复合式衬砌(内 洞顶覆盖层薄 超前地质预报 设计应符合下列规定 1 Ⅲ级围岩段隧道宜采用喷锚衬砌 坡比不宜小于0.5％ 但也要注意当隧道外侧覆盖厚度过薄 隧道洞口边坡 应采用防水混凝土 有检修车辆通行要求的 2 3 应采用长锚杆或自钻式锚杆注浆加固围岩 尚应预留100m作为补强之用 4 受腐蚀的危害甚于模筑混凝土衬砌 锚固方式 可以探测前方各种地质构造 复合式衬砌的设计参数 地下水情况 稳定性较洞内差 为了使理论与实践相结合 3 ——围岩的强度系数 管道隧道均属于小断面隧道 3 气温影响较大者短些 喷锚衬砌的设计参数 刚度和耐久性 选用斜交洞门时 6.4.19 因此要求向衬砌背后进行断面压注水泥砂浆或其他浆液 土质较松散 偏压衬砌段应延伸至一般衬砌段内5m以上 严重者发生淤泥状流淌 此外 在节理 遇下列情况不宜采用喷锚衬砌: 是根据国外铁路(公路)隧道支护参数统计 在软弱围岩有水地段或最冷月平均气温低于－15℃地区的洞口段 地形条件确定 连接圆顺 又无地下水时 底板水沟断面尺寸应根据隧道出水量 应设置伸缩缝 1 岩堆 而围岩压力等作用又与围岩级别 第二层衬砌叫作二次衬砌 在洞身地质条件变化地段 喷锚衬砌设计应符合下列规定: 6.4.5 同时结合环境保护 施工顺序和开挖后支护与衬砌的断面闭合时间因素 有效地避免大量涌水 曲率半径应满足施工布管要求 采用喷锚衬砌时 故设计二次衬砌时 覆盖层厚度等条件选择初期支护的组成部分 6.4.7 造成较差的围岩段施工中存在不安全因素 除根据以上因素外 如不及时压注水泥砂浆填充衬砌与围岩间空隙 3 可按表6.4.8的设计参数选用 并少占农田 斜巷与平巷结合及单侧竖井 水下段主体围岩分级为Ⅰ～Ⅳ级 仰坡开挖高度 2 锚杆喷射混凝土 ——隧道毛断面宽度(m) 地质条件较差 高程差大的隧道 在隧道开挖后 洞内冬季会冰冻 应满足排水要求 复合衬砌初期支护采用喷射混凝土 如围岩较好 应采取清刷 设置明洞或支挡构筑物措施 特别是在松软地层地段 ——风化层厚度(m) 稳定性较差 衬砌结构的选用还受施工方法 衬砌结构应根据围岩级别 隧道衬砌钢结构混凝土保护层厚度不应小于30mm 围岩较差地段的衬砌及偏压衬砌段应适当向围岩较好的地段延伸 因此 其边 1 2 4 隧道断面大小及其施作时间等 超前钻探发现开挖面前方出现异常状况 Ⅳ级 在严寒地区 6.4.9 每隔10m～30m设置一道 钻孔长度一般30m～50m 为了结构安全 从而产生导水裂隙或使原裂隙扩张导通 隧道埋置深度外 衬砌设计应包括围岩在内的支护结构 预应力锚杆等 二次衬砌一般受力比较均匀 层理发达的硬岩和中硬岩中 积极利用围岩自承能力的衬砌形式 除上述因素外 尤其严寒地区洞口若不封闭 2 根据围岩条件情况隧道可采用整体式衬砌 也可采用锚喷支护 衬砌结构类型及强度 在泥石流发育段应防止其堵塞隧道进出口 也造成隧道工期的延长 胶结性差的地层中可加设钢筋网 小断面隧道较少采用 4 6.4 外两层衬砌组合而成) 装配与整体 断裂带中充填物胶结不实等情况下 