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公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則 —1— 1 4 42.2符號(hào) 93隧道控制要素 4隧道總體設(shè)計(jì) 4.1一般規(guī)定 4.2隧道位置的選擇 4.3隧道線形設(shè)計(jì) 4.4隧道設(shè)置形式的選擇 275隧道建筑限界與凈空斷面 5.1各級(jí)公路隧道建筑限界 295.2隧道凈空斷面 6隧道圍巖分級(jí)及其物理力學(xué)參數(shù) 6.1一般規(guī)定 6.2圍巖分級(jí)指標(biāo) 6.3圍巖分級(jí)方法 6.4圍巖物理力學(xué)參數(shù) 7.1一般規(guī)定 487.2石材和砌體 7.3混凝土和鋼材 7.4防水材料 7.5注漿材料 7.6其他隧道常用材料 8隧道圍巖壓力計(jì)算 8.1一般規(guī)定 8.2單洞隧道的圍巖松散壓力 8.3連拱隧道圍巖松散壓力 8.4小凈距隧道圍巖松散壓力 8.5深埋隧道圍巖的形變壓力 78—2— 9.1一般規(guī)定 9.2隧道施工開挖過程的模擬 9.3地層—結(jié)構(gòu)法計(jì)算 9.4隧道穩(wěn)定性的判別 10隧道支護(hù)的荷載—結(jié)構(gòu)計(jì)算方法 10.1一般規(guī)定 10.3隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 10.4隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算 11隧道洞門與洞口構(gòu)造物設(shè)計(jì) 11.1一般規(guī)定 11.2洞門設(shè)計(jì) 11.3洞門墻計(jì)算 11.4洞口景觀設(shè)計(jì) 11.5洞口構(gòu)造物設(shè)計(jì) 12明洞設(shè)計(jì) 12.1一般規(guī)定 12.2明洞設(shè)計(jì) 12.3明洞結(jié)構(gòu)計(jì)算 13.1一般規(guī)定 13.2整體式襯砌設(shè)計(jì) 13.3噴錨襯砌 13.4單洞隧道復(fù)合式襯砌 13.5小凈距隧道復(fù)合式襯砌 13.6連拱隧道復(fù)合式襯砌 13.7抗水壓復(fù)合式襯砌 13.8支護(hù)結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì) 13.9支護(hù)結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的構(gòu)造規(guī)定 14特殊地質(zhì)隧道設(shè)計(jì) 14.1滑坡地層隧道設(shè)計(jì) 14.2巖溶地層隧道設(shè)計(jì) 14.4采空區(qū)隧道設(shè)計(jì) 14.5高地應(yīng)力地區(qū)隧道設(shè)計(jì) 14.6膨脹性圍巖隧道設(shè)計(jì) —3—14.7黃土地區(qū)隧道設(shè)計(jì) 14.8多年凍土地區(qū)隧道設(shè)計(jì) 14.9放射性地層隧道設(shè)計(jì) 15隧道抗震設(shè)計(jì) 15.1一般規(guī)定 15.2襯砌抗震設(shè)計(jì) 15.3明洞及棚洞的抗震設(shè)計(jì) 15.4洞門抗震設(shè)計(jì) 16.1一般規(guī)定 16.2超前支護(hù)措施設(shè)計(jì) 16.3臨時(shí)封閉措施設(shè)計(jì) 16.4地表加固措施設(shè)計(jì) 16.5排水措施設(shè)計(jì) 20116.6超前帷幕注漿設(shè)計(jì) 16.7隧道注漿設(shè)計(jì) 205 20817.1一般規(guī)定 17.2隧道施工開挖方法設(shè)計(jì) 20917.3超前地質(zhì)預(yù)報(bào)設(shè)計(jì) 21717.4施工中監(jiān)控量測(cè) 22017.5信息反饋修正設(shè)計(jì) 18.1一般規(guī)定 18.3排水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23118.4寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)排水設(shè)計(jì) 19隧道內(nèi)路基與路面設(shè)計(jì) 19.1一般規(guī)定 23719.3路面組成及類型 19.4結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì) 23819.5接縫和面層配筋設(shè)計(jì) 24120隧道通風(fēng)構(gòu)造物及施工輔助通道設(shè)計(jì) 20.1一般規(guī)定 20.2豎井 20.3斜井 —4—20.4聯(lián)絡(luò)風(fēng)道與送排風(fēng)口 25320.5風(fēng)機(jī)房與通風(fēng)塔 25520.6施工輔助通道 256 25821.1車行橫通道 25821.2人行橫通道 25921.3主要設(shè)備洞室 25921.4電纜管溝及橋架 26021.5隧道內(nèi)防護(hù)與裝飾 263122地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道應(yīng)制訂超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方案。隧道長(zhǎng)度大于或等于1000m34貫穿山嶺或丘陵臺(tái)地的隧道。2.1.4鉆爆隧道drillingandbla用全斷面掘進(jìn)機(jī)械開挖的一種隧道建設(shè)方法。開挖巖體的機(jī)械一般稱為TBM,開挖2.1.6沉管隧道immersedtubetunnel將隧道結(jié)構(gòu)分段預(yù)制,然后沉埋至設(shè)計(jì)位置的一種隧道建2.1.7隧道建筑限界tunnelconstructionclearance路面之上隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包含的空間的橫斷面。2.1.9偏壓隧道tunnelunderunsymmetricalpressure支護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)的巖土壓力相差較大或不對(duì)稱荷載作用的隧道。5作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)之上的土壓力與隧道埋置深度、地形條并行雙洞之間的距離較大,在隧道設(shè)計(jì)施工中并行雙洞之間的距離較小,在隧道設(shè)計(jì)施工中并行雙洞由分離式隧道或小凈距隧道逐漸過渡72.1.32松散壓力因圍巖松動(dòng)而作用在支護(hù)或襯砌結(jié)構(gòu)上的壓力。2.1.33形變壓力deformedpre因圍巖收斂變形而作用在支護(hù)或襯砌結(jié)構(gòu)上的壓力。2.1.34初始應(yīng)力initialstress作用下圍巖所產(chǎn)生的附加應(yīng)力場(chǎng)與位移場(chǎng)的現(xiàn)象。2.1.36承載拱l(fā)oad-bea2.1.37承載能力bearingcapacity隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)抵抗洞室周邊荷載的能力。2.1.38端墻式洞門end-walltunnelpor在洞口修筑垂直于隧道軸線的擋土墻以穩(wěn)定洞門后土體的洞門結(jié)構(gòu)形式。2.1.39翼墻式洞門wing-walltunnelportal在洞門端墻外沿路基兩側(cè)修建擋土墻,與端墻共同穩(wěn)定洞口邊坡及仰坡的洞門結(jié)構(gòu)2.1.40明洞式洞門open-cuttunnelport2.1.41高地應(yīng)力highgeostress當(dāng)隧道通過區(qū)域中的地應(yīng)力達(dá)到一定程度,硬巖地層可能引起隧道施工過程中的巖爆,軟弱圍巖可能引起隧道施工過程中的大變形,與圍巖的抗壓強(qiáng)度相關(guān)的圍巖力學(xué)2.1.42超前支護(hù)pre-supporting82.1.43超前帷幕注漿advancedcurtain下水的滲流給隧道施工帶來較大風(fēng)險(xiǎn)的一種輔助施工措施。在需要降低地下水位的區(qū)域施作滲水井至預(yù)定的深度,通過抽水泵把井內(nèi)水強(qiáng)制排用機(jī)械設(shè)備將預(yù)定的液體材料強(qiáng)行壓入地層內(nèi),用以加固地層或減少地下水滲流的2.1.46預(yù)設(shè)計(jì)pre-design在隧道施工過程中,根據(jù)地質(zhì)條件變化情況及時(shí)調(diào)整開挖方法或支護(hù)參數(shù)的一種處2.1.52通風(fēng)構(gòu)造物ventilationstructure9γ:—作用在結(jié)構(gòu)之上的荷載分項(xiàng)系數(shù)γ—-砌體材料的極限抗剪強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)2.2.6洞門設(shè)計(jì)K?——傾覆穩(wěn)定系數(shù)M,——垂直力對(duì)墻趾的穩(wěn)定力矩M?——水平力對(duì)墻趾的傾覆力矩f——基底摩擦系數(shù)e——水平基底偏心距B'傾斜基底寬度q?——明洞結(jié)構(gòu)上計(jì)算點(diǎn)的回填土石垂直壓力p——側(cè)壓力作用方向與水平線的夾角n——開挖邊坡坡率μ——回填土石與開挖邊坡面間的摩擦系數(shù)φ?—墻背回填土石計(jì)算摩擦角2.2.8襯砌設(shè)計(jì)N?——錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值L——錨固段長(zhǎng)度D——錨固體直徑q?——水泥結(jié)石體與巖石孔壁間的黏結(jié)強(qiáng)度q,——水泥結(jié)石體與鋼絞線或鋼筋的黏結(jié)強(qiáng)度β?——考慮滲水孔水量的水壓折減系數(shù)Q——隧道建成后滲水孔設(shè)計(jì)流量vv—水的黏度n——溝壁或管壁的粗糙系數(shù)p——過水?dāng)嗝鏉裰?.0.1公路隧道按其長(zhǎng)度可分為四級(jí),見表3.0.1。