鐵路隧道規(guī)范.doc

1 總 則1.0.1 為了貫徹國家有關法規(guī)和鐵路技術政策，統(tǒng)一鐵路隧道設計技術標準，使鐵路隧道設計符合安全適用、技術先進、經濟合理的要求，制定本規(guī)范。1.0.2 本規(guī)范適用于鐵路網中客貨列車共線運行、旅客列車設計行車速度等于或小于160、貨物列車設計行車速度等于或小于120的、級標準軌距鐵路隧道的設計。1.0.3 隧道按其長度可分為:特長隧道 全長10000m以上;長 隧 道 全長3000m以上至10000m;中長隧道 全長500m以上至3000m;短 隧 道 全長500m及以下。注:隧道長度是指進出口洞門端墻墻面之間的距離，以端墻面或斜切式洞門的斜切面與設計內軌頂面的交線同線路中線的交點計算。雙線隧道按下行線長度計算;位于車站上的隧道以正線長度計算;設有緩沖結構的隧道長度應從緩沖結構的起點計算。1.0.4 隧道勘測設計，必須遵照國家有關政策和法規(guī)，重視隧道工程對生態(tài)環(huán)境和水資源的影響。隧道建設應注意節(jié)約用地、節(jié)約能源及保護農田水利，對噪聲、棄碴、排水等應采取措施妥善處理。1.0.5 隧道設計應依據可靠完整的資料，針對地形、地質和生態(tài)環(huán)境的特征，綜合考慮運營和施工條件，通過技術、經濟比較分析，使選定的方案、設計原則和建筑結構符合安全適用、經濟合理和環(huán)境保護的要求。1.0.6 新建鐵路隧道的內輪廓，必須符合現行國家標準標準軌距鐵路建筑限界(GB146.2)的規(guī)定及遠期軌道類型變化要求。對于旅客列車最高行車速度160km/h新建鐵路隧道內輪廓尚應考慮機車類型、車輛密封性、旅客舒適度等因素確定，隧道軌面以上凈空橫斷面面積，單線隧道不應小于42，雙線隧道不應小于76;曲線上隧道應另行考慮曲線加寬。設救援通道的隧道斷面應視救援通道尺寸加大，救援通道的寬度不應小于1.25。雙層集裝箱運輸的隧道建筑限界應符合鐵道部相關規(guī)定。位于車站上的隧道，其內部輪廓尚應符合站場設計的規(guī)定和要求。1.0.7 改建既有線和增建第二線時，新建隧道應采用新建鐵路標準，改建隧道宜采用新建鐵路標準。1.0.8 隧道建筑物應按滿足100年正常使用的永久性結構設計，建成的隧道應能適應運營的需要，方便養(yǎng)護作業(yè)，并具有必要的安全防護等設施。1.0.9 隧道建筑結構、防排水的設計及建筑材料的選擇，應充分考慮地區(qū)環(huán)境的影晌。1.0.10 隧道設計應貫徹國家有關技術經濟政策，積極采用新理論、新技術、新材料、新設備、新工藝。1.0.11 隧道設計應根據工程地質及水文地質條件，結合斷面大小、襯砌類型、隧道長度、工期要求等因素綜合研究選定適應的施工方法。1.0.12 長隧道、特長隧道和地質條件復雜的隧道設計，應編制施工組織設計。高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道應按本規(guī)范及相關規(guī)范、規(guī)程單獨編制預防煤與瓦斯突出、探蝶、揭煤、過煤的實施性施工組織設計。1.0.13 隧道設計應結合施工通風及洞內衛(wèi)生標準，選擇施工運輸方式。1.0.14 鐵路隧道設計除應符合本規(guī)范外，尚應符合國家現行的有關強制性標準的規(guī)定。2 術語和符號2.1術語2.1.1 圍巖surrounding rock隧道工程影響范圍內的巖土體。2.1.2圍巖壓力 surrounding rock pressure隧道開挖后，因圍巖變形或松散等原因，作用于支護或襯砌結構上的壓力。2.1.3圍巖分級 surrounding rock classification根據巖體完整程度和巖石堅硬程度等主要指標，按穩(wěn)定性對圍巖進行的分級。2.1.4初始地應力場initial ground-stress field在自然條件下，由于受自重和構造運動作用，在巖體中形成的應力。2.1.5作用 action(荷載load)施加在結構上的外力和引起結構外加變形或約束變形的原因。2.1.6松散壓力 loosening pressure由于隧道開挖、支護及襯砌背后的空隙等原因，使隧道上方的圍巖松動，以相當于一定高度的圍巖重量作用于支護或襯砌結構上的壓力。2.1.7 容許應力設計法 allowable stress design method以結構構件截面計算應力不大于規(guī)定的材料容許應力的原則，進行結構構件設計計算的方法。