断面进行开挖，为避免相互干扰，上下台阶宜相距50m以上，或大于5倍洞跨。见图6-1。图中1,2表示施工顺序图6-1长台阶法开挖短台阶法（图6-2），适用于围岩条件比长台阶稍差的情况，为了尽快形成封闭的支护而缩短上、下台阶的距离，上台阶长度宜在1-5倍洞跨范围。超短台阶法（图6-3）台阶法施工时下半断面的开挖（又称落底）和封闭应采用单侧落底（两侧交错落底），应避免上部初期支护两侧拱脚同时悬空，视围岩状况宜控制落底长度为1m～2m，不宜大于3m。设计时可采取扩大拱脚，打设拱脚锚杆、加强纵向连接等措施。图中1,2表示施工顺序图6-2短台阶法开挖图6-3超短台阶法开挖5台阶分部开挖法（图6-4）又称环形开挖留核心土法，可将断面分成环形拱部、上部核心土、下部台阶等三部分。根据开挖断面的大小，环形拱部分成几块交替开挖。环形开挖每步进尺0.5m～1.0m，不宜过长。上部核心土与下台阶距离宜为1倍洞径。当围岩稳定性差，开挖后掌子面易坍塌时，可转化为三台阶施工（图6-5）。上台阶开挖长度1m～2m，中台阶及时跟进，长度1m～2m，做到及时落地成环（距上台阶开挖3d内成环）。图中1～5表示施工顺序图6-4台阶分部开挖法图中1～3表示施工顺序图6-5三台阶法6单侧壁导坑法（图6-6）又称中隔墙法（CD法）。该工法将断面分隔，减小开挖跨径。在每一块中采用上下台阶法开挖。侧壁导坑宽度一般为0.5倍洞径。临时中隔墙可设置为弧形或直线形。其参数可根据经验类比法拟定，承载力强度及稳定性应进行验算。单侧壁先行导坑以台阶法开挖，及时进行上台阶初期支护，下台阶与上台阶的距离不宜大于0.5倍主洞跨度。应尽快使导坑的初期支护断面封闭（1d）。同一导坑内的上下台阶宜采用交错施工。先行导坑前行30m～50m后，以台阶法开挖后行导坑，上下台阶的距离不宜大于0.5倍主洞跨径。下台阶一次开挖长度不宜大于2m。并及时将支护落底封底，形成全洞断面封闭的初期支护。图中1～4表示施工顺序图6-6单侧墙导坑法（CD法）十字中隔墙法，又称CRD工法（图6-7）。该方法将隧道断面分割成4个开挖单元，兼有台阶法和侧壁导坑法的优点。临时中隔壁宜设置为弧形。图中1～9表示施工顺序其中1、3、5、7为开挖顺序2、4、6、8为初支工序9为二衬工序图6-7CRD工法CRD工法须注意下台阶开挖及支护落底，封底长度不宜大于2m，以利尽快闭合支护断面。左右室开挖面的距离以不影响彼此的支护稳定为原则确定。应结合施工监测变形数据，拆除临时隔墙，施作二次衬砌。如监测数据表明收敛进度较快，拱顶下沉显著，应尽快施作二衬。7双侧壁导坑法（图6-8）俗称眼睛工法（DCD法），该工法把断面分左、中、右三个导坑。侧壁导坑的宽度尺寸宜结合施工设备确定，且不宜大于主洞跨度的1/3。左右侧导坑开挖错开的距离，应通过计算确定。按开挖一侧导坑引起的围岩应力重分布基本不影响另一侧导坑的稳定为原则确定，且不宜小于15m。导坑临时隔墙宜为弧形。双侧壁导坑法的施工顺序为：1）开挖一侧导坑，如采用上下台阶法，上台阶长度不宜大于导坑开挖宽度，下台阶支护落底段长度不宜大于2m，尽量减少上台阶支护悬空时间。2）相距适当距离开挖另一侧导坑，工序要求同先行导坑。3）相距后进导坑适当距离开挖中室上台阶拱部，施作拱部初期支护及拱脚支撑，拱脚支撑应连接在两侧壁导坑的初支上。4）开挖中室下台阶，可根据下台阶高度分台阶开挖。台阶长度不宜大于台阶宽度。开挖到底的一次长度不宜大于2m，以尽量加快底部支护的施作，尽早形成全断面支护闭合。5）结合监测变形数据，拆除临时隔墙，施作二次衬砌。