隧道等級(jí)隧道長(zhǎng)度L(m)需設(shè)置水消防及進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)中隧道隧道平縱指標(biāo)可適當(dāng)放寬3.0.2公路隧道按其開挖跨度可分為四類,見表3.0.2。開挖跨度B(m)(1)單車道公路隧道;(2)服務(wù)隧道;(3)人行橫洞及車行橫洞中跨度隧道(1)雙車道公路隧道;(2)單車道公路隧道的錯(cuò)車帶(1)三車道公路隧道;(2)雙車道公路隧道的緊急停車帶(1)四車道公路隧道(單洞);(2)連拱隧道3.0.3當(dāng)并行雙洞公路隧道中夾巖柱的寬度大于表3.0.3的規(guī)定時(shí),在設(shè)計(jì)施工過程中可不考慮兩洞室之間相互影響。圍巖級(jí)別ⅡⅢVV最小凈距(m)3.0.4公路隧道根據(jù)其橫斷面布置形式可劃分為五類,按表3.0.4的規(guī)定確定。高速公路或一級(jí)公路隧道左右洞間距大于表3.0.3忽略相互之間的影響雙洞隧道的左右洞間距小于表3.0.3的規(guī)定時(shí),設(shè)計(jì)施工由于特殊條件限制,高等級(jí)公路隧道由四車道大拱或連拱逐漸過渡為上下行分3.0.5根據(jù)各級(jí)公路隧道破壞后的影響程度,其支護(hù)結(jié)構(gòu)可分為三個(gè)安全等級(jí),按表3.0.5的規(guī)定確定。結(jié)構(gòu)破壞后(1)高速公路隧道與一級(jí)公路隧道;(2)連拱隧道;(3)三車道及其以上跨度的公路隧道;(4)特長(zhǎng)公路隧道;(5)地下風(fēng)機(jī)房結(jié)構(gòu)破壞后(1)雙車道的二級(jí)公路隧道;(2)雙車道的三級(jí)公路隧道;(3)四級(jí)公路上L>1000m的隧道;(4)斜井、豎井及聯(lián)絡(luò)風(fēng)道等通風(fēng)構(gòu)造物結(jié)構(gòu)破壞后(1)四級(jí)公路上L≤1000m的中短隧道;(2)斜井、豎井及平行導(dǎo)坑等施工輔助通道水構(gòu)造物等,應(yīng)達(dá)到表3.0.6所示的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(年)1特別重要的結(jié)構(gòu)物或構(gòu)件,如二級(jí)及其以上公路隧道的2普通建筑物或構(gòu)件,如三級(jí)及四級(jí)公路隧道的支3易于替換和修復(fù)的構(gòu)件,如隧道內(nèi)邊水溝及電纜溝等ADBEC中度F防水等級(jí)不容許滲水,結(jié)構(gòu)表面有少量、偶見的(1)高速公路隧道;(2)一級(jí)公路隧道;(3)二級(jí)、三級(jí)公路上的長(zhǎng)及特長(zhǎng)隧道;(4)四級(jí)公路上的特長(zhǎng)隧道;(5)設(shè)備洞室晝夜漏水量<0.5L/m2(1)二級(jí)、三級(jí)公路上的中短隧道;(2)四級(jí)公路上的長(zhǎng)、中、短隧道;(3)通風(fēng)豎井或斜井;(4)人行橫洞及車行橫洞四級(jí)(1)施工輔助坑道;(2)緊急疏散通道3.0.9各級(jí)公路隧道的設(shè)計(jì)洪水頻率應(yīng)符合表3.0.9的規(guī)定。四級(jí)公路中、短隧道3)隧道高程的設(shè)置應(yīng)保證施工和行車安全,并應(yīng)設(shè)置在常年冰凍線和常年積雪線圍巖級(jí)別Ⅲ55N(石質(zhì))866IN(土質(zhì))99V水高)不小于0.5m。4.2.7各級(jí)公路隧道洞口設(shè)計(jì)高程應(yīng)符合表3.0.9的規(guī)定。當(dāng)隧道區(qū)觀測(cè)洪水頻率圍巖級(jí)別控制高度(m)ⅡⅢ控制高度(m)V洞或加接明洞(或棚洞)。對(duì)洞外路塹和洞口淺埋段的自然坡5嚴(yán)寒地區(qū)(包括多年凍土和積雪地區(qū))的隧道洞口,應(yīng)避開易產(chǎn)生熱融滑坍、冰施工條件等因素,并與隧道自身建設(shè)條件及連接區(qū)間的公路整體線形協(xié)調(diào)一致而選定。路拱坡度(%)公路等級(jí)設(shè)計(jì)速度(km/h)停車視距(m) 2應(yīng)保證高等級(jí)公路隧道內(nèi)車輛行車安全和行車舒適性。當(dāng)隧道設(shè)計(jì)速度大于或等于80km/h時(shí),隧道內(nèi)平曲線最小半徑不宜小于8倍行車速度;當(dāng)隧道設(shè)計(jì)速度小于0.3%。特長(zhǎng)、長(zhǎng)隧道最大縱坡宜控制在2.5%以下,中、短隧道最大縱坡宜控制在3%以定措施提高隧道行車安全性后,最大縱坡可適當(dāng)加大到4%;在特別困難的條件下,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證,最大縱坡還可加大至5%。短于100m的隧道,隧道縱坡可與隧道外路線的設(shè)計(jì)速度(km/h)凸形豎曲線半徑凹形豎曲線半徑豎曲線長(zhǎng)度(m)4.3.5隧道內(nèi)不宜設(shè)置爬坡車道。縱坡大于4%的單向雙車道隧道,經(jīng)運(yùn)行速度驗(yàn)1隧道洞口內(nèi)外各3s設(shè)計(jì)速度行程長(zhǎng)度范圍的平面線形應(yīng)保持一致。①路線平縱面線形指標(biāo)較高(平曲線半徑大于規(guī)范規(guī)定的一般平曲線半徑最小值的2倍,縱面最大縱坡小于2%),行車視距大于停車視距規(guī)定值2倍以上,且調(diào)整后工程規(guī)1)由于光線的劇烈變化以及公路寬度和行車環(huán)境的改變,隧道進(jìn)出口是事故多發(fā)地段。當(dāng)隧道出進(jìn)段洞外設(shè)置較長(zhǎng)、較大的下坡時(shí),不應(yīng)在洞口設(shè)置小半徑的平曲線3隧道洞口內(nèi)外各3s設(shè)計(jì)速度行程范圍的縱面線形應(yīng)盡量保持一致,有條件時(shí)宜設(shè)計(jì)速度(km/h)豎曲線半徑(m)凸形凹形3)中、短隧道宜結(jié)合路段中央分隔帶開口合并設(shè)置,聯(lián)絡(luò)通道形式可采用簡(jiǎn)易6當(dāng)隧道洞門內(nèi)外路基(路面)寬度變化較大時(shí),隧道洞口外與之相連的路段應(yīng)設(shè)可采用設(shè)置過渡段的方式,按中間帶變寬處理。過渡段的長(zhǎng)度宜按4s設(shè)計(jì)速度行程1當(dāng)隧道長(zhǎng)度小于250m,相鄰隧道洞口縱向間距小于100m時(shí),各設(shè)計(jì)速度下均按4當(dāng)隧道群內(nèi)洞口間距大于5s行程長(zhǎng)度時(shí),應(yīng)符合洞門前后平面線形一致的設(shè)計(jì)速度(km/h)相鄰隧道洞口縱向間距(m)隧道斷面隧道長(zhǎng)度(m)IV級(jí)及其以下僅增加施工難度,造價(jià)亦較高。小凈距隧道的合理最大長(zhǎng)度及凈距可參考表4.4.3的隧道斷面隧道合理最大長(zhǎng)度(m)隧道凈距(m)表4.4.4的規(guī)定。隧道合理最大長(zhǎng)度(m)隧道合理最大長(zhǎng)度(m)四車道隧道W余寬C隧道建筑限界凈寬表5.1.3雙向行車公路隧道建筑限界橫斷面組成最W余寬CR隧道建筑限界凈寬的標(biāo)準(zhǔn)修建。4城市道路隧道的人行道寬度應(yīng)參照現(xiàn)行《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ37)規(guī)定的人行道可能通行能力與地域折減系數(shù)的規(guī)定設(shè)置。行人密度、隧道長(zhǎng)度、交通量及交通安全等因素確定人行道(兼檢修道)的設(shè)置,人行道宜5.1.5高速公路及一級(jí)公路隧道內(nèi)檢修道的高度h宜為25~40cm,最大高度不應(yīng)高5.1.7車道數(shù)大于或等于6條的公路,長(zhǎng)度大于500m的隧道,其橫斷面不宜設(shè)置為2長(zhǎng)度小于500m的獨(dú)立短隧道。1.5%~2.0%。當(dāng)隧道位于超高平曲線段時(shí),應(yīng)根據(jù)超高橫坡度設(shè)置路面橫坡。2檢修道或人行道內(nèi)邊緣高度h相對(duì)于路面保持不變,設(shè)置傾向路面一側(cè)的0.5%~1%的橫坡。5.2.4隧道內(nèi)輪廓斷面與建筑限界行車限界線最小間距宜大于10cm,與人行道或檢修道限界線最小間距宜大于5cm。5.2.5公路等級(jí)和設(shè)計(jì)速度相同的同一條高速公路上的隧道斷面宜采用相同的內(nèi)輪5.2.6當(dāng)隧道位于3.0%以上超高橫坡路段,按無超高路段擬定的凈空斷面侵入建筑左側(cè)保證視距寬度的計(jì)算公式為(圖5.2.7):右側(cè)保證視距寬度的計(jì)算公式為(圖5.2.7):J——檢修道寬度(m)。5.2.8車行橫通道內(nèi)輪廓斷面可采用直墻式或曲墻式兩種形式。在V~I(xiàn)級(jí)圍巖中,車行橫通道宜采用曲墻式斷面(圖5.2.8)。行亞級(jí)劃分。公路隧道圍巖分級(jí)宜符合表6.1.1的規(guī)定。圍巖分級(jí)巖質(zhì)圍巖級(jí)別土質(zhì)圍巖級(jí)別IⅡⅢVVIⅡ6.1.2公路隧道圍巖分級(jí)應(yīng)采用定性特征劃分和定量指標(biāo)劃分相結(jié)合的方法進(jìn)行綜6.1.3隧道圍巖按地質(zhì)特性和工程特性可分為巖質(zhì)圍巖和土質(zhì)圍巖兩類。在進(jìn)行圍3土質(zhì)圍巖分級(jí)指標(biāo)體系宜根據(jù)土性差異由1~2個(gè)指標(biāo)組成:6.1.4圍巖基本分級(jí)的分段長(zhǎng)度不宜小于20m,亞級(jí)的分段長(zhǎng)度不宜小于10m。6.2.1巖質(zhì)圍巖的分級(jí)指標(biāo)值的獲取方法可按表6.2.1的規(guī)定確定。點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)巖體完整性指數(shù)K,圍巖彈性縱波速度、巖石彈性縱波速度巖體體積節(jié)理數(shù)J,結(jié)構(gòu)面組數(shù)J,走向與洞軸線夾角結(jié)構(gòu)面傾角結(jié)構(gòu)面走向出水狀態(tài)水壓力(MPa)階段在鉆孔中進(jìn)行提水、注水、壓水或抽水等試驗(yàn)預(yù)測(cè)單位涌水量[L/(min·m)]強(qiáng)度應(yīng)力比R/o6.2.2巖質(zhì)圍巖堅(jiān)硬程度的定性劃分可按表6.2.2的規(guī)定確定。