2.1.8 破損階段設計法 plastic stage design method考慮結構材料破壞階段的工作狀態(tài)進行結構構件設計計算的方法。2.1.9 概率極限狀態(tài)設計法 probability limit states design method以概率理論為基礎，以防止結構或構件達到某種功能要求的極限狀態(tài)作為依據的結構設計計算的方法。2.1.10 可靠性 reliability結構在規(guī)定的時間內，在正常規(guī)定的條件下，完成預定功能的能力。包括安全性、適用性和耐久性。當以概率來度量時，稱為結構的可靠度。2.1.11 設計基準期 design reference period在持久設計狀況下，計算結構可靠度時，考慮各項基本變量與時間關系所取用的基準時間。2.1.12 安全等級 safety classes為使結構具有合理的安全性，根據工程結構破壞所產生后果的嚴重性而劃分的設計等級。2.1.13 承載能力極限狀態(tài) ultimate limit states結構或構件達到最大承載能力或達到不適于繼續(xù)承載的較大變形的極限狀態(tài)。2.1.14 正常使用極限狀態(tài) service-ability limit states結構或構件達到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。2.1.15 可靠指標 reliability index度量結構可靠性的一種數量指標，它是結構可靠概率的標準正態(tài)分布反函數。2.1.16 失效概率 probability of structural failure結構或構件不能完成預定功能的概率。2.1.17 作用代表值 representative value of actions結構或構件設計時，由于不同目的，作用所取的不同值均稱為作用代表值。它包括標準值、準永久值、頻遇值和組合值等。2.1.18 作用標準值 characteristic value of actions作用的主要代表值。其值可根據設計基準期內極大值概率分布的某一分位值確定。2.1.19 作用設計值 design value of actions作用標準值乘以作用分項系數后的值。2.1.20 作用效應 effects of actions由于作用引起的結構或構件的內力和變形等。2.1.21 作用的組合 combination of actions結構或構件設計時，預計可能同時出現的幾種不同作用的集合。2.1.22 材料性能標準值 characteristic value of a material property設計結構或構件時采用的材料性能的基本代表值。該值可根據符合規(guī)定標準材料的性能的概率分布的某一分位值確定。2.1.23 材料性能設計值 design value of material property材料性能標準值除以材料性能分項系數后的值。2.1.24 幾何參數標準值 nominal value of geometrical parameter設計結構或構件時采用的幾何參數的基本代表值。該值可按設計文件規(guī)定值確定。2.1.25 幾何參數設計值 design value of geometrical parameter幾何參數標準值除以幾何參數分項系數后的值。2.1.26 分項系數 partial coefficient為了保證所設計的結構或構件具有規(guī)定的可靠度，在結構極限狀態(tài)設計表達式中采用的系數，分為作用分項系數、抗力分項系數和材料性能分項系數等類。2.1.27 抗力 reaction結構或構件及其材料承受作用效應的能力，如承載能力、剛度、抗裂度、強度等。2.1.28 地震動參數 seismic ground motion parameter描述地震的動力特征參數，主要有地震動峰值加速度和地震動反應譜特征周期等指標。2.1.29 地震動峰值加速度 seismic peak ground acceleration與地震動加速度反應譜最大值相應的水平加速度。