《既有軌道交通盾構隧道結構安全保護技術規(guī)程》

UDC

中國土木工程學會標準

PT/CCESXX-202X

既有軌道交通盾構隧道結構安全保護技術

規(guī)程

TechnicalCodeforProtectionofExistingShieldTunnelsofRail

Transit

（征求意見稿）

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實施

1總貝！I

1.0.1為避免或降低外部作業(yè)對既有軌道交通盾構隧道結構造成的不利影響，保

障既有隧道結構安全及正常使用，制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于已運營或已建成但未投入運營的軌道交通盾構隧道結構的安

全保護。

1.0.3本規(guī)程制定了既有軌道交通盾構隧道結構安全控制標準和隧道控制保護區(qū)

內外部作業(yè)的評估方法和控制要求，并對安全控制措施作了相應規(guī)定。

1.0.4既有軌道交通盾構隧道結構安全保護除應符合本規(guī)程外，尚應符合國家與

地方現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。

2

2術語、符號及參考標準

2.1術語

2.1.1既有軌道交通railtransit

采用專用軌道導向運行的已運營或已建成但未投入運營的公共客運交通系

統(tǒng)，包括地鐵、輕軌、單軌、自動導向軌道、市域快速軌道系統(tǒng)。

2.1.2盾構隧道shieldtunnel

盾構機械在地層中推進，通過盾構外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生圍巖

坍塌的施工方法為盾構法，通過盾構法修建而成的隧道為盾構隧道。

2.1.3控制保護區(qū)controlandprotectionarea

為保護既有軌道交通盾構隧道結構的正常使用和安全，在其結構及周邊特

定范圍內設置的控制和保護區(qū)域。

2.1.4外部作業(yè)externalaction

在既有軌道交通盾構隧道結構控制保護區(qū)內進行的、對既有隧道結構存在

潛在影響的作業(yè)。

2.1.5安全控制指標controlindexforstructuralsafely

根據(jù)既有軌道交道盾構隧道結構的健康狀況及其保護要求，針對外部作業(yè)

時隧道結構的響應特征，為安全保護既有隧道結陶而選用的控制指標。

2.1.6安全控制標準standardforsafetycontrol

根據(jù)既有軌道交道盾構隧道結構的安全現(xiàn)狀及其保護要求，針對外部作業(yè)

的特點，為保護既有隧道結構而制定的控制標準。

2.1.7影響等級influencinggrade

外部作業(yè)對既有軌道交通盾構隧道結構安全影響程度的分級。

2.1.8I：程影響分區(qū)influencedzoneduetoconstruction

根據(jù)外部作業(yè)對既有軌道交通盾構隧道結構安全影響程度的大小而進行的

區(qū)域劃分。

2.1.9既有隧道結構健康調查structuralhealthsurveyforexistingtunnels

針對相應區(qū)段既有軌道交通盾構隧道結構健康狀況開展的調查工作，如結

構病害調查、結構變形量測等。

2.1.10結構健康度degreeofStructuralhealth

根據(jù)既有軌道交道盾構隧道結構健康狀況調查，綜合考慮既有隧道結構病

害程度、病害發(fā)展趨勢、病害對運營安全的影響、病害對既有隧道結構安全的

3

影響而制定的結構健康分級。

2.1.11安全評估safetyassessment

根據(jù)既有軌道交道盾構隧道結構現(xiàn)狀調查情況、外部作業(yè)的設計方案、施

工組織方案及隧道結構保護方案等，通過計算分析和工程類比，評估外部作業(yè)