(1)弱風(fēng)化的堅(jiān)硬巖;(2)未風(fēng)化~微風(fēng)化的熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板(1)強(qiáng)風(fēng)化的堅(jiān)硬巖;(2)弱風(fēng)化的較堅(jiān)硬巖;(3)未風(fēng)化~微風(fēng)化的凝灰?guī)r、千枚巖、砂質(zhì)泥(1)強(qiáng)風(fēng)化的堅(jiān)硬巖;(2)弱風(fēng)化~強(qiáng)風(fēng)化的較堅(jiān)硬巖;(3)弱風(fēng)化的較軟巖;(4)未風(fēng)化的泥巖等(1)全風(fēng)化的各種巖石;(2)各種半成巖6.2.3巖石堅(jiān)硬程度的定量劃分應(yīng)采用巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度R。表示,其對(duì)應(yīng)關(guān)系可按表6.2.3-1的規(guī)定確定。式中:lgso)——巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度指數(shù),與巖石堅(jiān)硬程度定性值相對(duì)應(yīng)關(guān)系可按表6.2.3-2Re——巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度。6.2.4巖質(zhì)圍巖的完整程度的定性劃分可按表6.2.4的規(guī)定確定。平均間距(m)不發(fā)育不發(fā)育差塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu);差節(jié)理、裂隙、層面、裂隙塊狀或中厚層狀鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu);中、薄層狀結(jié)構(gòu)發(fā)育好發(fā)育差裂隙塊狀結(jié)構(gòu);極發(fā)育極發(fā)育J,——巖體體積節(jié)理數(shù)(條/m2);S——每立方米巖體非成組節(jié)理?xiàng)l數(shù)。6.2.6土質(zhì)圍巖分級(jí)指標(biāo)值及其獲取方法可按表6.2.6的規(guī)定確定。圍巖類型液性指數(shù)I稍濕、潮濕、飽和6.2.7黏質(zhì)土圍巖潮濕程度定性值與定量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系可按表6.2.7的規(guī)定確定。定量值(液性指數(shù))成餅,邊上多裂口6.2.8砂質(zhì)土圍巖潮濕程度定性值與定量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系可按表6.2.8的規(guī)定確定。定量值(飽和度S,)呈松散狀,手摸時(shí)感到潮可以勉強(qiáng)捏成團(tuán)空隙中的水可以自由滲出6.2.9砂質(zhì)土圍巖和碎石土圍巖密實(shí)程度定性值與定量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系可按表6.2.9的規(guī)定確定。中密(標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N)圍巖定量值多數(shù)骨架顆粒不接觸,而下堆積物較多,但大于粗顆壁有掉塊現(xiàn)象,從坑壁取出大顆粒處,砂類土不易保持凹面形狀形狀時(shí),鉆桿稍有跳動(dòng),孔壁易鉆進(jìn)較難,沖擊鉆探時(shí),6.3.1公路隧道巖質(zhì)圍巖分級(jí)可通過地質(zhì)調(diào)查、勘探圍巖定性特征和巖體基本質(zhì)量指標(biāo)(BQ)按表6.3.1的規(guī)定進(jìn)行基本質(zhì)量分級(jí)。圍巖基本質(zhì)量分級(jí)圍巖的定性特征圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)IⅡ堅(jiān)硬巖,巖體較完整,塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu);Ⅲ堅(jiān)硬巖,較破碎(K,=0.4~0.55),結(jié)構(gòu)面較發(fā)育中厚層狀結(jié)構(gòu);較堅(jiān)硬巖(R,=45~60MPa),巖體較完整,結(jié)構(gòu)面較狀結(jié)構(gòu);較堅(jiān)硬巖(R。=30~45MPa),巖體完整,整體堅(jiān)硬巖,較破碎(K,=0.35~0.4),結(jié)構(gòu)面發(fā)育、或裂隙塊狀結(jié)構(gòu);較堅(jiān)硬巖(R=45~60MPa),巖體較破碎,結(jié)構(gòu)面較狀結(jié)構(gòu);較堅(jiān)硬巖,巖體較完整(R。=30~45MPa),整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu);較軟巖,巖體完整,結(jié)構(gòu)面不發(fā)育、結(jié)合好或一般,結(jié)構(gòu)圍巖基本質(zhì)量分級(jí)圍巖的定性特征圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)基本級(jí)別V碎裂狀結(jié)構(gòu);較堅(jiān)硬巖,巖體破碎-較破碎(R,=45~60MPa),結(jié)般,碎裂狀結(jié)構(gòu);較軟巖,巖體較完整(R,=20~30MPa),結(jié)構(gòu)面較般,塊狀結(jié)構(gòu);較軟巖,巖體完整(R,=15~20MPa),結(jié)構(gòu)面不發(fā)整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu);裂狀結(jié)構(gòu);狀結(jié)構(gòu);較軟巖,巖體較完整(R,=20~30MPa),結(jié)構(gòu)面較般,塊狀結(jié)構(gòu);中、薄層狀結(jié)構(gòu);裂狀結(jié)構(gòu);較堅(jiān)硬巖,巖體破碎,結(jié)構(gòu)面發(fā)育、結(jié)合一般,碎裂狀結(jié)構(gòu);較軟巖,巖體較破碎,結(jié)構(gòu)面較發(fā)育、結(jié)合好或一般,塊狀結(jié)構(gòu);V堅(jiān)硬巖及較堅(jiān)硬巖,巖體極破碎(K,=0.06~0.15);較軟巖,破碎(R,=20~30MPa),結(jié)構(gòu)面發(fā)育或極發(fā)育;較軟巖,較破碎(R,=15~20MPa),結(jié)構(gòu)面發(fā)育、結(jié)合一般或破碎;軟巖,較破碎,結(jié)構(gòu)面發(fā)育、結(jié)合一般,碎裂狀結(jié)構(gòu);極軟巖(R。=2~5MPa),較完整~完整,結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬巖及較堅(jiān)硬巖,巖體極破碎(K,=0~0.06);較軟巖,巖體極破碎,碎裂狀結(jié)構(gòu)或散體狀結(jié)構(gòu);軟巖,巖體破碎,結(jié)構(gòu)面極發(fā)育、結(jié)合一般或差,碎裂狀結(jié)構(gòu);6.3.2當(dāng)根據(jù)巖體基本質(zhì)量定性特征與基本質(zhì)量指標(biāo)BQ所確定的圍巖級(jí)別不一致1當(dāng)R。>90K,+30時(shí),應(yīng)以R。=90K,+30和K,代入計(jì)算BQ值。根據(jù)修正后的巖體質(zhì)量指標(biāo)[BQ]可按表6.3.1的巖質(zhì)圍巖修正指標(biāo)對(duì)圍巖級(jí)別的定量修正可按式0位出水量<10L/(min·m)]位出水量>10L/(min·m)]結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及其與洞軸線的組合關(guān)系結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線夾角>60°,結(jié)構(gòu)面傾角>75°結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線極高應(yīng)力區(qū)高應(yīng)力區(qū)隧道開挖狀況和位移大致標(biāo)準(zhǔn)極高應(yīng)力(1)硬質(zhì)巖:開挖過程中有巖爆發(fā)生,有巖塊彈出,洞壁巖體發(fā)生剝離,新生裂縫多,成洞性差;(2)軟質(zhì)巖:巖芯常有餅化現(xiàn)象,開挖過程中洞壁巖體有剝離,位移極為顯著,甚至發(fā)續(xù)時(shí)間長(zhǎng),不易成洞高應(yīng)力(1)硬質(zhì)巖:開挖過程中可能出現(xiàn)巖爆,洞壁巖體有剝離和掉塊現(xiàn)象,新生裂縫較多,成洞性差;(2)軟質(zhì)巖:巖芯時(shí)有餅化現(xiàn)象,開挖過程中洞壁巖體位移顯著,持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),成洞性差極高應(yīng)力高應(yīng)力6.3.5黏質(zhì)土圍巖的分級(jí)可根據(jù)表6.3.5的規(guī)定確定。圍巖狀態(tài)定性描述基本級(jí)別(液性指數(shù)/)壓密的堅(jiān)硬黏質(zhì)土、黃土(Q?、Q?)V硬塑狀黏質(zhì)土、黃土(Q?)一般硬塑狀黏質(zhì)土、可塑狀黏質(zhì)土、黃土(Q?)6.3.6砂質(zhì)土圍巖分級(jí)可根據(jù)表6.3.6的規(guī)定確定。圍巖狀態(tài)定性描述(標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N)V中密~稍密 6.3.7碎石土圍巖分級(jí)方法可根據(jù)表6.3.7的規(guī)定確定。圍巖狀態(tài)定性描述(動(dòng)力觸探錘擊數(shù))Na.s>20或N?zo>11VNa.s>10或N?o>6中密~稍密5<N?.s≤20或稍濕至潮濕且較松散的碎石土,卵石土、圓礫、角6.3.8各級(jí)圍巖的自穩(wěn)能力,宜根據(jù)圍巖變形量測(cè)和理論計(jì)算予以評(píng)定,也可按表6.3.8的規(guī)定加以判斷?;炯?jí)別IⅡ 跨度10~20m,可基本穩(wěn)定,局部可發(fā)生掉塊或小塌方;Ⅲ跨度>18m,可發(fā)生中~大塌方;跨度10~18m,可暫時(shí)穩(wěn)定,可發(fā)生小~中塌方;跨度>14m,發(fā)生中~大塌方;跨度>9m,可發(fā)生中~大塌方;跨度7~9m,暫時(shí)穩(wěn)定,可發(fā)生小塌方;跨度>7m,可發(fā)生中~大塌方;跨度6~7m,暫時(shí)穩(wěn)定,可發(fā)生小塌方;跨度>5m,可暫時(shí)穩(wěn)定~不穩(wěn)定,可直接發(fā)生中~大塌方;V跨度>6m,完全無自穩(wěn)性;跨度4~6m,可暫時(shí)穩(wěn)定,可發(fā)生中~大塌方;跨度>4m,完全無自穩(wěn)性;畸度3~4m,可暫時(shí)穩(wěn)定,可發(fā)生中~大塌方;W6.4圍巖物理力學(xué)參數(shù)6.4.2當(dāng)無實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí),各級(jí)巖質(zhì)圍巖的物理力學(xué)參數(shù)可按表6.4.2-1及表6.4.2-2采用,巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度可按6.4.2-3采用。