2.2 符號2.2.1 作用(荷載)作用設計值作用標準值作用分項系數作用效應設計值地震作用結構自重結構附加恒載制動力沖擊力壓力落石沖擊力列車活載公路車輛活載圍巖壓力2.2.2 內外力和應力,，彎矩、彎短標準值、彎矩設計值，軸向力、軸向力標準值、軸向力設計值剪力設計值，豎向力設計值垂直勻布壓力基底應力結構上任意點的側壓力斜截面上最大剪力2.2.3 材料指標邊長為150mm的淚凝土立方體抗壓強度標準值，混凝土軸心抗壓強度標準值、設計值，混凝土彎曲抗壓強度標準值、設計值，混凝土軸心抗拉強度標準值、設計值混凝土的彈性模量混凝土的剪切模量鋼筋抗拉強度標準值，鋼筋抗拉、抗壓強度設計值鋼筋的彈性模量混凝土或砌體的抗壓極限強度混凝土的抗拉極限強度混凝土的彎曲抗壓極限強度斜截面上受壓區(qū)混凝土和箍筋的抗剪強度圍巖的單軸飽和抗壓強度彈性反力強度圍巖重度2.2.4 幾何特征構件截面面積坑道寬度截面慣性矩截面受拉邊緣的抵抗矩構件的縱向彎曲系數偏心距增大系數裂縫寬度，自鋼筋，的合力點分別到截面近邊的距離， 縱向受拉、縱向受壓鋼筋的截面面積配置在同一截面內箍筋各肢的全部截面面積配置在同一彎起平面內的彎起鋼筋的截面面積矩形截面的寬度或T形截面的肋寬形截面受壓區(qū)翼緣寬度鋼筋直徑，鋼筋，的重心至軸向力作用點的距離軸向力的偏心距截面的高度或曲線線路外軌超高外側拱頂至地面的高度截面的有效高度形截面受壓區(qū)翼緣的高度構件的計算長度溫度變化引起隧道構件的變形值曲線半徑偏壓隧道外側圍巖的覆蓋厚度混凝土受壓區(qū)的高度，內側、外側產生最大推力時的破裂角土柱兩側摩擦角襯砌向圍巖的變形值2.2.5 計算系數材料重度內摩擦角計算摩擦角變形系數基底摩擦系數圍巖彈性反力系數或結構安全系數傾覆穩(wěn)定系數滑動穩(wěn)定系數開挖邊坡坡率或地面坡率回填土石面坡率側壓力系數材料的線膨脹系數或軸向力的偏心影響系數抗剪強度影響系數泊松比溫度變化值回填土石與開挖邊坡間的摩擦系數3 隧道勘測3.1 一般規(guī)定3.1.1 隧道工程勘測時，應根據不同設計階段的任務、目的和要求，針對隧道工程的特點，確定應搜集勘測資料的內容和范圍，并進行調查、測繪、勘探和試驗，做到搜集資料齊全、準確，滿足設計要求。3.1.2 隧道勘測應分為設計階段勘測和施主階段勘測。各階段的勘測內容、范圍、精度等應根據隧道規(guī)模及其使用目的確定，并應符合有關規(guī)定的要求。3.1.3 在勘測前，應根據隧道所通過地區(qū)的地形、工程地質及水文地質等條件，并綜合考慮勘測的階段、方法、范圍等，編制相應的勘測計劃。在勘測過程中，當發(fā)現實際地質情況和預計的情況不符時，應及時修改勘測計劃。3.1.4 隧道勘測應詳細調查隧道所在地區(qū)的自然、人文活動和社會環(huán)境狀況，評價隧道工程對環(huán)境可能造成的影晌。3.2 調查測繪3.2.1 隧道工程測繪應遵守下列規(guī)定:1 按設計階段要求搜集或測繪地形圖、縱斷面圖、橫斷面圖等;2 測繪資料的圖紙內容需反映隧道所在地的工程地質、水文地質、周圍建筑物及人居狀況;3 在隧道洞口和輔助坑道口附近，按規(guī)定設置必要的平面控制點和水準點。3.2.2 隧道工程調查應包括下列內容:1 自然概況:地形、地貌特征。2 工程地質特征:地層、巖性及地質構造特征，著重查清地質構造變動的性質、類型、規(guī)模;斷層、節(jié)理、軟弱結構面特征及其與隧道的組合關系和圍巖的基本物理力學性質等。3 水文地質特征:地下水類型及地下水位、含水層的分布范圍及相應的滲透系數、水量和補給關系、水質及其對混凝土的侵蝕性、有元異常涌水、突水等。4 影響隧道洞口安全或洞身穩(wěn)定的不良地質和特殊巖土地段(如崩塌、錯落、巖堆、滑坡、巖溶、人為坑洞、泥石流、含水砂層、風積沙、黃土、鹽巖、膨脹土、地溫、多年凍土、雪崩、冰川等) ，查明其類型和規(guī)模以及發(fā)生、發(fā)展的原因，根據其發(fā)展的趨勢，判明對隧道影響的程度。5 通過含有害氣體、礦體及具有放射性危害的地層時，查明其分布范圍、成分和含量。6 地震動參數。其與地震基本烈度對照按附錄G辦理。7 周圍建筑物及人居狀況。8 氣象資料:氣溫、氣壓、風向、風速以及雨量、雪量、凍結深度等。9 施工條件:建筑材料及可資供應的水、電情況，周圍環(huán)境，交通、建筑物、水庫、地下管線與采空區(qū)等，施工場地及棄碴條件，有關法令及規(guī)章制度對噪聲、振動、地表下沉等的限制，以及補償對象調查等。3.2.3 長隧道、特長隧道和地質條件復雜的隧道，應進行大面積的區(qū)域性工程地質調查、測繪，并加強地質勘探和試驗工作，查清區(qū)域地質構造及工程地質、水文地質條件;當地下水對隧道影響較大時，應進行地下水的動態(tài)勘測。