對既有隧道結構安全影響的工作。

2.1.12旁側基坑foundationpitadjacenttoexistingtunnels

位于既有軌道交通盾構隧道結構控制保護區(qū)范圍內，在既有隧道結構側方

實施的基坑工程。

2.1.13上方基坑foundationpitcrossingexistingtunnels

位于既有軌道交道盾構隧道結構控制保護區(qū)范圍內，在既有隧道結構上方

實施的基坑工程。

2.1.14隧道工程crossingtunneling

在既有軌道交通盾構隧道結構控制保護區(qū)范圍內，以上跨、下穿、平行等

方式穿越既有隧道結構的新建、改建、擴建隧道工程。

2.1.15淺基礎工程shallowfoundation

位于既有軌道交道盾構隧道結構控制保護區(qū)范圍內，在既有隧道結構上方

實施的擴展基礎、條形基礎、筏型基礎、箱形基礎等淺基礎工程。

2.1.16樁基礎工程pilefoundation

位于既有軌道交道盾構隧道結構控制保護區(qū)范圍內，在既有隧道結構上方

或側方實施的樁基坑工程。

2.1.17力口(卸)載作業(yè)loading(unloading)work

位于既有軌道交道盾構隧道結構控制保護區(qū)范圍內，在既有隧道結構上方

實施的棄土、規(guī)劃道路實施、既有道路改造工程、重型機械停放、河床疏浚等

加、卸載作業(yè)。

2.1.18爆破作業(yè)blastingwork

因洞室開挖、結構拆除等需要，在既有軌道交通盾構隧道結構控制保護區(qū)

范圍內實施的爆破工程。

2.1.19地下水作業(yè)groundwateroperation

直接或間接誘發(fā)既有軌道交通盾構隧道結構周邊水位變化的外部作業(yè)，包

括地表水的抽排、引導以及地下工程中的排水、降水、截水或回灌水作業(yè)等。

2.1.20實時監(jiān)測real-timemonitoring

采用儀器量測、現(xiàn)場巡查或遠程視頻監(jiān)控等手段和方法，實時、動態(tài)地采

集或收集反映既有軌道交通盾構隧道結構以及外部作業(yè)的安全狀態(tài)、變化特征

及發(fā)展趨勢的信息，并進行分析和反饋，以達到安全保護的目的。

4

2.1.21病害處治diseasetreatment

針對外部作業(yè)引起既有軌道交通盾構隧道結構變形、管片破損、道床破損、

道床脫開、結構滲漏水等病害采取的修復措施。

2.1.22結構加固structurereinforcement

針對外部作業(yè)引起既有軌道交通盾構隧道結構管片破損、結構承載力下降

病害實施的加固措施。

2.2符號

2.2.1幾何參數(shù)

D—既有隧道結構外徑；

h——既有隧道結溝中心埋深；

I—沿隧道縱向兩位移監(jiān)測點的間距；

H—基坑開挖深度；

B——基坑開挖寬度；

L——基坑開挖長度；

A—基坑開挖的面積；

6—既有隧道結構軸線與旁側基坑長度方向的夾角;

b—外部作業(yè)隧道的毛洞跨度；

ho—外部作業(yè)隧道底板的埋深；

小——既有隧道結構軸線與基坑中心線的水平距離；

a——既有隧道結構軸線與基坑長度方向夾角；

b—既有隧道結構變形計算長度；

4—既有隧道結構橫截面積；

1—既有隧道結構橫截面慣性矩；

Zo—既有隧道結構縱截面慣性矩；

t—既有隧道結構管片厚度；

Ab—既有隧道結構縱向螺栓橫截面積；

/b—既有隧道結構縱向螺栓的長度；

I.—既有隧道結構管片環(huán)寬；

〃——既有隧道結陶縱向螺栓的個數(shù)；

K——基坑圍護結構深度；

Hmax——基坑圍擰結構最大變形的對應深度；

R、R2——與隧道和基坑相對位置相關的參數(shù)；

友——第，層地層的厚度：

5

Oo—既有隧道結構軸線與外部隧道軸線的夾角；

中——樁身直徑；

卬—地面加載寬度；

Hs——地面加載高度；

慶—新建隧道直徑；

Z0—新建隧道軸線埋深；

Hf—淺基礎基礎底面埋深：

——淺基礎基礎底面的面積；

U—淺基礎基礎底面的長度；

濟一淺基礎基礎底面的寬度；

Ac—樁基礎承臺面積；

Bp——樁基礎承臺寬度；

HP—樁底埋深；

加—單層地層厚度。

2.2.2材料性能

7s—地層重度；

(E/)'——既有隧道結構縱向等效抗彎剛度；

(KGA)'——既有隧道結構縱向等效抗剪切剛度；

Ec—混凝土的彈性模量；

Gc—混凝土剪切模量；

a——縱向螺栓剪切模量；

k—地基反力系數(shù)；

匕----基床系數(shù)；

K——第i層地層的重度；

Y——既有隧道結構拱肩范圍內的地層平均重度;