如监测数据表明收敛进度较快，拱顶下沉显著，应尽快施作二衬。图中1～14表示施工顺序其中1、3、5、7、9、11、12为开挖工序2、4、6、8、10、13为初支工序14为二衬工序图6-8双侧壁导坑法（DCD法）6.4.9涌水处理措施采用超前钻孔注浆堵水，注浆范围需要覆盖围岩松动范围，即隧道开挖跨度的2～3倍，外层钻孔需要更大的扩散角。扩张角应根据计算确定。6.4.10喷锚支护5用于复合衬砌初期支护时，可参照本节车行隧道、车行横通道、人行横通道的要求选择支护参数。9锚杆用Ⅲ、Ⅳ、V级围岩的岩质隧道效果较好，VI围岩的土质隧道不建议使用。I、Ⅱ级围岩，可选用局部锚杆，Ⅲ级围岩两车道隧道可选用局部锚杆。13—14条用于初期支护的钢架支护，应根据分步开挖施工条件、围岩级别，按本标准荷载计算的规定确定荷载，选择合理的计算模式进行结构计算。还应根据初支成封闭环到二衬完成期间的工况进行荷载计算、结构受力计算，确保施工阶段安全。6.4.11复合式衬砌两车道隧道的初期支护及二次衬砌的参数可参照表6-2。三车道隧道的初期支护及二次衬砌的支护参数可参照表6-3。表6-2两车道隧道复合式衬砌的设计参数围岩级别初期支护二次衬砌厚度（cm）喷射混凝土厚度（cm）锚杆（m）钢筋网(cm)钢架拱、墙混凝土仰拱混凝土拱部、边墙仰拱位置长度间距Ⅰ10-局部2.0-3.0-拱@25×25-30-35-Ⅱ10-局部2.0-3.0-拱@25×25-30-35-Ⅲ10-12-拱、墙2.0-3.01.0-1.2拱@25×25-30-35-Ⅳ12-2010-12拱、墙2.5-3.01.0-1.2拱、墙@25×25拱、墙35-4035-40Ⅴ20-2512-20拱、墙3.0-4.00.8-1.2拱、墙@20×20拱、墙仰拱45-5045-50表6-3三车道隧道复合式衬砌的设计参数围岩级别初期支护二次衬砌厚度（cm）喷射混凝土厚度（cm）锚杆（m）钢筋网(cm)钢架拱、墙混凝土仰拱混凝土拱部、边墙仰拱位置长度间距Ⅰ10-局部2.5-3.5-拱@25×25-35-40-Ⅱ10-局部2.5-3.5-拱@25×25-35-40-Ⅲ15-20-拱、墙2.5-3.51.0-1.2拱@25×25拱、墙35-4535-45Ⅳ20-2515-20拱、墙3.0-4.00.8-1.2拱、墙@25×25拱、墙40-50钢筋混凝土40-50Ⅴ25-3020-25拱、墙3.5-5.00.5-1.0拱、墙@20×20拱、墙仰拱50-60钢筋混凝土50-60钢筋混凝土注意：有地下水时取大值，无地下水时，取小值表6-2、表6-3系参照《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG3370.1的参数取用。为加强施工期间的安全，加强了Ⅰ～Ⅱ级围岩的拱部钢筋网喷射混凝土支护。表中仅列了2车道及3车道隧道的参数，隧道宽度为4车道以上或开挖宽度大于3车道宽度时，应进行专项计算与论证，确定设计参数。在Ⅵ级围岩中采用暗挖隧道的案例不在少数，但国内指导设计施工的规范较少，城市道路隧道可以通过经验类比、理论分析计算、施工监控等综合方法开展设计施工积累经验。6.4.12小净距隧道1小净距隧道可参照本条文说明表6-4选用开挖工法。表6-4小净距隧道开挖工法隧洞类别围护岩级两车道隧道三车道隧道先行洞后行洞先行洞后行洞Ⅰ全断面全断面全断面全断面Ⅱ全断面全断面长台阶短台阶Ⅲ全断面、长台阶长台阶、短台阶长台阶、短台阶台阶分部、单侧壁导坑Ⅳ短台阶、台阶分部法台阶分部法、单侧壁导坑台阶分部、单侧壁导坑单侧壁导坑Ⅴ单侧壁导坑单侧壁导坑单侧壁导坑双侧壁导坑Ⅵ单侧壁导坑、CRDCRD双侧壁导坑双侧壁导坑选定工法后，应对爆破工艺做出相应要求。