如压浆后排水通路堵塞造成渗漏时 Ⅱ 大断面隧道应采用曲墙式衬砌 因而还需考虑施工条件等 锚杆 防止喷层剥落和松散介质坍塌 TSP等超前地质预报探测系统 必要时 出洞口的位置 1 还应进行超前地质预报 疑点 鉴于有水时不利于喷层与围岩的紧密黏结 故在设计时应根据工程地质 6 不采取措施施工难度较大且存在较大风险时 并通过理论分析进行验算 衬砌参数根据隧道净宽确定 Ⅵ级围岩隧道的底板应采用钢筋混凝土仰拱结构 埋置深度 洞口覆盖层厚度不宜小于5m 应设置变形缝 钻爆法隧道衬砌设计 水文地质 其中Ⅳ 应立即停止开挖作业 为了承受不对称的围岩压力 Ⅴ级段围岩需进行单独设计 Ⅰ 当无类比资料 要考虑顶部基岩的预水裂隙长度 还有初期支护的刚度 1 保证施工安全 钢筋网 开挖方法 可采用单一坡 但不能因为需引水而不压浆 力求最大限度地发挥围岩的自承能力 落石 初期变形大的 水文地质 隧道洞口地段 摩擦型 柔性 4)有其他特殊要求的隧道 3 6.4.14 复合式衬砌由内 故宜采用连接圆顺 节理裂隙不发育 3 以达到稳定围岩的目的 爆破作业的扰动 1 外两层衬砌组合而成 仰拱的初期支护宜采用钢筋网喷射混凝土 能造成腐蚀及膨胀性地层的地段 4 根据围岩状况 对自稳时间短 洞口应设置洞口段衬砌或加强衬砌 6.4.17 钻爆法隧道衬砌设计 本条对山岭隧道平面设计 隧道设计应根据不同的地质 大于3m的取上限 可再钻孔 等厚的马蹄形断面 由于喷射混凝土 喷锚衬砌抗冻胀性能较差 3 根据围岩条件 提出具体的施工勘察和监测要求 防止涌水 钻孔搭接长度10m 在洞身有明显的硬软地层分界处 根据两岸洞口处地形 便于管道衔接 应采用偏压衬砌 隧道进出口应高于山沟设计泄洪水位 会出现外侧土坡失稳 1)地下水发育或大面积淋水地段; 因此工程设计中应针对具体的条件提出具体的施工勘察和监测要求 并根据施工勘察及监测的实际情况 二次衬砌采用模筑混凝土时 小于或等于3m的取下限 且不对称 钻爆法隧道设计 本款规定应不小于5m的加强衬砌长度 宜连续穿越 锚杆类型可分为端头锚固型 为防止应力集中 隧道洞口工程的设计应符合下列要求 鉴于地下结构的工作状态极为复杂 严寒和寒冷地区 Ⅴ级围岩隧道的底板宜采用钢筋混凝土结构 现浇混凝土衬砌及底板厚度不应小于250mm 对设置衬砌时应符合的各项规定说明如下 喷锚衬砌(喷射混凝土 6.4.19 应按降低后的围岩级别设计衬砌 Ⅵ级 土壤冻胀导致衬砌破坏的危害甚于模筑混凝土衬砌 4 注浆堵水 喷锚 表6.4.8 裂隙发育 钢架或采用早强喷射混凝土 最冷月平均气温低于－15℃的地区的洞口段应设置变形缝 确定围岩已基本趋于稳定 如有时受仰坡方向的纵向推力等 确保施工安全 调整衬砌受力状态 H 符合下列条件的水域穿越可采用钻爆法隧道设计方案 隧道洞口位置应符合下列要求 裂隙发育或岩石破碎 本条对明洞的设置条件作了基本规定 纵断面上宜采用人字坡 除围岩级别 其钢筋应与隧道主体钢筋相连 或因洞身岩层构造不利 一般隧道开挖后 当洞身通过地质不良地段或傍山有偏压地段 对加快施工进度 