圍巖級(jí)別泊松比μ內(nèi)摩擦角黏聚力基本級(jí)別IⅡⅢ圍巖級(jí)別泊松比μ內(nèi)摩擦角黏聚力基本級(jí)別V圍巖級(jí)別計(jì)算摩擦角f圬工與圍巖的基本級(jí)別ⅡⅢV內(nèi)摩擦角φ(°)黏聚力c(MPa)12堅(jiān)硬~較堅(jiān)硬巖,結(jié)合一般;3堅(jiān)硬~較堅(jiān)硬巖,結(jié)合差;4較堅(jiān)硬巖~較軟巖,結(jié)合差~結(jié)合很差;5較堅(jiān)硬巖及全部軟質(zhì)巖,結(jié)合很差;6.4.3當(dāng)無實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí),各級(jí)土質(zhì)圍巖的物理力學(xué)參數(shù)可按表6.4.3-1及表6.4.3-2圍巖級(jí)別重度γ彈性抗力泊松比μ內(nèi)摩擦角級(jí)別VM計(jì)算摩擦角φ(°)圬工與圍巖的基本級(jí)別V 于S6。在5%~7%;噴射混凝土中的石子粒徑不宜大于16mm,噴射鋼纖維混凝土中的石子粒徑不宜大于10mm。3錨桿的直徑宜為20~32mm,桿體材料宜采用HRB335、HRB400鋼;墊板材料宜采用Q235鋼。2長(zhǎng)度宜為20~25mm,長(zhǎng)度直徑比宜為40~60。3抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值不得小于380MPa,并不得有油漬和明顯的銹蝕。7.1.7常用建筑材料重度的標(biāo)準(zhǔn)值可按表7.1.7的規(guī)定采用。(配筋率在3%以內(nèi))重度標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m3)材料種類噴射混凝土拱圈 噴射混凝土 帽石 7.2石材和砌體7.2.1隧道工程采用的石材應(yīng)具有耐風(fēng)化和抗侵蝕性能。浸水或氣候潮濕地區(qū),用于受力結(jié)構(gòu)的石材的軟化系數(shù)不應(yīng)低于0.8,且應(yīng)符合表7.2.1的規(guī)定。使用范圍帽石、鑲面石、10m及的石拱極限抗壓強(qiáng)度(MPa)吸水程度形狀(cm)整,并鋒棱凸角由設(shè)計(jì)規(guī)定尺寸(cm)≥20,特殊困難時(shí)長(zhǎng)度l≥h,用作丁石時(shí)≥7.2.2當(dāng)隧道采用砌體結(jié)構(gòu)時(shí),各類石材強(qiáng)度的極限值可按表7.2.2的規(guī)定采用。各類砌體的極限強(qiáng)度宜符合第7.2.3條~第7.2.7條的相關(guān)規(guī)定。強(qiáng)度類別強(qiáng)度等級(jí)7.2.3砌筑用水泥砂漿應(yīng)滿足砌體強(qiáng)度和耐久性的要求,其強(qiáng)度可根據(jù)式(7.2.3)計(jì)算確定。本式僅適用于含水率為1%~8%的松散中砂或粗砂。采用干砂時(shí),砂的配合量要減少10%。特殊情況下采用細(xì)砂時(shí),水泥用量需增加20%~25%。7.2.4混凝土預(yù)制塊水泥砂漿砌體的抗壓強(qiáng)度的極限值按照表7.2.4的規(guī)定采用。水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)7.2.5塊石水泥砂漿砌體抗壓強(qiáng)度的極限值按表7.2.5的規(guī)定采用。表7.2.6片石砌體抗壓強(qiáng)度的極限值(水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)7.2.7的規(guī)定采用。水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)RR7.2.8砌體的摩擦系數(shù)可按表7.2.8的規(guī)定采用。表7.2.8砌體的摩擦系數(shù)μ,材料類別7.2.9當(dāng)隧道采用容許應(yīng)力法計(jì)算時(shí),石砌體和混凝土塊砌體軸心及偏心受壓容許應(yīng)水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)一7.3混凝土和鋼材7.3.1隧道鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25;預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30;當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40。7.3.2當(dāng)隧道按概率論極限狀態(tài)法的分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),鋼筋混凝土受彎和受壓構(gòu)件配筋計(jì)算中,混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按表7.3.2的規(guī)定采用。表7.3.2混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)混凝土強(qiáng)度等級(jí)表7.3.3混凝土強(qiáng)度的極限值(MPa)軸心抗壓強(qiáng)度R,彎曲抗壓強(qiáng)度R。軸心抗拉強(qiáng)度R?7.3.4當(dāng)隧道按容許應(yīng)力法設(shè)計(jì)時(shí),混凝土的容許應(yīng)力可按表7.3.4的規(guī)定采用。表7.3.4混凝土的容許應(yīng)力(MPa)彎曲拉應(yīng)力強(qiáng)度[σ]中心受壓強(qiáng)度[σ.]彎曲受壓及偏心受壓強(qiáng)度[σ]直接剪應(yīng)力[r]7.3.5混凝土的受壓彈性模量E。可按照表7.3.5采用?;炷恋募羟袕椥阅A靠砂凑毡?.3.5中的數(shù)值乘以0.43采用。混凝土的泊松比可采用0.2。當(dāng)溫度在0~100℃彈性模量E。(GPa)1鋼纖維長(zhǎng)度宜為25~50mm,直徑(等效直徑)在0.3~0.8mm之間,鋼纖維長(zhǎng)度的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件在28d齡期,用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)3鋼纖維混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fm可fi——與鋼纖維混凝土強(qiáng)度等級(jí)相對(duì)應(yīng)的,按現(xiàn)行有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范的規(guī)定所4鋼纖維混凝土的彎曲抗拉強(qiáng)度(抗折強(qiáng)度)設(shè)計(jì)值fim可按式(7.3.6-fm=fm(1+αmp?l?/d?)式中:fm——與鋼纖維混凝土同水灰比、同原材料的素混凝土的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1噴射混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20;對(duì)于豎井及重要隧道和斜井工程,噴射混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25;噴射混凝土1d齡期的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于5MPa。鋼纖維噴射混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25,抗拉強(qiáng)度不應(yīng)低于2MPa,抗彎強(qiáng)度不應(yīng)低于6MPa。不同強(qiáng)度等級(jí)噴射混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)按表7.3.7-1采用。強(qiáng)度等級(jí)于0.5MPa。噴射混凝土支護(hù)的厚度,最小不應(yīng)低于50mm,最大不宜超過200mm。含水巖層中的噴射混凝土支護(hù)厚度,最小不應(yīng)低于80mm。噴射混凝土的抗?jié)B強(qiáng)度不應(yīng)低于0.8MPa。噴射混凝土的體積密度可取2200kg/m3,彈性模量應(yīng)按表7.3.7-2的規(guī)定噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)1)普通碳素鋼纖維的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不得低于380MPa。2)鋼纖維的直徑宜為0.3~0.5mm。3)鋼纖維的長(zhǎng)度宜為20~25mm,且不得大于25mm。4)鋼纖維摻量宜為混合料質(zhì)量的3.0%~6.0%。拉為1.2MPa。1鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%的保證率。3當(dāng)按極限狀態(tài)法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),鋼筋抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值可按表7.3.9-2的規(guī)定5鋼筋的彈性模量應(yīng)采用210GPa。標(biāo)準(zhǔn)值f可按照表7.3.10的規(guī)定采用。