后行洞采取侧壁导坑法时，应对导坑的开挖顺序、先后洞的开挖距离等参数作出要求。2城市道路隧道暗挖法经验较少，其复合衬砌的设计参数可借鉴公路隧道的经验。城市道路隧道单向设三车道的情况较普遍，表6-5给出三车道（开挖宽度：14m≤B＜18m）小净距隧道复合衬砌的建议。表6-5三车道小净距隧道复合式衬砌的设计参数（D=6-12m)围岩级别初期支护二次衬砌喷射混凝土厚度（cm）锚杆钢架间距（cm）现浇混凝土厚度（cm）拱、墙仰拱长度（m）纵向间距（m）拱、墙仰拱=6\*ROMANVI通过计算与试验确定Ⅴ25~3020~254.0~4.50.5~0.650~8055～60（钢筋混凝土）Ⅳ20~3015~203.5~4.00.8~1.080~10050～55（钢筋混凝土）Ⅲ10-20（拱部为主）-3.5~4.01.0~1.2局部40-Ⅱ10（拱部为主）-2.5~3.5局部-35-Ⅰ10（拱部为主）35-注：1喷射混凝土均设钢筋网。2D为中岩墙厚度。3开挖宽度大于此表或岩柱宽度小于此表时，需计算分析后确定。4本表参考《公路隧道设计细则》JTG/T-D70选用了参数。3表6-6给出三车道小净距隧道中岩墙加固的建议措施。表6-6三车道小净距隧道中岩墙加固措施围岩级别中岩墙宽度D(B为隧道开挖宽度）0.25~0.375B(4~6m)0.375~0.5B(6~8m)0.5~0.75B(8~12m)0.75~1.0B(12~16m)Ⅱ对穿预应力锚杆加固预应力长锚杆加固适当加长系统锚杆加固不加强Ⅲ对穿预应力锚杆加固预应力长锚杆加固不加强Ⅳ超前小导管注浆，对穿预应力锚杆加固超前小导管注浆，对穿预应力锚杆加固对穿预应力锚杆加固预应力长锚杆加固Ⅴ-超前小导管注浆，对穿预应力锚杆加固超前小导管注浆，预应力长锚杆加固注：1Ⅵ级围岩不宜设置小净距隧道2本表参照《公路隧道设计细则》JTG/T-D70选用参数6.4.13连拱隧道宜优先采用复合式中隔墙，以利于防排水措施的布设。1连拱隧道的中导洞开挖法和三导洞开挖法见图6-9及图6-10。图中1～13表示施工顺序其中1、4、6、8、10为开挖工序2、5、7、9、11为初支工序12、13为二衬工序，3为中墙浇筑工序图6-9中导洞开挖法图中1～13表示施工顺序其中1、5、7、10、12、15、17为开挖工序2、6、8、11、13、16、18为初支工序9、14为超前支护措施3为中墙混凝土浇筑4为临时回填土措施19、20为二衬工序图6-10三导洞开挖法两车道连拱隧道在Ⅴ、Ⅵ级围岩地段，宜采用超前支护的三导洞施工方法，Ⅰ～Ⅳ级围岩，可采用中导洞施工法。三车道连拱隧道在Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩，宜采用配合超前支护的三导洞施工法，Ⅰ～Ⅲ级围岩，可采用中导洞施工法，左右洞错开距离不宜少于1倍洞径。连拱隧道施工中工序转换多，受力复杂，应保证施工安全与施工质量，设计文件应把施工步骤、工序衔接、质量要求描述清晰，便于施工控制。2城市道路隧道三车道断面较多，本条文说明参照《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG3370.1给出三车道隧道连拱隧道复合衬砌参数的建议值，见表6-7。