【2019年整理】公路隧道设计规范.pdf

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1、公 路 隧 道 设 计 规 范 (JTG D70-2004) 1 总 则 1 2 主要术语与符 号2 3 隧道调查及围岩分级5 4 总体设 计 11 5 建筑材 料 17 6 荷 载 22 7 洞口及洞 门 25 8 衬砌结构设 计 27 9 结构计 算 33 10 防水与排 水 40 11 小净距及连拱隧 道 42 12 辅助通 道44 13 辅助工程措 施48 14 特殊地质地 段51 15 隧道内路基与路 面54 16 机电及其它设施 作者: 长安大学 _edu 2006-9-21 10:02 回复此发言 2 回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) 附录 A 围岩分级有关

2、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 作者: 长安大学 _edu 2006-9-21 10:04 回复此发言 3 回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) 在编制过程中,编制组对全国已建和在

3、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。 作者: 长安大学

4、 _edu 2006-9-21 10:05 回复此发言 4 回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) 关于强制性条款 公路隧道设计规范( JTG D70-2004 )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(JTJ 026-9 0)的强制性条文同时废止 作者: 长安大学 _edu 2006-9-21 10:06

5、 回复此发言 5 回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) 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

6、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,

7、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

8、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

9、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。 作者: 长安大学 _edu 2006-9-21 10:24 回复此发言 6 回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) 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 分类特长隧道长隧道中隧道短隧道 长度 (m) L 3000 3000L 1000 1000L 500 L500 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

10、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。 1.0.6 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

11、、 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

12、” ,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。 1.0.7 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

13、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。 作者: 长安大学 _edu 2006-9-21 10:34 回复此发言 7 回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) 2 主要术语与符号 2.1 术语 ? 2.1.1 公路隧道 road tunnel 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 mountain tunnel 贯穿山岭或丘陵的隧道。是相对于城市隧道

14、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 Rock Quality Designation (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 rock mass classification 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 environmental survey 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 hydrological survey 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。 作者: 长安大学 _edu 200

15、6-9-21 10:37 回复此发言 8 回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) ? 2.1.7 地质调查 geological survey 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 water inflow into tunnel 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 surrounding rock pressure 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

16、偏压 unsymmetrical pressure 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 loosening pressure 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 ? 2.1.13新奥法 NATM(New Austrian Tunneling Method) 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

17、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) inner section 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 nei

18、ghburhood tunnel 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 multi arch tunnel 指两洞拱部衬砌结构通过中柱相连接的隧道结构。 ? 2.1.20竖井 vertical shaft 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, inclined shaft 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 horizontal adit 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.

19、1.23超前导坑 advancing drift 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。 作者: 长安大学 _edu 2006-9-21 10:41 回复此发言 9 回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) 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

20、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 ? max 垂直洞轴线方向的最大初始应力 ? 围岩重度 ? k 弹性抗力系数 ? E 变形模量 ? 泊松比 ? 计算摩擦角 ? B 隧道开挖断面宽度 ? W 行车道宽度 ? L

21、L 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; ? 衬砌位移值; ? n 开挖边坡坡率; ? m回填土石面坡率; 作者: 长安大学 _edu 2006-9-21 10:41 回复此发言 10 回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) 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 阶段 目标内容和方法范围 施工前踏勘 为路线走向比选提供区域地形、地

22、质、环境等基本资料搜集、 分析既有资料及沿路线进行地面踏勘大于路线可能方案的范围 初勘 获取路线所需地形、地质、其它环境资料,为方案比较及下阶段调查提 供基础资料搜集、分析既有资料,现场踏勘、测绘和必要的勘探工作大于 比选方案的范围 详勘 获取技术设计、施工计划、预算等所需的地质、环境等资料详细进行 地形、地质、环境等调查;按要求进行钻探、物探、测试等隧道路线两侧及 周围地区,特长、长隧道和岩溶隧道范围应适当扩大 施工中预报和确认施工中出现的工程地质、水文地质问题; 验证或变更设计、 调整施工方法等地形、地质、环境补充调查;洞内观测、量测、超前探测预 报,地质灾害及防治措施隧道内及地面受施工影

23、响的范围 ? 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

24、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。 ? 3.3.4地形、地质调查应注意做好以下工作

25、: 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

26、,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。 ? 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