经济 防坍塌措施 隧道洞口位置应根据地形 因此预留 施工应遵循新奥法 水文条件 从而在围岩中出现塑性区 仰坡宜采取喷锚加固 为了避免强度不够 6.4.10 隧道衬砌设计应符合下列规定 多采用工程类比法设计二次衬砌 洞内长些 1 2 2 2 两个不取岩芯 隧道断面尺寸及其埋置深度条件确定 复合式衬砌设计应符合下列规定 围岩地段拱部衬砌背后应压注不低于M20的水泥砂浆 隧道设计应采取下列施工防水 在软岩或土砂地层中 以防止水的侵入 墙厚度相同 6.4.5 其厚度不宜小于100mm 平巷段宜采用人字坡 马头门尺寸应满足管道施工要求 隧道应早进洞 二是根据钻孔流水流量判断裂隙是否导水 5 受自然条件(雨水侵蚀 充分利用衬砌材料的抗压强度 喷锚衬砌难以阻止其迅速的变形 难于采用暗挖法施工的 凿槽或埋管引水 对隧道的仰供衬砌提出了具体要求 由于喷层厚度较薄 水文条件 可采用斜交衬砌 超前探水 类比 难以充分发挥喷射混凝土的应有作用 洞口宜与坡面正交 留设隔水岩柱 便于自流排水 结合专家意见进行调研修改的 格栅钢架主筋的直径不宜小于18mm 6.4.6 1 喷锚衬砌应采用无碱湿喷混凝土工艺;上层喷锚工序与初期支护喷锚工序应跟进及时 地面横坡较陡 甚至给喷射混凝土带来不利影响 2)能造成衬砌腐蚀或膨胀性围岩的地段; 2 为了确保开挖面安全作业 亦可采用贯通拱圈与边墙的工作 6.4.7 便于运输 6.4 并根据现场围岩量测信息对支护参数进行调整 隧道应设衬砌 隧道设计应采取下列施工防水 二次衬砌可采用模筑混凝土 以期达到经济安全的目的 隧道设计时应避免对洞口山体进行大量刷坡 隧道设计下列情况宜设明洞 若二衬也采用喷锚支护就可解决上述两项缺点 3)最冷月平均气温低于一15℃的地区的隧道洞口段; 地质条件较好 隧道洞口加强衬砌长度应不小于5.0m 喷锚衬砌内轮廓除考虑按整体式衬砌内轮廓要求放大外 应予推广 提前发现工程难点 设计应要求施工中必须向开挖面打超前钻“探水” 有顺层滑动可能以及施工坍塌产生围岩松动 1 隧道纵断面设计可采用竖井与平巷结合 6.4.13 合理的目标 防止衬砌变形是主要的 围岩压力大 当隧道外侧山体覆盖较薄 注 往往导致开裂 钢筋网保护层厚度小应小于30mm 是否与河水有水力联系(一般流水是清水而不带黄色说明与河水无水力联系) 落石 5 隧道平面设计宜采用直线型 折线段坡度不宜大于25％ 从而确定是否需要采取进一步措施治水 现场修正相关设计参数 隧道洞口应设洞门封堵 钻爆法隧道分为山岭钻爆法隧道和水域钻爆法隧道 Ⅰ～Ⅱ级围岩隧道可不设底板 并通过监控量测手段 网锚加固或其他加固措施 宜采用绿化护坡 宜在中 表6.4.8中复合衬砌的设计参数 为了保护洞口的自然景观不改变自然边坡的 抗滑桩或支挡结构等措施 4 隧道洞口段 2 喷锚衬砌的设计参数应经计算确定 遇水泥化 隧道边墙一般有直墙和曲墙两种 ——水头高度(m) 以防内轮廓尺寸不够 孔与孔之间地层情况很难预测) 结构工作特点 还应经过试验验证 Ⅴ 人字坡和折线坡 锚杆 B 5 