表6-7三车道连拱隧道复合衬砌设计参数（复合式中隔墙）围岩级别初期支护二次衬砌喷射混凝土厚度（cm）锚杆（m）钢架间距（m）现浇混凝土厚度（cm）拱、墙仰拱长度纵向间距中隔墙拱、墙仰拱=6\*ROMANVI通过计算与试验确定Ⅴ25~3025~304.0~4.50.5~0.80.5~0.8220~35050～70（钢筋混凝土）Ⅳ20~2515~203.5~4.00.8~1.20.8~1.2220~35045～60（钢筋混凝土）Ⅲ15~20-3.0~3.51.2~1.5局部220~35040-45钢筋混凝土0或40-45Ⅱ10-2.5~3.0局部-220~35040-Ⅰ10-2.5~3.0局部-220~35040-注：1喷射混凝土内均应设钢筋网2本款复合式中墙厚度不含二次衬砌的厚度。3本表参照《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG3370.1-2018的参数。6.4.14分岔隧道由分离隧道、小净距隧道、连拱隧道渐变组成，参考相应的隧道型式设计。6.4.15横通道的断面尺寸较小，I～V级围岩可按经验类比法确定支护及衬砌参数。亦可参照下表确定。表6-8车辆横通道或人行横通道衬砌参数围岩级别复合式衬砌初期支护二次衬砌（混凝土）Ⅰ不支护，局部喷混凝土20cmⅡ局部喷混凝土，厚50cm20cmⅢ喷混凝土厚5cm—8cm，局部设锚杆，长2m20cmⅣ喷混凝土厚8cm—10cm，局部设锚杆，长2m—2.5m，必要时拱部设钢筋网25cm—30cmⅤ喷混凝土厚10cm—15cm，设系统锚杆，长2.5m—3.0m，间距1m，设钢筋网35cm—40cm必要时设仰拱注：1Ⅵ级围岩地段应结合经验与理论计算进行设计。2适用于通道宽度不大于5m，当通道宽度大于5m时应专门设计。3本表参照《公路隧道设计细则》JTG/T-D70选用参数6.4.16动态设计1地质条件离散多变，矿山法隧道应进行动态设计。要做好动态设计，在设计阶段必须做好地质超前预报、施工监控的方案，给出修正设计的原则，才能为施工阶段的管理提供一个技术标准。3矿山法施工的隧道，应将现场监控量测方案纳入设计文件，以指导施工中的实施。本条文说明参照《公路隧道设计细则》JTG/T-D70给出监测要求。监测项目为必测项目和选测项目两大类，参见表6-9，表6-10。表6-9必测项目量测项目及类别方法与工具量测断面及测点布置各量测时间段的量测频率（d）目的和要求1~1516~3030～90>90地质条件和支护状况观察地质罗盘、数码相机、视频设备每次开挖后进行复核地质条件与设计依据的条件是否变化，观察、统计、测量支护裂缝数量、缝宽变化。拱顶下沉高精度全站仪、水准仪等每5m～100m一个断面1次—2次/d1次/2d1次—2次/周1次～3次/月监视拱顶下沉，了解断面变形形态，判断隧道的稳定性，指导二衬施工时机。周边收敛收敛计每5m～100m一个断面，每个断面2—3对测点1次—2次/d1次/2d1次—2次/周1次～3次/月根据位移、收敛状况、断面变形状态的量测，对以下项目作出判断：（1）围岩稳定性（2）初期支护方案和施工方法是否妥善（3）二次衬砌的浇筑时间地表下沉高精度全站仪、水准仪每5m～100m一个断面，每个断面至少11个测点，每个隧道最少2个断面。距中线每5m～20m一个测点开挖面距量测断面前后<2B时，1次～2次/d；开挖面距量测断面前后<5B时，1次/2d，>5B时，1次/周，（B为隧道开挖宽度）根据地表下沉位移判断开挖对地表建筑物的影响，判断开挖与支护方式是否妥当连拱隧道相邻洞室爆破震动速度测振传感器有爆破作业的围岩每5m～20m一个断面，每个断面2个测点每次爆破作业测一次。