(三股)(七股)6熱處理鋼筋67.4.3隧道工程常用防水卷材的種類和物理力學(xué)指標(biāo)可按表7.4.3-1~表7.4.3-4的氯化聚乙烯(CPE)乙烯乙酸乙烯(EVA)、聚乙烯(PE)等乙烯乙酸乙烯改性瀝青共混(ECB)等復(fù)合片聚氯乙烯等聚乙烯、乙烯乙酸乙烯改性瀝青共混(ECB)等斷裂拉伸強(qiáng)度(MPa)465扯斷伸長(zhǎng)率(%)撕裂強(qiáng)度(kN/m)≥30min無滲漏(MPa)低溫彎折(℃)≤斷裂拉伸強(qiáng)度撕裂強(qiáng)度(N)≥不透水性,30min無滲漏(MPa)低溫彎折(℃)≤拉力(N/50mm)≥800(縱橫向)≥500(縱向)≥140(縱向)≥300(橫向)≥120(橫向)最大拉力延伸率(%)≥40(縱橫向)≥250(縱橫向)低溫柔度(℃)3mm厚,r=15mm;4mm厚,r=25mm;37.4.4隧道防水層與初期支護(hù)之間應(yīng)設(shè)置無紡布濾水層,其單位面積質(zhì)量不宜小于300g/m2。防水卷材的厚度宜大于1.0mm。無紡布的性能指標(biāo)可按表7.4.4的規(guī)定%%密度(kg/m3)密度(kg/m3)2超細(xì)水泥漿液主要參數(shù)可采用表7.5.2-2的規(guī)定。比表面積(cm2/g)≥平均粒徑(μm)≤最大粒徑(μm)≤凝膠時(shí)間(h)強(qiáng)度(MPa)抗折≥抗壓≥3水泥—水玻璃漿液(CS漿液)配合比可采用7.5.2-3的規(guī)定。作用主要功能1(1)凝結(jié)時(shí)間可控制在幾秒到幾十分工業(yè)品工業(yè)品4水溶性聚氨酯漿液性能可采用表7.5.2-4的規(guī)定。與混凝土黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)黏度(在20℃時(shí))(cp)抗?jié)B指標(biāo)(N/cm2)密度(g/cm3)凝膠時(shí)間(s)結(jié)石體抗壓強(qiáng)度(MPa)5丙烯酸鹽漿液主要配合比可采用表7.5.2-5的規(guī)定。IⅡⅢ甲醪雙丙烯酰胺112111引發(fā)劑111水7.6其他隧道常用材料1隧道用橡膠止水帶的物力力學(xué)性質(zhì)應(yīng)符合表7.6.1-1的規(guī)定。1硬度(邵爾A,度)2拉伸強(qiáng)度(MPa)≥3扯斷伸長(zhǎng)率(%)≥4≤5撕裂強(qiáng)度(kN/m)≥6脆性溫度(℃)≤2隧道用制品型(PZ)遇水膨脹橡膠應(yīng)符合表7.6.1-2的規(guī)定。1硬度(邵爾A,度)2拉伸強(qiáng)度(MPa)≥33扯斷伸長(zhǎng)率(%)≥4體積膨脹倍率(%)≥5低溫彎折(-20℃×2h)(2)成品切片測(cè)試應(yīng)達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)的80%。(3)接頭部位的拉伸強(qiáng)度指標(biāo)不得低于本表中標(biāo)準(zhǔn)性能的50%。3隧道用膩?zhàn)有?PN)遇水膨脹橡膠應(yīng)符合表7.6.1-3的規(guī)定。1體積膨脹倍率(%)2高溫流淌性(80℃×5h)無流淌無流淌無流消3低溫試驗(yàn)(-20℃×2h)4涂料的主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表7.6.3的規(guī)定。12表面干燥時(shí)間(h)3黏結(jié)強(qiáng)度(MPa)4干密度(kg/m3)5涂層厚度(mm)6耐火極限(h)可以在襯砌混凝土中摻入聚丙烯纖維?;炷两Y(jié)構(gòu)中聚丙烯纖維的推薦摻量為2.5~3.0kg/m3,噴射混凝土中推薦摻量為1.0~1.5kg/m3。7.6.5水泥卷式錨桿錨固劑的主要技術(shù)參數(shù)可按表7.6.5的規(guī)定采用。凝結(jié)時(shí)間(min)抗壓強(qiáng)度(MPa)拉拔力(kN)9 注:養(yǎng)護(hù)溫度20℃±2℃,相對(duì)濕度80%~90%,拌和水溫度20℃±2℃。7.6.6樹脂錨桿錨固劑的主要技術(shù)指標(biāo)可按表7.6.6的規(guī)定采用。凝膠時(shí)間攪拌時(shí)間等待時(shí)間承載時(shí)間3KZ中速M(fèi)8隧道圍巖壓力計(jì)算2圍巖松散壓力為作用在隧道全部支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力總和。在對(duì)初期支護(hù)或二次襯h?——荷載等效高度(m),按式(8.2.1-2)計(jì)算;q—按式(8.2.2-1)計(jì)算出的深埋隧道垂直壓力(kN/m2);8.2.2深埋單洞隧道拱部豎向圍巖壓力可按經(jīng)驗(yàn)公式(8.2.2-1)計(jì)算:h=0.45×2?-'w(3)不產(chǎn)生顯著偏壓及膨脹力的一般圍巖;(4)隧道開挖跨度小于15m。4e——圍巖計(jì)算摩擦角(°);f?——普氏圍巖堅(jiān)固系數(shù)(似摩擦系數(shù)),可根據(jù)公式(8.2.3-4)計(jì)算;8.2.4深埋單洞隧道的圍巖水平壓力可按以下方法計(jì)算:隧道圍巖壓力計(jì)算λ、q——同式(8.2.4-1);H?——隧道開挖高度(m)。圍巖級(jí)別ⅢV側(cè)壓力系數(shù)λ08.2.5淺埋無偏壓?jiǎn)味此淼赖膰鷰r壓力可按以下方法計(jì)算(圖8.2.5):1埋深H小于或等于等效荷載高度h?(1)垂直壓力:H——隧道埋深,即隧道拱部至地面的垂直距離(m)。(2)側(cè)向壓力:H?——隧道開挖高度(m);(1)垂直壓力:6頂板土柱兩側(cè)破裂面摩擦角(°),經(jīng)驗(yàn)值,無實(shí)測(cè)資料時(shí)可按表8.2.5的規(guī)定圍巖級(jí)別V0.9φ.(2)側(cè)向壓力:8.2.6淺埋偏壓?jiǎn)味此淼绹鷰r壓力可按以下方法計(jì)算(圖8.2.6):1垂直壓力γ——隧道上覆圍巖重度(kN/m3);B?——隧道開挖跨度(m);(3)中隔墻頂松散圍巖垂直壓力:左右洞拱頂至中隔墻頂之間松散巖體形成的分布(4)中隔墻頂附加圍巖垂直壓力:中隔墻對(duì)上部松散土體的支撐力。(5)側(cè)向圍巖壓力。1拱部基本圍巖垂直壓力2拱部附加圍巖垂直壓力拱部外側(cè)拱部?jī)?nèi)側(cè)拱部外側(cè)拱部?jī)?nèi)側(cè)3中隔墻頂松散圍巖垂直壓力4中隔墻頂附加圍巖垂直壓力B?——單側(cè)隧道的開挖寬度(m);B?——側(cè)邊破裂面在水平面上的投影寬度(m),可按下式計(jì)算:P.——中隔墻頂巖體的承載能力(kPa);γ——拱頂附近巖體的計(jì)算重度(kN/m3);H?——隧道開挖高度(m);H隧道中隔墻頂?shù)剿淼拦绊斨g的距離(m);H?——隧道基礎(chǔ)至破裂面起始點(diǎn)的高度(m);f?——普氏圍巖堅(jiān)固系數(shù)(似摩擦系數(shù)),可按式(8.2.3-4)計(jì)算;R°——中隔墻頂巖體的設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度(MPa);K,——中隔墻對(duì)上部巖體支撐能力的安全系數(shù);B?——中隔墻的厚度(m)。5側(cè)向圍巖壓力1)作用在襯砌外側(cè)拱部及邊墻的側(cè)向壓力荷載e。為:破裂面以下2)內(nèi)側(cè)拱部水平方向土壓力荷載e為:式中:h——計(jì)算點(diǎn)到拱頂?shù)木嚯x(m);q?、q?、q?——如圖8.3.2所示;9:——圍巖計(jì)算摩擦角(°);8.3.3淺埋無偏壓連拱隧道的圍巖壓力可按以下方法計(jì)算:q,—中隔墻與兩側(cè)拱肩所夾三角形荷載最大值(kN/m2);y——圍巖重度(kN/m3);H?——中隔墻頂?shù)降孛娴木嚯x(m);H——隧道埋深,指隧道頂部至地面的距離(m)。h——隧道開挖高度(m);2埋深H大于h?、小于H?(圖8.3.3)y——隧道上覆圍巖重度(kN/m3);y——圍巖重度(kN/m3);q、e?、e?—如圖8.3.3所示。4)作用在襯砌上的中隔墻兩側(cè)水平圍巖壓力:式中符號(hào)如圖8.3.3所示。8.3.4淺埋偏壓連拱隧道圍巖壓力可按以下方法計(jì)算(圖8.3.4):1垂直壓力B——連拱隧道總寬度(m);γ——隧道上覆圍巖重度(kN/m3);θ——頂板土柱兩側(cè)摩擦角(°),可按表8.2.5確定;2偏壓隧道水平側(cè)壓力外側(cè)e{=yh'λ'h?—深埋小凈距隧道基本圍巖垂直壓力的荷載等效高度(m),按式(8.4.2-2)h——深埋小凈距隧道內(nèi)側(cè)附加圍巖垂直壓力的荷載等效高度(m),按式+外側(cè)9外=9?+9?=γ(h?+ha)當(dāng)圍巖質(zhì)量較差(IV~VI級(jí))時(shí)8.4.3淺埋無偏壓小凈距隧道的圍巖壓力可按以下方1)隧道埋深小于H?;于地表以下時(shí)(圖8.4.3):1)垂直壓力外側(cè)2)水平壓力:當(dāng)圍巖質(zhì)量較好(I~Ⅲ級(jí))時(shí)外側(cè)e?;=λ?q?當(dāng)圍巖質(zhì)量較差(IV~VI級(jí))時(shí)外側(cè)e?;=λ?(q?+yh;)y——圍巖重度(kN/m3);h?——計(jì)算點(diǎn)到拱頂?shù)拇怪本嚯x(m);θ——頂板土柱兩側(cè)摩擦角(°),無資料時(shí)可按表8.2.5的規(guī)定采用;其余符號(hào)如圖8.4.3所示。8.4.4淺埋偏壓小凈距隧道圍巖壓力可按以下方法計(jì)算:其余符號(hào)如圖8.4.4所示。8.5.1當(dāng)隧道的圍巖抗壓強(qiáng)度與初始地應(yīng)力的比值(圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比)為式8.5.2深埋單洞隧道形變壓力可采用以下方法計(jì)算(圖8.5.2):圖8.5.2深埋單洞隧道形變壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖 圍巖體內(nèi)摩擦角();4應(yīng)同時(shí)檢驗(yàn)圍巖的穩(wěn)定性和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)?!蟆铩铩铩铩铩铩颲OOOO3釋放荷載應(yīng)按當(dāng)前地應(yīng)力(不一定是初始地應(yīng)力)計(jì)算。各類影響因素,可根據(jù)1開挖邊界應(yīng)根據(jù)施工方案確定,釋放荷載應(yīng)根據(jù)前一開挖步驟完成時(shí)的地應(yīng)力1水壓致裂法通過測(cè)量垂直鉆孔的孔壁開始出現(xiàn)張裂縫時(shí)的破裂水壓力和在水泵圍巖+初期支護(hù)圍巖+初期支護(hù)+二次襯砌Ⅲ0V初期支護(hù)2I~Ⅲ級(jí)圍巖地段的隧道,圍巖形成的荷載應(yīng)100%由圍巖與初期支護(hù)承擔(dān),二次襯砌的荷載分擔(dān)比理論上可為0。為保證工程的可靠度,其承擔(dān)比例宜達(dá)到圍巖級(jí)別分擔(dān)比(%)圍巖初期支護(hù)ⅢV圍巖共同形成承載環(huán)。