必要時宜采取開挖試驗坑道的措施進行調查、觀測和試驗，直接判斷和確認圍巖狀態(tài)及其性質。3.2.4 設計階段地質調查，根據隧道規(guī)模的不同宜采用測繪、彈性波探測、遙感、鉆孔、試驗坑道等方法進行。3.2.5 施工階段地質調查，根據需要宜采用開挖工作面直接觀察或利用超前鉆孔、導坑、試驗坑道、物探等進行。施工階段地質調查應完成下列任務:1 核定巖層構造、巖性、地下水等情況;2 及時預測和解決施工中遇到的工程地質及水文地質問題;3 為驗證或修改設計提供依據。3.2.6 根據調查結果，應對下列各項內容作出工程評價并提出處理措施:1 圍巖自穩(wěn)性;2 隧道涌水量、涌水壓力、突然涌水等;3 巖土膨脹壓力;4 滑坡、偏壓;5 圍巖狀態(tài)和土壓特性;6 高應力地區(qū)應力場;7 瓦斯、巖溶及人為坑洞等。3.2.7 圍巖級別的確定應符合表3.2.7及附錄A的規(guī)定。表3.2.7鐵路隧道固巖分級級別圍巖主要工程地質條件圍巖開挖后的穩(wěn)定狀態(tài)(單線)圍巖彈性縱波速度(km/s)主要工程地質特征結構特征和完整狀態(tài)硬質巖(單軸飽和抗壓極限強度Rc60MPa)：受地質構造影響輕微，節(jié)理不發(fā)育，無軟弱面(或夾層)；層狀巖層為厚層，層間結合良好呈巨塊狀整體結構圍巖穩(wěn)定，無坍塌，可能產生巖爆4.5硬質巖(Rc30MPa)：受地質構造影響較重，節(jié)理較發(fā)育，有少量軟弱面(或夾層)和貫通微張節(jié)理，但其產狀及組合關系不致產生滑動；層狀巖層為中層或厚層，層間結合一般，很少有分離現象，或為硬質巖石偶夾軟質巖石呈大塊狀砌體結構暴露時間長，可能會出現局部小坍塌，側壁穩(wěn)定，層間結合差的平緩巖層，頂板易塌落3.5-4.5軟質巖(Rc30MPa)：受地質構造影響輕微，節(jié)理不發(fā)育；層狀巖層為厚層，層間結合良好呈巨塊狀整體結構硬質巖(Rc30MPa)：受地質構造影響較重，節(jié)理較發(fā)育，有層狀軟弱面(或夾層)，但其產狀及組合關系不致產生滑動；層狀巖層為中層或薄層，層間結合差，多有分離現象；或為硬、軟質巖石互層呈塊(石)碎(石)狀鑲嵌結構拱部無支護時可產生小坍塌，側壁基本穩(wěn)定，爆破震動過大易坍塌2.5-4.0軟質巖(Rc530MPa)：受地質構造影響輕重，節(jié)理較發(fā)育；層狀巖層為薄層、中層或厚層，層間結合一般呈大塊狀砌體結構硬質巖(Rc30MPa)：受地質構造影響很嚴重，節(jié)理很發(fā)育；層狀軟弱面(或夾層)已基本被破壞呈碎石狀壓碎結構拱部無支護時可產生較大的坍塌、側壁有時失去穩(wěn)定1.5-3.0軟質巖(Rc530MPa)：受地質構造影響嚴重，節(jié)理發(fā)育呈塊(石)碎(石)狀鑲嵌結構土體：1.略具壓密或成巖作用的粘性土及砂類土2.黃土(Q1,Q2)3.一般鈣質、鐵質膠結的碎、卵石土、大塊石土1和2呈大塊狀壓密結構；3呈巨塊狀整體結構巖體：軟巖，巖體破碎至極破碎；全部極軟巖及全部極破碎巖(包括受構造影響嚴重的破碎帶)呈角(礫)碎(石)狀松散結構圍巖易坍塌，處理不當會出現大坍塌，側壁經常小坍塌，淺埋時易出現地表下沉(陷)或坍塌至地表1.0-2.0土體：一般第四系堅硬，硬塑的粘性土，稍密及以上、稍濕或潮濕的碎石土、卵石土、圓礫土、角礫土、粉土及黃土(Q3,Q4)非粘性土呈松散結構，粘性土及黃土呈松軟結構巖體：受構造影響很嚴重呈碎石、角礫及粉末、泥土狀的斷層帶呈松軟結構圍巖極易坍塌變形，有水時土砂常與水一齊涌出，淺埋時易坍塌至地表1.0(飽和狀態(tài)的土33602.17825271200180020330.20.2550601.52.17078232550012006200.250.339500.71.5607020232005001.360.30.3527390.20.750601720100200120.350.4520270.050.24050151710010.40.5225.0B注:B為隧道開挖斷面的寬度(m)。3.4 隧道線路平面及縱斷面3.4.1 隧道內的線路宜設計為直線，當因地形、地質等條件限制必需設計為曲線時，宜采用較大的曲線半徑，慎用最小曲線半徑，并宜將曲線設在洞口附近。隧道內不應設置反向曲線。3.4.2 隧道縱向坡度設置應符合下列規(guī)定:1 隧道內的坡度可設置為單面坡或人宇坡，地下水發(fā)育的長隧道宜用人字坡。