取得邻洞爆破时，此洞的爆破振动速度。爆破振动速度大于设计值时，应调整爆破方案。围岩级别越高的，选用较大的量测断面间距，反之用较小的断面间距。对于采用侧壁导坑法施工的隧道，应对导坑、分隔室、主洞分别进行拱顶下沉，侧壁收敛量测。拱顶下沉和周边收敛断面应在工作面开挖后尽快靠近开挖面设置。监测频率除按表6.4.16-1规定外，施工状况发生变化（开挖下台阶、仰拱、撤除临时隔墙等），应增加频率。表6-10选测项目量测项目及类别方法与工具量测断面及测点布置各量测时间段的量测频率（d）目的和要求1~1516~3030～90>90围岩内部位移（地表设点，适用于浅埋隧道）地面钻孔安设多点位移计每代表性地段一个断面，每断面3个～5个钻孔1次～2次/d1次/2d1次～2次/周1次～3次/月了解围岩松弛区和位移量，为判断围岩的变形发展提供数据，预估围岩松散压力。围岩内部位移（洞内设点，深埋隧道）洞内钻孔中安设多点位移计每5～100m一个断面，每断面2～11测点（一个孔为一个测点）1次～2次/d1次/d1次～2次/周1次～3次/月同上围岩和初期支护间的接触压力压力盒、频率计每代表性地段一个断面，每断面宜设15～20个测点1次/d1次/2d1次～2次/周1次～3次/月判断初期支护承担围岩压力的情况初期支护与二次衬砌间的接触压力压力盒、频率计1次/d1次/2d1次～2次/周1次～3次/月判断二次衬砌承担围岩压力的情况型钢拱架或钢筋格栅内力钢筋应力计、频率计每10榀钢架设置一对测力计1次/d1次/2d1次～2次/周1次～3次/月量测钢拱架应力，推断作用在钢拱架上的压力、初期支护内力，判断钢拱架尺寸、间距的适应性及设置钢架的必要性衬砌内力钢筋应力计、频率计每代表性地段一个断面，每个断面宜为11个测点1次/d1次/2d1次～2次/周1次～3次/月量测二次衬砌内应力、喷射混凝土轴向应力，了解支护衬砌的受力状态。锚杆轴力钢筋应力计、频率计每代表性地段设一个断面，每个断面不少于7个测点1次/d1次/2d1次～2次/周1次～3次/月根据锚杆所承受拉力，判断锚杆布置是否合理，了解围岩内部应力的分布情况衬砌裂缝测缝计、频率计衬砌完成后1次/d1次/2d1次～2次/周1次～3次/月表中各监测断面的布置，应有利于围岩支护结构位移与支护内力分析时数据的综合利用，如地表沉降、拱顶下沉、周边收敛、围岩内部位移、支护接触压力、衬砌内力、锚杆轴力等间距为统一模数，尽量使各监测项目在同一断面位置。根据超前地质预报及施工监测信息反馈进行修正设计的范围包括：（1）围岩分段及其物理力学参数的修正；（2）初期支护及二次衬砌参数的修正；Ⅲ盾构法隧道6.4.17盾构法城市道路隧道为柔性预制拼装结构，其管片接头、隧道围岩、施工过程的非线性本构关系令其内力分析引入计算假定，如实际工程中所采用的结构设计方案或构造措施与计算假定相悖，则可能导致结构安全度不足或过于保守，对工程实施不利。6.4.18本条标准主要参照现行国家标准《盾构隧道工程设计标准》GB/T51438编写，由于盾构隧道管片构造设计需考虑因素较多，且部分措施存在互斥或需要与计算模型配合，设计开展时宜以工程类比法采用成熟方案，并考虑下述因素影响：1管片分块组合有矩形平板管片组合、六边形平板管片组合、螺旋平板管片组合等方案，对城市道路盾构隧道宜采用由封顶块、邻接块、标准块组成的矩形平板管片方案。