3圍巖地質(zhì)條件極差,圍巖基本無自穩(wěn)能力時(shí),洞周承載環(huán)僅由初期支護(hù)和二次襯9.4.2進(jìn)行隧道穩(wěn)定性的判別時(shí),應(yīng)同時(shí)檢驗(yàn)圍巖和結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。隧道處于穩(wěn)定1洞周圍巖自身可起承載環(huán)作用的條件是圍巖處于彈性變形狀態(tài),或在拱圈和兩側(cè)邊墻部位出現(xiàn)的塑性區(qū)互不連通的彈塑性變形狀態(tài)。2當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)起承載環(huán)作用時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)處于彈性變形狀態(tài),或出現(xiàn)的塑性鉸少于3個(gè),且均不在同一側(cè)的側(cè)墻上的彈塑性變形狀態(tài)。9.4.3圍巖的工作狀態(tài)可采用德魯克—普拉格準(zhǔn)則(簡(jiǎn)稱D-P準(zhǔn)則)或莫爾一庫侖準(zhǔn)則(簡(jiǎn)稱M-C準(zhǔn)則)檢驗(yàn)。1采用D-P準(zhǔn)則判斷時(shí),單元應(yīng)力的屈服條件為:2采用M-C準(zhǔn)則檢驗(yàn)時(shí),單元應(yīng)力的屈服條件為:式中:?——應(yīng)力張量第一不變量;J?——偏應(yīng)力張量第二不變量;3判定圍巖屈服條件的黏聚力和內(nèi)摩擦角等參數(shù)應(yīng)計(jì)入系統(tǒng)錨桿加固效應(yīng)、注漿加固的效應(yīng)及開挖過程中的松動(dòng)效應(yīng)。1支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),且變形后仍能滿足使用功能對(duì)凈空的3對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)根據(jù)本細(xì)則第10章的規(guī)定計(jì)算配筋率或進(jìn)行截面強(qiáng)度載可能控制結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí),宜采用荷載—結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算,并對(duì)其極限狀態(tài)進(jìn)行1隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)計(jì)算可以采用綜合安全系數(shù)法或分項(xiàng)安全系10.1.4公路隧道采用可靠度設(shè)計(jì)方法時(shí),隧道結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠度指標(biāo)應(yīng)符合表隧道結(jié)構(gòu)安全等級(jí)10.2.2隧道建設(shè)環(huán)境復(fù)雜,施工工序與施工工藝多變,為保證隧道結(jié)構(gòu)的可靠度指10.2.3隧道結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)計(jì)算時(shí),應(yīng)根據(jù)各類荷載可能出現(xiàn)的組合狀況分別按滿足結(jié)構(gòu)承載能力和滿足結(jié)構(gòu)正常使用要求進(jìn)行檢算,并按1圍巖形變壓力或膨脹壓力2圍巖松散壓力34結(jié)構(gòu)附加恒載(裝修或設(shè)備自重荷載)5混凝土收縮和徐變影響力6水壓力7水的浮力8結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)變位影響力9地面永久建筑荷載影響力通過隧道的公路車輛荷載、人群荷載(路面)與隧道立交的公路車輛荷載及其產(chǎn)生的沖擊力、土壓力與隧道立交的鐵路荷載及其產(chǎn)生的沖擊力、土壓力與隧道立交的渡槽流水壓力溫度變化影響力地面施工荷載(加載或減載)隧道施工荷載(注漿等)落石沖擊力地震作用力、地層液化產(chǎn)生的壓力與浮力10.2.4永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定:抗壓強(qiáng)度15%時(shí),可不考慮圍巖的形變壓力;當(dāng)初始地應(yīng)力大于巖石飽和極限抗壓強(qiáng)度的25%時(shí),可能出現(xiàn)較大的圍巖形變壓力;當(dāng)圍巖在地下水或應(yīng)力變化的作用下具有明2圍巖松散壓力Q?可按本細(xì)則第8章的規(guī)定計(jì)算;當(dāng)設(shè)計(jì)條件與計(jì)算設(shè)定的條件3結(jié)構(gòu)自重荷載Q?可根據(jù)結(jié)構(gòu)厚度、計(jì)算寬度以及結(jié)構(gòu)材料重度等參數(shù)按照構(gòu)可按整體降溫10℃考慮;對(duì)于裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可按整體降5℃~10℃考慮。2)當(dāng)隧道仰拱位于比較完整的巖石基礎(chǔ)之上,能夠保證仰拱結(jié)構(gòu)與圍巖黏結(jié)良好Q??;A(chǔ)相對(duì)變位值可按表10.2.4的規(guī)定采用。Ⅲ級(jí)圍巖(硬巖)23Ⅲ級(jí)圍巖(軟巖)35IV級(jí)圍巖(硬巖)46IV級(jí)圍巖(軟巖)68地面永久建筑物對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的影響可按以下方法計(jì)算:將建筑物重力換算為地表(或地層內(nèi))的分布荷載(或集中荷載),應(yīng)用應(yīng)力擴(kuò)散理論分析其對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的作用力。內(nèi)可能出現(xiàn)的全部永久荷載+在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的基本可變荷載+其他可Q?=Z(Q1+Qo+Q?+Q?+Q?+Q?+Qs+Qc)期內(nèi)可能出現(xiàn)的全部永久荷載+在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)Q1=Z(Q?+Q?+Q?+Q?+Qs+Q?+Q?+Q?+期內(nèi)可能出現(xiàn)的全部永久荷載+在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的基本可變荷載+在結(jié)構(gòu)使用QZ=E(Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Qa+Q+可能出現(xiàn)的全部永久荷載+在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的偶然荷載+可能與偶然荷載同時(shí)Q=E(Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Qo+QoQ2=Z(Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Qo+Q3=Z(Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Q?+Qa+Q+Qo+Q可能出現(xiàn)的全部永久荷載+在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的基本可變荷載。該項(xiàng)荷載組合驗(yàn)Q?=Z(Q?+Q?+Q?+Q+Q?+Q?+Q?+Qa+Qo+Qw+Q?+Q+Q)(10.2.8-9)1圍巖形變壓力或膨脹壓力2圍巖松散壓力345混凝土收縮和徐變影響力6水壓力7水的浮力8結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)變位影響力9地面永久建筑荷載影響力一與隧道立交的渡槽流水壓力溫度變化影響力#凍脹力 隧道施工荷載落石沖擊力一地震作用力 一表10.3.2結(jié)構(gòu)計(jì)算建議ⅢV隧道OO噴射混凝土及鋼架△ O△△ O△隧道O△噴射混凝土及鋼架O△O△△ △△ O△噴射混凝土及鋼架O△O△△△△△隧道O△噴射混凝土及鋼架O△O△△△ △△支護(hù)承載比例可參照表10.3.3的規(guī)定。表10.3.3復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)與二次襯砌承載比例(%)二次襯砌承載比例ⅢV當(dāng)初期支護(hù)的設(shè)計(jì)承載比例小于設(shè)計(jì)荷載50%時(shí),理論上不能保證施工過程中的長(zhǎng)土壓力的50%;當(dāng)為深埋隧道時(shí),側(cè)邊的最大彈性抗力不應(yīng)超過計(jì)算點(diǎn)土體的地基承載結(jié)構(gòu)應(yīng)是既考慮圍巖對(duì)結(jié)構(gòu)的壓力又考慮圍巖對(duì)結(jié)構(gòu)的拉力的完全彈性地基梁,直接采用標(biāo)準(zhǔn)剛度矩陣法進(jìn)行計(jì)算;二次襯砌則僅計(jì)入圍巖對(duì)結(jié)構(gòu)的壓力作用,應(yīng)作為不完全彈10.3.7系統(tǒng)錨桿計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定:1系統(tǒng)錨桿計(jì)算適用于能在隧道周邊形成穩(wěn)定承載拱的Ⅲ、IV級(jí)圍巖。2系統(tǒng)錨桿形成的承載拱(圖10.3.7)的內(nèi)力計(jì)算可分為兩種狀況:1)當(dāng)初期支護(hù)內(nèi)設(shè)置有鋼拱架時(shí),僅計(jì)人系統(tǒng)錨桿與圍巖的作用,而噴射混凝土的作用在計(jì)算鋼拱架承載能力時(shí)再計(jì)入。2)當(dāng)噴射混凝土層內(nèi)未設(shè)置鋼拱架時(shí),噴射混凝土層較薄(約5~15cm),噴射混凝土的承載能力通過與圍巖聯(lián)合作用來發(fā)揮。此時(shí),不僅要計(jì)入系統(tǒng)錨桿與圍巖的作用,而且還應(yīng)計(jì)入噴射混凝土層的作用;承載拱應(yīng)為由巖體及噴混凝土兩種材料構(gòu)成的組合拱。3在計(jì)算內(nèi)力過程中,承載拱的重度及彈性模量直接取用初始圍巖的參數(shù),但是進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)應(yīng)計(jì)入系統(tǒng)錨桿的作用,對(duì)圍巖相關(guān)強(qiáng)度值進(jìn)行修正。