隧道坡度不宜小于3，在最冷月平均氣溫低于-5的地區(qū)，地下水發(fā)育的隧道宜適當加大坡度。2 位于長大坡道上長度大于400m的隧道，其坡度不得大于最大坡度按規(guī)定折減后的數值;位于長大坡道且曲線地段的隧道，應先進行隧道內線路最大坡度折戚，再進行曲線坡度減緩。各種牽引種類的隧道內線路最大坡度折減系數應按表3.4.2的規(guī)定采用。表3.4.2 電力、內燃機車牽引的隧道內線路最大坡度折減系數隧道長度（m）電力牽引內燃牽引401L10000.950.901001L40000.900.8040000.850.75注:最大坡度折減系數不分單、雙機牽引，也不分單、雙線隧道。3 隧道內宜設計為長坡段。4 旅客列車設計行車速度小于的鐵路，相鄰坡段的坡度差大于1時，應以圓曲線型豎曲線連接，豎曲線的半徑應采用10000m。旅客列車設計行車速度為160的鐵路段，相鄰坡段的坡度差大于1時，應以圓曲線型豎曲線連接，豎曲線的半徑應采用15000 m，豎曲線不宜與平面圓曲線重疊設置，困難條件下，豎曲線可與半徑不小于2500 m的圓曲線重疊設置;特殊困難條件下，經技術經濟比選，豎曲線可與半徑不小于1600 m的圓曲線重疊設置。3.4.3 位于車站上的隧道，應采取必要的工程措施確保排水暢通。3.4.4 當隧道洞口位于濱河可能被洪水淹沒地帶、水庫回水影響范圍或受山洪威脅地段時，其路肩高程應高出設計水位加波浪侵襲高度和噩水高度不小于0.5m。、級鐵路設計水位的洪水頻率標準為1/100;當觀測洪水(包括調查可靠的有重現可能的歷史洪水)高于上述設計洪水頻率標準時，應按觀測洪水設計;當觀測洪水的頻率超過1/300時，、級鐵路應采用1/300洪水頻率標準設計。4 作用(荷載)4.1 一般規(guī)定4.1.1 采用概率極限狀態(tài)法進行結構設計計算時，其作用應符合本節(jié)及第4.2節(jié)的規(guī)定。采用破損階段法或容許應力法進行結構設計計算時，其荷載應符合本節(jié)及第4.3節(jié)的規(guī)定。4.1.2 作用(荷載)分類應符合表4.1.2的規(guī)定。表4.1.2 作用（荷載）分類序號作用分類結構受力及影響因素荷載分類1永久作用結構自重恒載主要荷載2結構附加恒載3圍巖壓力4土壓力5混凝土收縮和徐變的影響6可變作用列車活載7活載所產生的土壓力活載8公路活載9沖擊力10渡槽流水壓力（設計渡槽明洞時）11制動力附加荷載12溫度變化的影響13灌漿壓力14凍脹力15施工荷載(施工階段的某些外加力)特殊荷載16偶合作用落石沖擊力附加荷載17地震力特殊荷載注：永久作用（恒載）除表中所列外，在有水或含水地層中的隧道結構，必要時還應考慮水壓力。4.1.3 作用(荷載)應根據隧道的地形、地質條件、埋置深度、結構特征和工作條件、施工方法、相鄰隧道間距等因素，按有關公式計算或按工程類比確定。當施工中發(fā)現其與實際不符時，應及時修正。對地質復雜的隧道，必要時應通過實地量測確定作用的代表值或荷載的計算值及其分布規(guī)律。4.1.4 當地面水平或接近水平，且隧道覆蓋厚度值小于表4.1.4所列數值時，應按淺埋隧道設計。當有不利于山體穩(wěn)定的地質條件時，淺埋隧道覆蓋厚度值應適當加大。表4.1.4 淺埋隧道覆蓋厚度值(m)圍巖級別單線隧道5710141825雙線隧道810152030354.1.5 作用于隧道襯砌上的偏壓力，應視地形、地質條件以及外側圍巖的覆蓋厚度確定。表4.1.5-1 偏壓隧道外側拱肩山體最大覆蓋厚度t(m)地面坡1:m線別圍巖級別示意圖石土1：0.75雙線3.0*1：1單線*3.05.012.0雙線3.08.0*1：1.25雙線*10.0*1：1.5單線*2.04.09.0雙線3.07.09.020.01：2單線*2.03.57.0雙線*6.08.017.01：2.5單線*3.06.0雙線*7.014.0注：1 級圍巖的t值可通過計算確定；2 、級石質圍巖的t值應扣除表面風化破碎層和坡積層厚度；3 “*”表示缺少統(tǒng)計資料，設計時可通過工程類比或經驗設計取值。一般情況下，皿-v級圍巖，地面傾斜，隧道外側拱肩至地表的垂直距離t等于或小于表4.1.5-1所列數值時，應按偏壓隧道設計。當t值等于或小于表4.1.5-2規(guī)定時，尚應在洞外采取設置地表錨桿、抗滑樁或其他支擋結構等工程措施。