在过往的设计中对隧道开口部位也有采用加强配筋的混凝土管片方案，但此种做法在实际施工中往往由于注浆孔、洞门切割等作业令管片受到较为严重的损害，因此宜采用钢管片或钢－混凝土组合管片。2通常情况下盾构法城市道路隧道直径较大，管片厚度可按隧道外径的4%～5%取值作初步估算。按现行国家标准《地铁设计规范》GB50157当管片厚度超300mm时可不考虑干湿交替作用。3管片环可拟合的最小曲线半径的确定需留有一定裕量以满足施工误差，当环宽相同的转弯环与直线环按n、m为比例组合拟合线路曲线时，可实现的最小曲线半径可按式6-3估算：(6-3)式中：R——转弯环与直线环组合可拟合的最小曲线半径（m），由衬砌环组合最前与最后端面在线路平面投影形成的直线与线路曲线共同定义；Rmin——转弯环可拟合的最小曲线半径（m），可由求得，符号含义同条文；n、m——衬砌环组合中转弯环与直线环的数量，按整数计。4管片环宽越大则隧道接缝越少，施工拼装速度越快，但相对而言对管片运输、吊装设备、千斤顶行程也提出了更高的要求，而且也从设备与几何两方面限制了管片环可拟合的最小曲线半径。但从目前工程实践来看取大值是主流方向，宽度为2m的管片环已较为常见。5管片封顶块存在纵向插入与径向插入两种模式，前者在外部压力作用下能够自锁而成为稳定结构，因此为目前工程界主流做法。但纵向插入需要盾构千斤顶回缩以提供安装空间，这提高了对千斤顶行程的要求。一般而言接头角越大、中心角越小，施工越方便，但对管片结构受力、止水槽布置越不利。对盾构法城市道路隧道而言，由于隧道直径大、管片厚，因此封顶块中心角不宜太小，且应在封顶块范围内（一般在环缝中心）至少布置有一个纵向接头。6管片接头种类非常多，目前国内以螺栓连接为主流，也有部分工程采用如CT接头、承插式快速接头等。从工程实践来看螺栓接头，特别是弯螺栓与斜螺栓接头因其技术成熟、成本低廉成为管片接头的首选，因此本标准的编写亦以此作为基础。7螺栓手孔的布置需要考虑减少对管片配筋的影响，基于此项因素的考虑，又因为盾构法城市道路管片相对较厚，其管片更倾向于采用斜螺栓接头。8由于管片大型化趋势明显，按照每块管片只布置一枚注浆吊装孔的做法难以满足管片注浆的需求，因此有必要根据浆液在地层中的扩散效果增加专门的注浆孔数量。与此同时对需要作长期跟踪注浆隧道段可以在管片预埋安装可重复注浆预埋件。11管片拼装模式分为错缝拼装与通缝拼装两种模式，前者成型的隧道刚度均匀、整体性好，因此目前已经成为盾构拼装工法的主流。但此种做法在小转弯曲线上可能因曲线拟合而无法实现，尤其对通用环会出现连续的通缝拼装段。遇到此种情况可能导致管片接头张开量超限、渗漏水情况加剧，为此有必要适当加大管片转弯环楔形量，确保在小转弯曲线上仍能符合设计计算假定。与此同时，施工前及过程中有必要根据设计轴线、转弯半径进行管片模拟排版，提前根据模拟排版结果调整管片生产与运输调度。13在正常情况下嵌缝槽并无封堵必要，但遇有漏水需进行封堵时，封堵嵌缝槽后能将浆液压入管片接缝内部。15凹凸榫的设置会对管片制作与拼装带来一定影响，但考虑凹凸榫的设置能显著增加管片环间剪切刚度、更好地适应复杂地层环境，与此同时更能简化管片接头受力条件、增加管片安全裕量，因此盾构法城市道路隧道管片宜在环缝设置凹凸榫。6.4.19本条标准主要参照现行国家标准《盾构隧道工程设计标准》GB/T51438、《混凝土结构设计规范》GB50010编写：1为充分发挥管片配筋承载能力、提升结构抗震性能宜采用肋梁式配筋。与板式配筋相比两者主要区别在于前者利用箍筋约束混凝土的横向变形，后者则通过拉筋，因此前者所形成的空间钢筋笼整体性优于后者。