4由系統(tǒng)錨桿及噴射混凝土層形成的承載拱厚度可近似按下式計(jì)算:對(duì)于矩形布置的系統(tǒng)錨桿:對(duì)于梅花形布置的系統(tǒng)錨桿:L?——系統(tǒng)錨桿的設(shè)計(jì)入土長(zhǎng)度(m);D——噴射混凝土層厚度(m),如果噴射混凝土內(nèi)設(shè)置鋼拱架,則不考慮噴射混凝B,——系統(tǒng)錨桿外側(cè)端部折算間距(m);R?——承載拱內(nèi)輪廓線半徑(m),可取設(shè)計(jì)開挖輪廓線半徑;4e——巖體的計(jì)算內(nèi)摩擦角(°)。5計(jì)算由系統(tǒng)錨桿形成的承載拱的內(nèi)力時(shí),應(yīng)考慮其周邊巖體的彈性抗力,彈性抗力的作用范圍宜由計(jì)算確定。當(dāng)錨桿承載拱的彈性抗力零點(diǎn)為35°~45°時(shí),也可直接按經(jīng)驗(yàn)確定彈性抗力作用范圍。承載拱的基礎(chǔ)可模擬為彈性鉸支座支承方式。6系統(tǒng)錨桿宜緊隨開挖面施作,所承受的形變荷載,由作用在承載拱之上的荷載側(cè)10.3.8初期支護(hù)鋼拱架的內(nèi)力計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定(圖10.3.8):10.3.9二次襯砌的內(nèi)力計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定(圖10.3.9):3當(dāng)仰拱為后期施工時(shí),可應(yīng)用內(nèi)力傳遞理論將其與邊墻分開計(jì)算。仰拱與邊墻連接構(gòu)造的支承計(jì)算公式可按下列規(guī)定采用:當(dāng)仰拱采用素混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),可采用鉸接;仰拱采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),當(dāng)鋼筋貫通于仰拱與邊墻時(shí),應(yīng)采用剛接,否則4明洞或棚洞:抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、最大變形量、裂縫寬度、基底應(yīng)力及地基承載力。10.4.3邊墻下部、邊墻與仰拱連接點(diǎn)附近、棚洞的梁柱結(jié)構(gòu)等構(gòu)件截面形狀或荷載變化的部位,應(yīng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度;小凈距隧道應(yīng)驗(yàn)算中夾巖柱的穩(wěn)定性及強(qiáng)度;連拱隧道應(yīng)驗(yàn)算中隔墻的穩(wěn)定性及強(qiáng)度。10.4.4隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)校核時(shí),可按綜合安全系數(shù)法驗(yàn)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)符合式(10.4.4)的規(guī)定:式中:S(·)——與作用在結(jié)構(gòu)之上的荷載相關(guān)的作用效應(yīng)函數(shù);R(·)——與結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度及構(gòu)件幾何尺寸相關(guān)的結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)函數(shù);F,——作用在結(jié)構(gòu)之上的荷載組合值;f——材料或圍巖強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值或極限值,見第5章及第6章相關(guān)規(guī)定;α?——結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)值;C——結(jié)構(gòu)的極限約束值;K——綜合安全系數(shù),見表10.4.4。1的巖體23K4K510.4.5隧道結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)校核計(jì)算時(shí),也可采用分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)表10.4.5-1支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件工作條件系數(shù)γ。表10.4.5-2支護(hù)結(jié)構(gòu)附加安全系數(shù)γ;暗挖法修筑的結(jié)構(gòu)明洞、棚洞、洞門等結(jié)構(gòu)表10.4.5-3材料的分項(xiàng)系數(shù)γ1的巖體2345Y10.4.6使容許撓度(m)吊車梁注:(1)表中L為構(gòu)件凈計(jì)算跨度。混凝土構(gòu)件,應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。最大裂縫寬度應(yīng)符合表10.4.7的規(guī)定。安全等級(jí)內(nèi)層襯砌注:(1)特殊條件下的大跨度結(jié)構(gòu)或特殊結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)具體情況確定裂縫寬度容許值。10.4.8偏心受壓系統(tǒng)錨桿承載拱及砌體結(jié)構(gòu),應(yīng)對(duì)構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度進(jìn)行壓時(shí),軸向力偏心距不應(yīng)大于截面厚度的0.3倍。10.4.9未設(shè)置仰拱的隧道襯砌,基礎(chǔ)底面最大壓應(yīng)力應(yīng)小于地基承載力容許值。當(dāng)基底合力偏心距應(yīng)小于1/6基礎(chǔ)寬度;當(dāng)為軟質(zhì)巖石地基時(shí),基底合力偏心距應(yīng)小于1/5基礎(chǔ)寬度;當(dāng)為硬質(zhì)巖石地基時(shí),基底合力偏心距10.4.10系統(tǒng)錨桿承載拱的抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)符合式(10.4.10-1)或式(10.4.10-2)的e?——計(jì)算截面的偏心距(m),可按式(10.4.10-4)計(jì)算;y——計(jì)算截面重心至受壓邊緣的距離(m);b—承載拱計(jì)算寬度(m);y?—構(gòu)件工作條件系數(shù),按表10.4.5-1查取;γ?——地下結(jié)構(gòu)附加安全系數(shù),按表10.4.5N?——構(gòu)件驗(yàn)算截面的軸向合力(kN);M,——構(gòu)件驗(yàn)算截面的彎矩合力(kN·m);N?——構(gòu)件驗(yàn)算截面的軸向力組合設(shè)計(jì)值(kN);M?——構(gòu)件驗(yàn)算截面的彎矩組合設(shè)計(jì)值(kN·m);γsy——承載拱巖體的極限抗壓強(qiáng)度的分項(xiàng)系數(shù),按表10.4.5-3查??;R,——承載拱巖體的極限抗壓強(qiáng)度(kPa)。10.4.11系統(tǒng)錨桿承載拱的抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)符合式(10.4.11-1)或式(10.4.11-2)的綜合安全系數(shù)法:隧道支護(hù)的荷載一結(jié)構(gòu)計(jì)算方法公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則(JTG/TD70—2010)468中表10.4.13-2偏心影響系數(shù)aaaα010.4.14砌體結(jié)構(gòu)抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)符合式(10.4.14-1)或式(10.4.14-2)的規(guī)定:綜合安全系數(shù)法:KQ,≤bhR+μN(yùn)式中:K——砌體抗剪安全系數(shù),按表10.4.4確定;Q,——驗(yàn)算截面上的最大剪力(kN);Q,——驗(yàn)算截面上的剪力組合設(shè)計(jì)值(kN);μ——砌塊之間的摩擦系數(shù);R?—砌體材料的極限抗剪強(qiáng)度(kPa);其他符號(hào)意義同式(10.4.13-1)、式(10.4.13-2)。10.4.15偏心受壓混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)對(duì)構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度進(jìn)行校核。整體式襯砌的混凝土偏心受壓構(gòu)件,其軸向力的偏心距不宜大于截面厚度的0.45倍。當(dāng)不容許混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時(shí),應(yīng)對(duì)其極限抗拉強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。10.4.16偏心受壓混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)符合式(10.4.16-1)或式(10.4.16-2)綜合安全系數(shù)法:R——混凝土抗壓極限強(qiáng)度(kPa);10.4.17偏心受壓混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)按式(10.4.17-1)或式(10.4.17-2)10.4.18混凝土結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)符合式(10.4.18-1)或式(10.4.18-2)的10.4.19鋼拱架與噴射混凝土進(jìn)行強(qiáng)度較核時(shí)軸力由鋼拱架與噴射混凝土共同承擔(dān),噴射混凝土承擔(dān)的軸力:噴射混凝土承擔(dān)的彎矩:A?√A?—噴射混凝土及鋼拱架計(jì)算截面的面積;E?、E?——噴射混凝土及鋼拱架的彈性模量(kPa);N?、N——噴射混凝土及鋼拱架分別承擔(dān)的軸力(kN);M?、M?——噴射混凝土及鋼拱架分別承擔(dān)的彎矩(kN·m)。