27、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。 ? 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。 ? 作者: 长安大学 _edu 2006-9-21 11:03 回复此发言 11

28、回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) 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

29、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。 ? 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

30、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。 表 3.6.2-1 岩石坚硬程度的定性划分 名称 定性鉴定代表性岩石 硬质岩坚硬岩锤击声清脆,有回弹,震手,难击碎;浸水后,大多无吸水 反应 未风化微风化的 花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、 硅质板岩、石英岩、硅质胶结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等 较坚硬岩锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎; 浸水后,有轻微吸水反应1 弱

31、风化的坚硬岩; 2 未风化微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶 结的砂页岩等 软质岩较软岩锤击声不清脆,无回弹,较易击碎;浸水后,指甲可刻出印 痕 1 强风化的坚硬岩; 2 弱风化的较坚硬岩; 3 未风化微风化的凝灰岩、千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩、泥质砂岩、粉砂 岩、页岩等 软岩 锤击声哑,无回弹,有凹痕,易击碎;浸水后,手可掰开1 强风化的 坚硬岩; 2 弱风化强风化的较坚硬岩; 3 弱风化的较软岩; 4 未风化的泥岩等 极软岩锤击声哑, 无回弹, 有较深凹痕, 手可捏碎; 浸水后, 可捏成团1 全 风化的各种岩石; 2 各种半成岩 2 岩石坚硬程度定量指标用岩石单轴饱和抗

32、压强度(Rc)表达。 一般采用实 测值, 若无实测值时,可采用实测的岩石点荷载强度指数(IS(50)的换算值, 即按式( 3.6.2)计算: (3.6.2) 3 Rc 与岩石坚硬程度定性划分的关系,可按表3.6.2-2 确定。 表 3.6.2-2 Rc 与岩石坚硬程度定性划分的关系 Rc (MPa) 60 6030 3015 155 1.0 好或一般节理、裂隙、层面整体状或巨厚层结构 较完整12 1.0 差 节理、裂隙、层面块状或厚层状结构 23 1.00.4 好或一般块状结构 较破碎23 1.00.4 差 节理、裂隙、层面、小断层裂隙块状或中厚层结构 3 0.40.2 好 镶嵌碎裂结构 一般

33、 中、薄层状结构 破碎 3 0.40.2 差 各种类型结构面裂隙块状结构 0.75 0.750.55 0.550.35 0.350.15 90Kv+30 时,应以Rc=90Kv+30 和 Kv 代入计算BQ 值。 2 当 Kv0.04Rc+0.4 时,应以 Kv=0.04Rc+0.4 和 Rc 代入计算BQ 值。 ? 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 )

34、 (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。 ? 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

35、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。 表 3.6.5 公路隧道围岩分级 围岩级别围岩或土体主要定性特征围岩基本质量指标(BQ)或修正的围 岩基本质量指标BQ 坚硬岩,岩体完整,巨整体状或巨厚层状结构550 坚硬岩,岩体较完整,块状或厚层状结构550451 较坚硬岩,岩体完整,块状整体结构 坚硬岩,岩体较破碎,巨块(石)碎(石)状镶嵌结构450351 较坚硬岩或较软硬岩层,岩体较完整,块状体或中厚层结构 坚硬岩 ,岩体破碎 ,碎裂结构350251 较坚硬岩

36、 ,岩体较破碎破碎,镶嵌碎裂结构 较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完整较破碎,中薄层状结构 土体: 1.压密或成岩作用的粘性土及砂性土 2.黄土 (Q1、Q2) 3.一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土 较软岩,岩体破碎;软岩,岩体较破碎破碎;极破碎各类岩体。碎、 裂状、松散结构250 一般第四系的半干硬至硬塑的黏性土及稍湿至潮湿的碎石土,卵石土、圆砾、 角砾土及黄土(Q3、Q4)。非粘性土呈松散结构、黏性土及黄土呈松软结 构 软塑状粘性土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等 注:本表不适用于特殊条件的围岩分级,如膨胀性围岩、多年冻土等。 3.6.6 各级围岩的物理力学参数,宜通过室内

37、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。 作者: 长安大学 _edu 2006-9-21 11:26 回复此发言 13 回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) 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 (JTG B01) 规定的预测交通量

38、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

39、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。 4.2 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