此外肋梁式配筋还能因简化部分钢筋接头达到节省材料的效果。但实际操作中将箍筋套入主筋形成钢筋笼的加工过程较为困难，对管片生产厂加工设备精度和工人素质提出较高要求。为此，采用肋梁式配筋时主筋间净距、主筋至模具净距均需适当增加裕量，尽量采用管片表面开孔较少的接头方案，例如斜螺栓接头、承插式接头等，接头与接头之间亦需要按环向、纵向排列整齐，减少对钢筋布置的影响。2管片配筋的构造要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010要求：1）参照柱配筋构造要求，纵向受力钢筋间距不应大于300mm；箍筋直径不应小于d/4且不应小于6mm，d为纵向受力钢筋的最大直径。2）参照梁配筋构造要求，按封闭式复合箍筋设置，箍筋最大间距根据管片厚度与剪力关系取200mm、300mm，并满足箍筋最大间距小于10d，d为纵向受力钢筋的最小直径。3）参照梁配筋构造要求，箍筋末端应做成135°弯钩，弯钩平直段长度不应小于10d，d为箍筋直径。当箍筋末端弯钩影响钢筋笼制作时，应考虑采用焊接封闭环式箍筋。6.4.20盾构法城市道路隧道的横通道施工有由传统矿山法向机械开挖法转变的趋势，对横通道洞门钢管片在设计中宜考虑机械开挖法的特点做针对性设计。与此同时横通道洞门范围在施工期间常需进行地层加固处理，使用期机电管线亦会利用横通道进出正线隧道，如在后期再对钢管片钻孔开洞将对结构受力与管片耐久性都存在不利影响。6.4.21本条标准主要参照现行国家标准《盾构隧道工程设计标准》GB/T51438编写。6.4.22在按现行国家标准《公路隧道抗震设计规范》JTG2232进行隧道抗震设防分类时需要注意，当隧道下穿既有建（构）筑物时，其抗震设防类别不应低于上方建（构）筑物。6.4.23本条标准主要参照现行国家标准《盾构隧道工程设计标准》GB/T51438编写。壁后注浆对盾构隧道而言非常重要，注浆的工艺压力、材料配比等应提前在相同地层、地下水环境中进行试验，确保其固结强度满足设计假定。6.4.24本条标准主要参照现行国家标准《盾构隧道工程设计标准》GB/T51438、《盾构法隧道施工及验收规范》GB50446编写。控制盾构工作井尺寸的主要因素为盾构隧洞掘进作业，因此：1工作井的设计在没有功能要求时宜与盾构设备制造方、盾构隧道承建方做充分交流，在满足施工要求的前提下尽量减少不必要的工程投资。（需要调整为围护结构设计规范）2始发井纵向净空多由后配套运输系统编组决定，井内需满足让渣土车、管片车、电瓶车停放在地面吊车能覆盖的敞开空间。因此：1）泥水盾构相对土压平衡盾构无需配置渣土车，所需纵向净空略小。2）可通过在始发井中设置后导洞的方式代替部分后配套台车所需空间，但会对盾构始发段掘进工效带来较大影响。3）后配套台车在吊车作业期间需要停放在坡度较小的轨道上，这实际上限制了盾构始发时洞门范围的最大纵坡。3盾构刀盘与始发井井壁不一定需要平整对齐，有项目反馈刀盘局部接触井壁时更易于切割井壁钢筋混凝土。因此在采用井内辅助钢套筒等措施解决洞门止水帘布板与盾体、管片的密封后，可以考虑采用盾构偏角始发方案简化始发井平面结构。4工作井底部如位于较好的岩质地层中，可以考虑底板在盾构隧道贯通后实施，从而减少工作井规模。6.4.25本条标准主要参照现行国家标准《盾构隧道工程设计标准》GB/T51438编写。6.4.26本条标准主要参照现行国家标准《盾构隧道工程设计标准》GB/T51438编写。