网格间距宜为150mm～250mm 采取加固防护措施 2 Ⅳ级围岩段应采用模筑混凝土复合式衬砌 一般山岭钻爆法隧道 2 断面形状 延伸洞口 不应小于0.3％ 加强初期支护的刚度应采用钢架 2 陡坡度段隧道施工和管道安装的要求 有地下水地段设有引水设备时 裂隙发育程度等(因为工程地质勘察时 整体衬砌是一次衬砌成形的传统形式 3 留设隔水岩柱 6.4.3 根据围岩条件的不同 隧道底板应按下列要求设计 超前地质预报 若采用模筑混凝土二次衬砌工法 山岭钻爆法隧道 亲水性很强 必须能长期随围岩压力等承受作用 隧道衬砌因其通过的地质情况 甚至引起其他病害 围岩较差地段的衬砌应向围岩较好地段延伸 6.4.16 也可采用折线型 系统锚杆应沿隧道周边在岩面上按梅花形均匀布置 考虑必要时需要加强喷锚衬砌 通常称第一层衬砌为初期支护 充分发挥围岩的自承能力 为了安全 6.4.18 长度 是集设计 甚至有断裂带 喷锚衬砌是柔性结构 坡度计算确定 3 围岩压力是不相同的 隧道洞口存在边坡坍方 洞内气温常在0℃以下 地表下岩层分布较浅 充水带 “隔水岩柱”实际就是隧道埋深 隧道埋设深度应根据穿越地段工程地质和水文地质条件通过多方案比选后确定 此时采用锚杆的目的在于限制塑性区的产生及发展 变形 管道补偿要求和进洞口 全长黏结型 当洞口处有坍方 防水侵入的保护岩层厚度按下式计算 水深与隧道最小埋深之和 软化 及早进行技术准备 通过工程类比和结构计算确定 坍塌等地质灾害 仰拱应加强 6.4.11 折线转角处半径与油气管道曲率半径相适应 1 出洞口高程差和工程地质条件 从而提高衬砌的承载力 故大面积淋水地段 F 隧道断面尺寸 往往造成破裂 在此条件下 初期支护的刚度与其组成成分有着密切关系 延伸长度宜为5m～10m 喷锚衬砌内部轮廓应预留50mm~100mm作为必要时补强用 隧道洞口宜选择在坡面稳定 2 一般会出现因开挖而使围岩中的应力超过围岩本身强度的现象 地质 为确保衬砌不侵入隧道限界 使用锚杆的目的也不同 还要通过工程类比和结构计算并适当考虑工程误差确定 以保持围岩稳定 宜采用斜交衬砌 锚杆钢筋网喷射混凝土 出渣方便处 并与围岩共同作用 衬砌是主体结构 单凭理论计算还不能完全反映实际情况 不宜小于200mm 使净空变形加大 钢筋网应以直径6mm～8mm的钢筋焊接而成 计算方法以及施工条件的不同 密贴等特点 通过施工勘察与监测 要求喷射混凝土必须覆盖钢架 但对于水下隧道来讲 根据经验 可以调整设计支护参数和施工工艺 必要时宜加设锚杆 滑移等情况而引起明显偏压的地段 斜巷与平巷结合段应设马头门 Ⅰ 1 孔径为100m～150mm 其直径宜为20mm～22mm 如线路中线与地形等高线斜交 结构受力 冬春季节 有整体式衬砌(模筑混凝土衬砌及砌体衬砌) 亦能保证管道运营安全 具有支护及时 洞外管道工程及施工条件 往往因开挖而使围岩中的应力超过本身的强度 影响因素较多 6.4.9 应采用偏压衬砌 一般是洞口段短些 减少围岩压力 它具有支护及时 再进行内层二次衬砌施工 5 施工 注浆“堵水” 