表4.1.5-2 偏壓隧道外側拱肩山體需加固的覆蓋厚度限值t(m)地面坡1:m線別圍巖級別示意圖石土1：0.75雙線3.0*1：1單線*3.05.012.0雙線3.08.0*1：1.25雙線*10.0*1：1.5單線*2.04.09.0雙線3.07.09.020.01：2單線*2.03.57.0雙線*6.08.017.01：2.5單線*3.06.0雙線*7.014.0注：1.、級石質圍巖的t值應扣除表面風化破碎層和坡積層厚度；2 “*”表示缺少統(tǒng)計資料，設計時可通過工程類比或經驗設計取值。4.1.6 明洞回填土壓力應按洞頂設計填土和一定數量明方堆積土石的全部重力計算確定。填料的物理力學指標，當無試驗資料時，可按表4.1.6采用。表4.1.6 填料的物理力學指標填料名稱重度()計算摩擦角()干砌片石2050o回填土石1935o4.2作用組合與作用計算4.2.1采用概率極限狀態(tài)法設計隧道結構時，結構的作用設計值應按式(4.2.1)計算。 (4.2.1)式中 作用分項系數;作用標準值。4.2.2 隧道結構的作用應根據不同的極限狀態(tài)和設計狀況進行組合。一般情況可按作用的基本組合進行設計，基本組合可表達為:結構自重+圍巖壓力或士壓力?；窘M合中各作用的組合系數取1.0，當考慮其他組合時，應另行確定作用的組合系數。4.2.3 結構自重標準值可按結構設計尺寸及材料標準重度計算確定。4.2.4 計算單線深埋隧道襯砌時，圍巖壓力按松散壓力考慮，其垂直及水平勻布壓力的作用標準值可按下列規(guī)定確定。1 垂直勻布壓力可按式(4.2.4)計算確定。 (4.2.4)式中圍巖垂直勻布壓力(kPa) ;圍巖重度();圍巖壓力計算高度(m);圍巖級別。2 水平勻布壓力可按表4.2.4確定。表4.2.4 圍巖水平勻布壓力圍巖級別水平均不壓力00.15q(0.15q0.30q)(0.300.50)q(0.501.00)q注: 式(4.2.4)及表4.2.4適用于下列條件:1 不產生顯著偏壓力及膨脹力的一般圍巖；2 采用鉆爆法施工的隧道。4.2.5 計算偏壓襯砌時，圍巖壓力可按本規(guī)范附錄B的公式計算確定。4.2.6 明洞回填土壓力可按本規(guī)范附錄C的公式計算。4.2.7 作用于洞門墻墻背的主動土壓力可按庫侖理論計算，當墻背仰斜(即墻背向地層傾斜)和直立時，土壓力采用水平方向。土壓力可按本規(guī)范附錄D的公式計算。4.2.8 混凝土收縮和徐變的影響、水壓力及可變作用及偶然作用的確定可按第4.3節(jié)相應條文辦理。4.3 荷載組合與荷載計算4.3.1 采用破損階段法或容許應力法設計隧道結構時，結構所受的荷載應按表4.1.2規(guī)定并就其可能的最不利組合情況計算。4.3.2 明洞荷載組合時應符合下列規(guī)定:1 明洞頂回填土壓力計算，當有落在危害需檢算沖擊力時，可只計洞頂設計填土重力(不包括擁方堆積體土石重力)和落石沖擊力的影響，具體設計時可通過量測資料或有關計算驗證。2 當設置立交明洞時，應分別不同情況計算列車活載、公路活載或踱槽流水壓力。3 當明洞上方與鐵路立交、填土厚度小于1m時，應計算列車沖擊力，洞頂無填土時，還應計算制動力的影響。4 當計算作用于深基礎明洞外墻的列車活載時，可不考慮列車的沖擊力、制動力。4.3.3 計算深埋隧道襯砌時，圍巖壓力按松散壓力考慮，其垂直及水平勻布壓力可按下列規(guī)定確定:1 垂直勻布壓力可按式(4.3.3)計算確定。 (4.3.3)式中 寬度影響系數，=;坑道寬度(m) ;每增減1m時的圍巖壓力增減率:當5m時，可取i=0.1;其余符號含義同式(4.2.4)。2 水平勻布壓力可按本規(guī)范表4.2.4的規(guī)定確定。4.3.4 淺埋隧道的荷載可按本規(guī)范附錄E的規(guī)定確定。4.3.5 偏壓隧道的荷載可按本規(guī)范附錄B的規(guī)定確定。4.3.6 明洞回填土壓力可按本規(guī)范附錄C的規(guī)定確定。4.3.7 作用于洞門墻墻背上的主動土壓力可按第4.2.7 條的規(guī)定辦理。4.3.8 鐵路列車活載及其沖擊力、制動力等應按國家現行鐵路橋涵設計基本規(guī)范(TB 10002.1)的規(guī)定計算。4.3.9 公路汽車活載應按國家現行公路橋涵設計通用規(guī)班(JTJ021)的規(guī)定計算。4.3.10 對穩(wěn)定性有嚴格要求的剛架和截面厚度大、變形受約束的結構，均應考慮溫度變化和混凝土收縮徐變的影響。4.3.11 結構構件就地建造或安裝時，作用在構件上的施工荷載，應根據施工階段、施工方法和施工條件確定。