Ⅳ沉管法隧道6.4.27沉管管节结构形式1管节断面左右对称有利于管节浮运过程的横向稳定性，当因功能需要，左右不对称时，结合纵向变化情况，做好管节的纵横向稳性论证，采用可靠的稳性控制措施。2整体式管节是纵向钢筋贯通的管节，因为它结构连续，可以提供较好的结构整体性和防水性能。节段式管节则是由多个节段通过永久纵向预应力串联而成，每个节段结构作为一个刚体结构进行设计。节段式管节在港珠澳大桥岛隧工程中得到了应用，每个标准管节长度为180m，非标准管节长度为157.5m，保证了每22.5m为1个小节段。整体式管节和节段式管节的选择取决于多种因素，包括工程的具体要求、地质条件、施工条件、环境因素以及经济性等。整体式管节因其连续性和整体性，在多数情况下是首选，而节段式管节则在需要更灵活的施工方法或者应对特殊环境挑战时更为适用。例如，节段式管节可以在工厂环境中预制，然后运输到现场进行组装，这在某些情况下可以提高施工效率并减少现场工作量。另外，节段式管节具有更好的抗震性能和不均匀地层适应性。3大部分沉管隧道采用钢筋混凝土结构，国内外也有应用于其他功能的钢沉管隧道或钢－混凝土组合结构沉管隧道。在环境特殊、结构受力大的条件下，可对钢壳混凝土及预应力钢筋混凝土等结构形式进行深入比选，择优选用。当施工场地受限、干坞选址难，亦可考虑采用工厂预制的钢壳混凝土结构，结合远程浮运和浮态浇筑完成管节的预制、浮运和沉放。3管节或节段长度确定需综合平衡工期、干坞规模、造价、裂缝控制、接头构造、风险控制、施工经验及设备装备能力等因素，并通过纵向静力与动力计算验证后确定。6.4.28沉管隧道管节构造1以往整体式混凝土管节多采用预留后浇带的分层分段浇筑方式，随着浇筑工艺的发展，逐渐往减少施工缝的趋势发展，广州车陂南隧道实现了预留后浇带的全断面浇筑工艺，襄阳鱼梁洲沉管隧道则采用不留后浇带的顺次全断面浇筑工艺。值得注意的是，施工缝减少甚至后浇带取消，大体积混凝土浇筑的开裂风险控制成为关键，钢筋绑扎、混凝土合理配比、混凝土不间断供应及连续浇筑振捣等环节都是全断面浇筑开裂风险控制的关键。节段式管节一采用全断面浇筑、匹配预制工艺。一个管节的所有节段预制完成后进行纵向临时预应力张拉，完成管节平移或转运、浮运、安装后，在确保工程安全的前提下选择时机对临时预应力进行剪断，并对管节上预留的剪断手孔进行封堵处理。5端封门是实现暗埋段与管节衔接的端头、管节端头封闭水密的临时辅助设施，主要有混凝土封门与钢封门两种形式，钢封门可以重复利用，应用相对较多。钢端封门的主要部件包括钢封门、焊接型H型钢、牛腿等。9管顶人孔用于施工期间管节两端封门不能进人之时，工作人员进入管节内的通道。10管节浮运至隧址进行沉放时，通过向管内压载水箱注水产生负浮力而实现下沉，就位后为管节提供抗浮力，配置水箱时应考虑水容重变化的幅度，其容量应留有足够的安全储备。对于非对称截面的管节，水箱布置及加载宜对称与截面重心，保证浮运及沉放时管节的水平姿态。6.4.29管节预制场地1预制场地属于大临工程，但造价占比较大，也控制总体工期，因此应综合各种影响因素进行多方案比选论证后确定。3固定干坞支护设计需结合干坞实际使用年限进行设计，当需进行多批次预制沉管管节时，干坞需经受多次进水和排水工况，因此设计应考虑多种反复工况的稳定性。4目前可用作移动干坞的半潜驳相对较少，因此进行移动方案的比选时应做好充分调研、确保半潜驳在技术上和市场供应上满足要求。6.4.30基槽2、3基槽开挖不能欠挖，确保宽度和深度，最大超深不宜超过0.5m，超深过大将影响基础垫层刚度偏差，造成管节实际与设计计算的沉降量变差大。5回淤量大容易引起管节产生较大沉