节约劳动力及原材料 宜选择仅在隧道拱部设置的钢架或在拱部及墙部设置的开口式钢架 微风化岩层中通过 Ⅵ级围岩的偏压衬砌应采用钢筋混凝土结构 超前探水 易出现病害或造成事故 1 对于有的围岩 以起过渡作用 或当对地面下沉量有严格限制时 可靠 通过综合分析比较确定 一般埋藏较浅 钢筋网搭接长度不应小于1个网孔 改善衬砌受力状态 延伸长度应视围岩的具体变化情况而定 与超前探水结合 一般地压较大 水域钻爆法隧道 因而尚应采取设置地面锚杆 仰拱厚度宜与拱 当洞口段围岩级别已经进行了浅埋地表影响修正时 应综合考虑各种因素的影响 在受力条件上比模筑衬砌优越 二次衬砌可采用模筑混凝土或湿喷混凝土 6.4.8 Ⅱ 采用CQTC-1 层面倾斜较陡 6.4.12 其顶面上覆盖层厚度一般不小于隧道横断面高度的2.5倍～3倍 因岩石本身强度高 在松散 6.4.11 2 围岩原始状态遭到破坏 应符合的规定说明如下 可根据这些情况考虑 故制定本条规定 探水钻孔有两个作用 4 一般而言隧道顶与水体之间的竖向距离不宜小于隧道横断面高度的10倍 衬砌受力情况也较洞内不利 不需另行加强 初期支护应具有合理的刚度 应进行现场试验 并应避开岩溶发育地层 又加固围岩 引起衬砌变形 本条对山岭隧道的洞口布置提出了基本要求 结合施工条件 3 对于水域和山体相连的地形条件需要采用隧道穿越时 隧道纵断面设计根据进洞口 6 设计时 6.4.1 隧道底板厚度应通过结构计算确定 单侧斜巷与平巷相结合的不同型式 测量监控 保证施工安全 仰坡根据洞门结构形式设计 6.4.10 水文地质条件 应采取措施 衬砌仰拱应具有与其使用目的相适应的强度 勘察于一体的动态控制过程 参照煤矿水下采煤方法在采区顶部保留一定厚度的隔水岩柱 应符合的规定说明如下 复合式衬砌内外两层组合的方式有喷锚与整体 Ⅰ～Ⅲ围岩段可按表6.4.9选用 Ⅴ级围岩当初期支护设置格栅钢架时 使用要求 采用复合式衬砌有关规定说明如下 围岩破碎 围岩为Ⅰ～Ⅲ级时 洞内地下水具有侵蚀性的地段 在此条件下 受打眼 2 开挖后易风化潮解 影响二次衬砌受力状态的因素很多 式中 地下水状态 破碎或膨胀性围岩中宜采用钢筋网喷射混凝土作初期支护 注 各排钢架间应设置钢拉杆 穿越岩石RQD值不宜小于50 选用的衬砌更为合理 折线处转角 其方向应接近于径向或垂直岩层 钻孔外插角一般3° 防坍塌措施 洞口地段 但因斜交地段地层压力和衬砌受力较为复杂 1 3 膨胀 因地形或地质构造引起有明显偏压的地段 地下水发育的Ⅴ级 6.4.2 结构工作特点等有关 一般超前探水钻孔3个 对于净宽度不大于5m的隧道 对1款的软弱围岩地层 降低工程成本等效果显著 采用锚杆的目的在于抑制岩块间的滑动 当线路中线与地形等高线斜交 抗渗等级不应低于P6 6.4.6 施工进度较慢 易造成衬砌腐蚀 6.4.12 围岩均会产生较大侧压力导致衬砌破坏 Ⅳ级围岩的偏压衬砌宜采用钢筋混凝土结构 因而绝大多数隧道都是待贯通之后才施作二次衬砌 1 特殊条件下亦可选用折线形隧道 采取注浆措施“堵水” C 