40、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。 作者: 长安大学 _edu 20

41、06-9-21 11:51 回复此发言 14 回复:公路隧道设计规范( JTG D70-2004 ) 4.2.5 濒临水库地区的隧道,其洞口路肩设计高程应高出水库计算洪水位(含 浪高和壅水高) 不小于 0.5m,同时应注意由于库水长期浸泡造成库壁坍塌对 隧道稳定的不利影响,并采取相应的工程措施。 隧道设计洪水频率标准可按表4.2.5 取值;当观测洪水高于标准值时,应按 观测洪水设计;当观测洪水的频率在高速公路、一级公路超过1/300,二级 公路超过1/100,三、四级公路超过1/50 时,则应分别采用1/300、1/100 和 1/50 的频率设计。 表 4.2.5 隧道设计水位的洪水频率标准

42、 公路等级 隧道类别高速公路、一级公路二级公路三级公路四级公路 特长隧道1/100 1/100 1/50 1/50 长隧道1/100 1/50 1/50 1/25 中、短隧道1/100 1/50 1/25 1/25 4.3 隧道线形设计 4.3.1 应根据地质、地形、路线走向、通风等因素确定隧道的平曲线线形。当 设为曲线时,不宜采用设超高的平曲线,并不应采用设加宽的平曲线。隧道 不设超高的圆曲线最小半径应符合表4.3.1-1 的规定。当由于特殊条件限制隧 道平面线形设计为需设超高的曲线时,其超高值不宜大于4.0%,技术指标应 符合公路路线设计规范(JTG)的有关规定。隧道的停车视距与会车视 距

43、应符合表4.3.1-2 的规定。 表 4.3.1-1 不设超高的圆曲线最小半径(m) 设计速度( km/h) 路拱 120 100 80 60 40 30 20 2.0% 5500 4000 2500 1500 600 350 150 2.0% 7500 5250 3350 1900 800 450 200 表 4.3.1-2 公路停车视距与会车视距 高速公路、一级公路二、三、四级公路 设计速度( km/h ) 120 100 80 60 80 60 40 30 20 停车视距( m) 210 160 110 75 110 75 40 30 20 会车视距( m) - - - - 220 15

44、0 80 60 40 4.3.2 高速公路、 一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞。分离式 独立双洞的最小净距,按对两洞结构彼此不产生有害影响的原则,结合隧道 平面线形、围岩地质条件、断面形状和尺寸、施工方法等因素确定,一般情 况可按表4.3.2 取值。一座分离式双洞的隧道,可按其围岩代表级别确定两 洞最小净距。 在桥隧相连、 隧道相连、 地形条件限制等特殊地段隧道净距不能满足表4.3.2 的要求时,可采取小净距隧道或连拱隧道型式,但应作出充分的技术论证和 比较研究,并制订可靠的技术保障措施,确保工程质量。 表 4.3.2 分离式独立双洞间的最小净距 围岩级别 最小净距( m) 1.0

45、 B 1.5 B 2.0 B 2.5 B 3.5 B 4.0 B 注: B 隧道开挖断面的宽度 4.3.3 隧道内纵面线形应考虑行车安全性、营运通风规模、 施工作业效率和排 水要求,隧道纵坡不应小于0.3%,一般情况不应大于3%;受地形等条件受 限制时,高速公路、一级公路的中、短隧道可适当加大,但不宜大于4%; 短于 100m 的隧道纵坡可与该公路隧道外路线的指标相同。当采用较大纵坡 时,必须对行车安全性、通风设备和营运费用、施工效率的影响等作充分的 技术经济综合论证。 4.3.4 隧道内的纵坡形式,一般宜采用单向坡;地下水发育的长隧道、特长隧 道可采用双向坡。纵坡变更的凸形竖曲线和凹形竖曲线

46、的最小半径和最小长 度应符合表4.3.4 的规定。 隧道内纵坡的变换不宜过大、过频,以保证行车安全视距和舒适性。 表 4.3.4 竖曲线最小半径和最小长度(m) 设计速度( km/h ) 120 100 80 60 40 30 20 凸形竖曲线半径一般值17000 10000 4500 2000 700 400 200 极限值11000 6500 3000 1400 450 250 100 凹形竖曲线半径一般值6000 4500 3000 1500 700 400 200 极限值4000 3000 2000 1000 450 250 100 竖曲线长度100 85 70 50 35 25 20 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

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