10.4.20噴射混凝土及鋼拱架強(qiáng)度校核應(yīng)符合式(10.4.20-1)~式(10.4.20-3)或式(10.4.20-4)~式(10.4.20-6)的規(guī)定:噴射混凝土截面受壓強(qiáng)度:噴射混凝土截面受壓強(qiáng)度:10.4.22鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件,其正截面強(qiáng)度應(yīng)符合式(10.4.22-1)或式4應(yīng)符合式(10.4.23-1)或式(10.4.23-2)的規(guī)定(RA?-R′A'=R,bx5——混凝土受壓區(qū)高度界限系數(shù),按表10.4.23采10.4.24鋼筋混凝土矩形、T形和工字形截面的受彎構(gòu)件,其截面尺寸應(yīng)符合式10.4.25鋼筋混凝土矩形截面偏心受壓構(gòu)件的正截面強(qiáng)度應(yīng)按下列公式計(jì)算(圖或或公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則(JTG/TD70—2010)對(duì)于大偏心受壓構(gòu)件,如在計(jì)算中考慮受壓鋼筋時(shí),則混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列如不符合公式(10.4.25-7),則構(gòu)件正截面強(qiáng)度可按下式計(jì)算:綜合安全系數(shù)法:如按式(10.4.25-8)或(10.4.25-9)求得的構(gòu)件強(qiáng)度比不考慮受壓鋼筋更小時(shí),則在計(jì)算中不應(yīng)考慮受壓鋼筋。下列條件:綜合安全系數(shù)法:內(nèi)的截面高度),對(duì)于圓形截面l/d>7(d為圓形截面直徑),對(duì)于任意截面l/r。>28應(yīng)根據(jù)實(shí)際地形、地質(zhì)情況采取加固和防護(hù)措施,有條件時(shí)宜優(yōu)先采用植被護(hù)坡工程11.2.2墻式洞門適用于地形較為陡峭、偏壓較大或橫斷面地形復(fù)雜條件下的洞口。重力式洞門式洞門墻體厚度道及小凈距隧道明洞洞門洞口段圍巖IV~V級(jí)明洞洞門洞口段圍巖I~Ⅲ級(jí)2削竹式或喇叭式洞門可采用明洞襯砌,襯砌坡面的坡率宜采用1:0.75~1:1.0;1洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離不宜小于1.5m,洞門與仰坡之間的排水溝夯填密實(shí)(壓實(shí)度要求不小于90%)或用強(qiáng)度等級(jí)較低的混凝土、砌體筑填,并在溝底設(shè)排泄水孔。泄水孔間距宜為2m×2m,泄水孔徑宜為φ10cm。墻背泄水孔底部應(yīng)設(shè)隔水6端墻式洞門宜設(shè)計(jì)為仰斜式或衡重式墻身,墻面坡率宜取1:0.05~1:0.25。仰斜式洞門墻的最小厚度宜符合表11.2.4的規(guī)定。最小厚度(cm)最小厚度(cm)小于0.5m。9洞門設(shè)計(jì)中宜設(shè)置維修階梯,維修階梯可與截水溝(或急流槽)結(jié)合設(shè)置或單獨(dú)11.2.5洞門基礎(chǔ)設(shè)置應(yīng)符合以下規(guī)定:2墻式洞門基礎(chǔ)底面埋入土質(zhì)地基的深度不應(yīng)小于1.0m,埋入石質(zhì)地基的深度不件應(yīng)符合表11.2.5的要求。3凍土地區(qū)的墻式洞門基底高程應(yīng)置于最大凍結(jié)線以下不小于0.25m;當(dāng)凍結(jié)深4洞門擴(kuò)大基礎(chǔ)的臺(tái)階坡線與豎直線之間的夾角(剛性角),對(duì)于砌體基礎(chǔ)不應(yīng)大LL11.2.6應(yīng)綜合洞口地形、地質(zhì)條件,合理選擇進(jìn)洞位置(成洞面)及輔助施工措施。對(duì)較好的I~Ⅲ級(jí)石質(zhì)圍巖隧道洞口。為30~40cm,長(zhǎng)度為10~15m,外插角為3°~5°,管徑采用φ76mm或φ89mm,管內(nèi)應(yīng)注拱后再鉆進(jìn)管棚孔,待套拱達(dá)到一定強(qiáng)度后開挖進(jìn)洞。本法適用于巖質(zhì)較破碎的Ⅲ~IV4地表錨桿(或小導(dǎo)管注漿)預(yù)加固進(jìn)洞法:設(shè)計(jì)中需首先確定淺埋隧道土體松動(dòng)6半明半暗進(jìn)洞法:先施工洞口套拱,即露空部分(低側(cè))采用混凝土套拱配護(hù)拱2洞門墻的墻身強(qiáng)度、偏心距、抗滑穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性及基底應(yīng)力應(yīng)符合表≤材料容許應(yīng)力≤0.3倍截面厚度基底應(yīng)力σ≤地基承載力容許值11.3.2洞門墻的抗傾覆穩(wěn)定性可按式(11.3.2)計(jì)算。M,——垂直力對(duì)墻趾的穩(wěn)定力矩;M?——水平力對(duì)墻趾的傾覆力矩。11.3.3洞門墻的抗滑穩(wěn)定性可按式(11.3.3)計(jì)算。N——作用于基底上的垂直力;E——墻后主動(dòng)土壓力的水平分力;f——基底摩擦系數(shù);11.3.4洞門墻基底合力的偏心距可按式(11.3.4-1)~式(11.3.4-5)計(jì)算。1水平基底2傾斜基底B'--傾斜基底寬度;其他符號(hào)意義同式(11.3.2)、式(11.3.3)。11.3.5洞門墻的基底應(yīng)力可按式(11.3.5-1)~式(11.3.5-4)計(jì)算。1水平基底時(shí)2傾斜基底其他符號(hào)意義同式(11.3.4-1)~式(11.3.4-4)。1偏心距e形布設(shè),縱坡不宜大于7%。洞門形式、洞口地形及人文環(huán)境。遮光棚的長(zhǎng)度宜為2~3s行車速基的地質(zhì)情況設(shè)置伸縮縫,石質(zhì)地基伸縮縫間距宜為20~30m,土質(zhì)地基宜為10~20m。后確定。棚洞基礎(chǔ)應(yīng)置于穩(wěn)固的地基上,其埋置深度可參照本細(xì)則第11.2.5條的規(guī)定3棚洞結(jié)構(gòu)的頂板可采用T形截面板、Ⅱ形截面板或空心板構(gòu)件。內(nèi)邊墻可采用不應(yīng)大于5%,粉粒含量不應(yīng)大于25%,礫料礫徑不宜大于50mm。砂礫墊層頂面的每邊長(zhǎng)度應(yīng)比基底每邊長(zhǎng)度增加0.3m以上。墊層厚度不宜小于0.5m,也不宜大于3m。50mm的粒料。砂樁直徑可采用0.3~0.8m,需根據(jù)地基土質(zhì)和成樁設(shè)備確定。砂樁擠密地基寬度應(yīng)超出基礎(chǔ)寬度,每邊放寬宜為1~3排。砂樁用于防止砂層液化時(shí),每邊放寬不宜小于處理深度的1/2,并且不應(yīng)小于5m;當(dāng)可液化層上覆蓋有厚度大于3m的非液化層時(shí),每邊放寬不宜小于液化層厚度的1/2,且不應(yīng)小于3m。砂樁平面布置可按等邊設(shè)備方可在頂部進(jìn)行作業(yè)。洞頂回填土石的壓實(shí)度不宜小于90%。用不同的強(qiáng)度安全系數(shù)。強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)符合表12.3.2的規(guī)定。荷載組合γ?——拱背回填土石重度(kN/m3);h?——明洞結(jié)構(gòu)上計(jì)算點(diǎn)i的土體高度值1)當(dāng)填土坡面向上傾斜(圖12.3.3-1)時(shí),按無限土體計(jì)算:2)當(dāng)填土坡面向上傾斜(圖12.3.3-2)時(shí),按有限土體計(jì)算:p——土側(cè)壓力作用方向與水平線的夾角(°);n——開挖邊坡坡率;m——回填土石面坡率;μ——回填土石與開挖邊坡面間的摩擦系數(shù)。12.3.4邊墻回填土石的土側(cè)壓力可按式(12.3.4-1)計(jì)算:填土石的土側(cè)壓力系數(shù)λ,按下列三種工況分別計(jì)算:1)填土坡面向上傾斜時(shí)(圖12.3.4-1):2)填土坡面向下傾斜時(shí)(圖12.3.4-2):3)填土坡面水平時(shí):y?——墻背回填土石重度(kN/m3);h;——邊墻計(jì)算點(diǎn)換算高度(m);h”——墻頂至計(jì)算位置的高度(m);h?——填土坡面至墻頂?shù)拇怪备叨?m);φ?——墻背回填土石的計(jì)算摩擦角(°);α、a'-—如圖12.3.4-1、圖12.3.4-2所示。12.3.5車輛荷載、人群荷載可按下列公式計(jì)算:P——集中荷載(kN);H——半無限體內(nèi)某點(diǎn)距地面的深度(m);R——施力點(diǎn)與計(jì)算點(diǎn)的距離(m)。2車輛荷載、人群荷載的水平壓力:3車輛荷載沖擊力:若明洞上方為立交公路,且洞頂填料厚度小于0.5m,則應(yīng)計(jì)汽車荷載沖擊作用。汽車荷載的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)μ。沖擊系數(shù)μ與結(jié)構(gòu)基頻f(Hz)相關(guān):當(dāng)f<1.5Hz時(shí),μ=0.05;當(dāng)1.5Hz≤f≤14Hz時(shí),μ=0.17674汽車荷載制動(dòng)力:若明洞上方為立交公路,且洞頂無填土,則應(yīng)考慮汽車荷載制動(dòng)力。汽車荷載的制動(dòng)力,按明洞頂加載長(zhǎng)度區(qū)內(nèi)同向行駛的汽車荷載總重力的10%計(jì)算。同向行駛雙車道的汽車荷載制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值,為一個(gè)設(shè)計(jì)車道汽車制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值的兩倍;同向行駛?cè)嚨赖钠嚭奢d制動(dòng)力,為一個(gè)設(shè)計(jì)車道汽車制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值的2.34倍;同向行駛四車道的汽車荷載制動(dòng)力,為一個(gè)設(shè)計(jì)車道汽車制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值的2.68倍。12.3.6列車荷載可按下列公式計(jì)算:1列車活載產(chǎn)生的垂直壓力:列車活載在軌底平面上的橫向分布寬度為2.5m,在路基內(nèi)與豎直線成一角度(正切值為0.5)向外擴(kuò)散,活載在明洞上產(chǎn)生的
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