钻孔水流量大 采用整体式衬砌时 初支和二衬不能同步施工 4 6.4.13 埋藏深度 初期支护的组成应根据围岩的性质及状态 按详勘要求一般钻孔孔距50m 断层破碎带较少 通过现场试验确定相关参数后 当采取斜交时 隧道洞口段衬砌应加强 加强长度应根据地质 宽度5m及以上的隧道可根据围岩类别计算采用直墙圆拱或曲墙型式 施工措施等影响 气候变化等)影响 6.4.2 钢筋网和钢架等支护形式单一或组合施工 施工也较困难 并在一定程度上能够随着围岩的变形而变形 对于地下水不发育的Ⅴ级围岩的山岭隧道 复合式衬砌的初期支护多采用喷锚支护 1 整体与整体等多种 隧道进出口高程应满足管道输送工艺系统的要求 ——保护岩层的厚度(m) 泥石流不良地质的危害的 6.4.4 影响较小者长些 管道敷设有特殊要求的 硬软地层分界处及对衬砌受力有不良影响处 松散 破碎带 喷锚衬砌是一种加固围岩 岩石易风化 岩性较软的岩层 3 对于断层较多 在软弱围岩中应采用封闭式钢架 伸缩缝的间距可视隧道长度及其所在地区最冷月平均气温等条件确定 衬砌圬工由于冷缩影响 4 一般延伸5m～10m 纵断面设计提出了具体要求 严寒和寒冷地区不封闭的隧道 目前 Ⅲ～Ⅳ级围岩隧道的底板可采用素混凝土结构 前后衬砌下沉不匀 6.4.15 以防止大量的裂隙水涌人开挖面 尽力减少围岩变形 厚度较薄 应提出长 抑制围岩变形 防止单凭经验处理问题 无不良地质现象 一是根据探水钻孔所取岩芯判断开挖前方岩石破碎情况 软弱围岩地层 衬砌的初期支护宜采用喷锚支护 3 冰冻破坏 钻孔口应有防突水措施(在孔口安装闸门) 纵向坡度不宜大于15％ 1 一般常用的是喷锚与整体的组合 晚出洞 衬砌更易变形 围岩破碎的隧道除了要进行超前钻孔探水外 当隧道所在地区对地表下沉量有严格限制时 6.4.8 不宜采用喷锚衬砌 地质条件 隧道衬砌可按本规范第6.4.7条～第6.4.15条的要求设计 等厚截面 因此必须留设隔水岩柱将河水与开挖隧道“隔离” 在不同地质条件下 由于地基承载力相差很大 故一般跨度不大于5m的小断面隧道可采用直墙式衬砌 并应根据使用目的和围岩性质及状态确定锚杆的类型 1 防止堵塞通路 衬砌的设计参数宜采用工程类比法确定 一个钻孔取岩芯 拼装式衬砌等 因此在选定时 仅留隔水岩柱隔水是不够的 钢架或格栅钢架等的不同作用各不相同 既填充空隙 其优点是能充分发挥围岩的自承能力 或采取其他防水措施 6.4.3 可根据具体情况 并且在一定程度能够随着围岩的变形而变形 4 平面上宜直线布置 2 泥石流时 则衬砌台车与出渣设备在空间上产生矛盾 以提高喷射混凝土与受喷岩面间的黏结力 还应考虑地面及地下建筑物的种类及状态和使用目的等因素 柔性的特点 表6.4.9 确定初期支护的刚度时 根据管线路由 Ⅳ级围岩段隧道可采用喷锚衬砌或复合式衬砌 实现安全 为降低边 更应采用曲墙式衬砌 3 此时应设置变形缝 地质条件好 3 喷钢纤混凝土衬砌)等形式 地下水不发育的Ⅴ级 会产生较大侧压力导致衬砌破坏 宽度不大于5m的隧道宜采用直墙式衬砌 S