4.3.12 在最冷月平均氣溫低于-15地區(qū)和受凍害影響的隧道應考慮凍脹力，凍脹力可根據當地的自然條件、圍巖冬季含水量等資料通過計算確定。4.3.13 灌漿壓力應按灌漿機械可能使用的最大作用力計算確定。4.3.14 地震力應按現行國家標準鐵路工程抗震設計規(guī)范(GBJ111)的規(guī)定計算確定。5 建筑材料5.1 一般規(guī)定5.1.1 隧道工程常用的各類建筑材料，可選用下列強度等級:1混凝土:ClS、C20、C2S、C30、C40、CSO;2噴射混凝土:C20、C2S、C30;3片石混凝土:ClS、C20;4水泥砂漿:M7.S、MlO、MlS、M20;5石材:MU40、MU50、MU60、MU80、MU100;6鋼筋:HPB23S (Q235)、HRB33S (20MnSi)。5.1.2 隧道工程各部位建筑材料的強度等級應滿足耐久性要求，并不應低于表5.1.21和5.1.22的規(guī)定。表5.1.21襯砌建筑材料材料種類工程部位混凝土鋼筋混凝土噴射混凝土噴錨襯砌噴錨支護拱圈C25C30C25C20邊墻C25C30C25C20仰拱C25C30C25C20地板C30仰拱填充C20水溝、電纜槽C25水溝、電纜槽蓋板C255.1.3 建筑材料的選用，應符合下列規(guī)定:1 建筑材料應符合結構強度和耐久性的要求，同時應滿足其抗凍、抗潘和抗侵蝕的需要。表5.1.2-2 洞門建筑材料 材料種類工程部位混凝土鋼筋混凝土砌體端墻C20C25M10水泥砂漿砌塊石或C20片石混凝土頂帽C20C25M10水泥砂漿砌粗料石翼墻和洞口擋土墻C20C25M10水泥砂漿砌塊石側溝、截水溝C15M10水泥砂漿砌片石護坡C15M10水泥砂漿砌片石注: 1 護坡材料也可采用C20噴射混凝土;2 最冷月平均氣溫低于-15的地區(qū)，表列水泥砂漿強度應提高一級。2 混凝土宜選用低水化熱、低含量、低堿含量的水泥和礦物摻和料、引氣劑等。3 當有侵蝕性水經常作用時，所用混凝土和水泥砂漿均應具有相應的抗侵蝕性能。4 最冷月平均氣溫低于一15c的地區(qū)和受凍害影響的隧道，混凝土強度等級應適當提高。5.1.4 隧道混凝土的堿含量應符合國家現行鐵路混凝土工程預防堿一骨料反應技術條件 (TB/T3054)的規(guī)定。混凝土和砌體所用的材料除應符合國家有關標準規(guī)定外，尚應符合下列要求:1 混凝土不應使用礎活性骨料;2 鋼筋混凝土構件中的鋼筋應符合現行國家標準鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋(GB1499)與鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋(GB13013)的規(guī)定;3 片石強度等級不應低于MU40，塊石強度等級不應低于MU60，有裂縫和易鳳化的石材不應采用;4 片石混凝土內片石摻用量不應大于總體積的20%。5.1.5 噴錨支護采用的材料，除應符合本規(guī)范的有關規(guī)定外，尚應符合下列要求:1 噴射混凝土應優(yōu)先采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥;2 粗骨料應采用堅硬耐久的碎石或卵石，不得使用喊話性骨料;噴射混凝土中的骨料粒徑不宜大于15mm；噴射銅纖維混凝土中的骨料粒徑不宜大于10mm；骨料宜采用連續(xù)級配，細骨料應采用堅硬耐久的中砂或粗砂，細度模數宣大于2.5；3 錨桿桿體的直徑宜為16-32mm，桿體材料宜采用E由B335(20MnSi)鋼;錨桿端頭應設墊板，墊板可采用HPB235( Q235)鋼板;4 砂漿錨桿用的水泥砂漿強度等級不應低于M20j5 鋼筋網材料可采用HPB235 (Q235)鋼，直徑宜為4-12mm。5.1.6混凝土和噴射混凝土中可根據需要摻加外加劑，其性能應滿足下列要求:1 對混凝土的強度及其與圍巖的粘結力基本無影響;對混凝土和鋼材無腐蝕作用;2 對混凝土的凝結時間影響不大(除速凝劑和緩凝劑外);3 不易吸濕，易于保存;不污染環(huán)境，對人體元害。5.1.7 噴射鋼纖維混凝土中的鋼纖維宜采用普通碳素鋼制成，并應滿足下列要求:1 鋼纖維可采用方形或圓形斷面，等效直徑宜為0.30.5mm;2 長度宜為20-25mm，并不得大于25mm;3 抗拉強度不得小子600 MPa，并不得有油漬和明顯的銹蝕;4 摻量宜為混合料重量的3.0%6.0%。5.1.8 初期支護的鋼架宜用鋼筋、工字鋼、H形型鋼或鋼軌制成，也可用鋼管或形型鋼制成。5.1.9 常用建筑材料的重度應按表5.1.9的規(guī)定采用。表5.1.9 建筑材料的標準重度或計算重度材料名稱混凝土片石鋼筋混凝土（配筋率在3%以內）鋼材漿砌片石漿砌片石漿砌粗料石重度()23232578.5222325注: 鋼筋混凝土配筋率大于3%時，其重度為混凝土自重(扣除鋼筋體積的混凝土重量)加鋼筋自重。5.2 按概率極限狀態(tài)法設計的材料性能5.2.1 混凝土的強度標準值應按表5.2.1采用。表5.2.1 混凝土強度標準值()強度種類符號混凝土強度等級C15C20C25C30C40C50軸心抗壓1013.517202733.5彎曲抗壓111518.52229.536軸心抗拉1.41.72.02.22.73.1注:1 混凝土垂直澆筑，且一次澆筑層高度大于1.5m時，表中強度值應乘以系數0.9;2 計算現澆鋼筋混凝土軸心受壓構件時，如截面中的邊長或直徑小于30cm，則表中強度值應乘以系數0.8;當構件質量(如混凝土成形、截面和軸線尺寸等)確有保證時，則不受此限制;3 離心混凝土的設計強度應按有關專門規(guī)定取用。5.2.2 混凝土的強度設計值應按表5.2.2采用。表5.2.2 混凝土強度設計值(MPa)強度種類符號混凝土強度等級C15C20C25C30C40C50軸心抗壓7.510.012.515.020.025.0彎曲抗壓8.51113.516.521.527.5軸心抗拉0.931.131.331.471.802.075.2.3 混凝土的彈性模量應按表5.2.3采用?；炷恋募羟心Ａ靠砂幢?.2.3數值乘以0.43采用?；炷恋牟此杀瓤刹捎?.2。表5.2.3 混凝土的彈性模量Ec (Gpa)混凝土強度等級 C15C20C25C30C40C50彈性模量Ec262829.53133.535.55.2.4 噴射混凝土的強度設計值應按表5.2.4-1采用;噴射混凝土的重度可取2200 kg/m3，彈性模量應按表5.2.4-2采用。表5.2.4-1 噴射混凝土的強度設計值(MPa)噴射混凝土強度等級強度種類C20C25C30軸心抗壓10.012.515.0彎曲抗壓11.013.516.5抗拉1.11.31.5表5.2.4-2噴射混凝土強度等級(GPa)混凝土強度等級C15C20C25C30C40C50彈性模量262829.53133.535.55.2.5 鋼筋的抗拉強度標準值及其抗拉強度和抗壓強度的設計值應按表5.2.5采用。表5.2.5鋼筋抗拉和抗壓強度的標準值與設計值(MPa)鋼筋種類HPB235(Q235)HRB335(20MnSi)抗拉強度標準值235335(d=825mm)315(d=2840mm)抗拉強度和抗壓強度設計值188268注: 表中d為鋼筋直徑。5.2.6 HPB235級鋼筋的彈性模量應采用210 GPa，HRB335級鋼筋的彈性模量應采用200GPa。5.2.7 齡期為28d，以毛截面計算的各類砌體抗壓強度設計值應按下列規(guī)定采用:1 塊體高度為180350mm的粗料石砌體的抗壓強度設計值應按表5.2.7-1采用。表5.2.7-1 粗料石砌體的抗壓強度設計值(MPa)石材強度等級水泥砂漿強度等級M15M10M7.5MU1008.627.766.91MU807.726.956.20MU606.686.025.382 片石砌體的抗壓強度設計值應按表5.2.7-2采用。表5.2.7-2 片石砌體的抗壓強度設計值(MPa)石材強度等級水泥砂漿強度等級M15M10M7.5MU1003.062.552.10MU802.762.281.89MU602.401.991.66MU502.181.811.47MU401.961.631.295.2.8 砌體的彈性模量可采用10 15 GPa。砌體的剪切模量宜采用砌體彈性模量的0.4倍。5.3 按破損階段法和容許應力法設計的材料性能5.3.1 混凝土和鋼筋混凝土結構中用混凝土的極限強度應按表5.3.1采用。表5.3.1 混凝土的極限強度(MPa)強度種類符號混凝土強度等級C15C20C25C30C40C50彎曲及偏心受壓應力6.17.89.611.214.718.2彎曲拉應力0.360.430.500.55剪應力0.700.851.001.101.351.55注: 1 片石混凝土的抗壓極限強度可采用表中數值;2 表中彎曲抗壓極限強度按=1.25.換算。5.3.2 混凝土的容許應力應按表5.3.2采用