7c——管片重度；

c—地層黏聚力；

(P——地層內摩擦角；

Es——土體彈性模量；

Vs—土體泊松比；

Vs—土體的泊松比；

6。—初始孔隙比；

6

----地下水重度。

223作用和作用效應

THIR——單環(huán)病害計算值；

j—每環(huán)包含的病害數(shù)；

/max——每環(huán)中各病害健康度最大值對應的計算值；

——每環(huán)其余病害健康度對應的影響附加值；

帥max——既有隧道結構最大豎向位移；

Ztv—既有隧道結構豎向位移寬度；

仆,max——既有隧道結構豎向最大附加荷載；

V——既有隧道結構最大水平位移；

Wsnux——旁側基坑開挖引起的既有隧道結構軸線位置處土體的最大水平位

移；

Ah——既有隧道結構水平位移寬度；

W—既有隧道結構位移；

q——外部作業(yè)引起的既有隧道結構軸線附加荷載；

中—既有隧道結構任意截面的旋轉角；

Ahi—外部作業(yè)完成后既有隧道結構橫向收斂變形；

Aho—外部作業(yè)前既有隧道結構橫向收斂變形；

pi,心〃3,〃5——外部作業(yè)完成后既有隧道結構外部荷載：

Pi.P-PiPA.R——外部作'也前既有夠道結構外部荷載：

M—既有隧道結構橫向彎矩；

Q——既有隧道結構橫向彎矩；

N—既有隧道結構橫向彎矩；

Api——外部作業(yè)引起的既有隧道結構橫向附加荷載；

明----地面荷載；

S——既有隧道結構頂部地層豎向應力；

3——既有隧道結構拱肩范圍內的地層豎向應力；

砂——既有隧道結構軸線上沿水平方向的附加荷載；

仆——既有隧道垢構軸線上沿豎向方向的附加荷載；

必——基坑開挖引起的既有隧道結構軸線所在處的自由場土體水平位移；

VPs——基坑開挖引起的既有隧道結構軸線所在處的自由場土體豎向位移；

Wmax---------圍護結構水平變形最大值；

Wsl—既有隧道結構靠近基坑側拱腰所在處的自由場土體水平變形；

7

必2——既有隧道垢構遠離基坑側拱腰所在處的自由場土體水平變形；

如——上方基坑開挖引起的既有隧道結構橫截面拱頂?shù)呢Q向應力；

6I、＜7x2——上方基坑開挖引起的既有隧道結構橫截面兩側拱腰的水平應力;

Pp——樁底平面處的附加應力；

is—既有隧道結構軸線所在位置的地層沉降槽寬度；

P—地面堆載荷載；

K——浙J點變化速率：

G——監(jiān)測項目實測值與結構安全控制值的比；

ASi——單次注漿的既有隧道抬升量；

AS2——兩次注漿間隔時間內的隧道周邊地層固結沉降量；

U—單次注漿的既有隧道有效抬升量；

Wsmax——既有隧道結構軸線所在位置的自由場土體最大沉降；

VL—新建隧道地層損失率；

p----淺基礎基礎底面荷載；

Ssub——地下水作業(yè)引起的既有隧道沉降量；

Si——地下水作業(yè)引起的既有隧道下方第，層地層壓縮量；

m——地下水作業(yè)對既有隧道有影響的地層數(shù)量；

So—地下水作業(yè)引起的單層地層壓縮量；

△h——水位變化量；

ao—沉降經驗系數(shù)。

2.2.4計算系數(shù)

〃——縱向抗彎剛度修正系數(shù)；

—縱向剪切剛度修正系數(shù)；

改——管片環(huán)的鐵木辛柯剪切系數(shù)；

Kb---縱向螺栓的鐵木辛柯剪切系數(shù)；

X—既有隧道結構橫向抗彎剛度修正系數(shù)；

7P——基于位移控制的地基反力系數(shù)深度修正系數(shù)；

小一基于荷載控制的地基反力系數(shù)深度修正系數(shù)；

A—既有隧道結構最大豎向位移系數(shù)；

A—基坑長寬比影響系數(shù)；

例——既有隧道結構與基坑水平間距的豎向最大附加荷載修正系數(shù)；

"max——既有隧道結構燒向最大附加荷載系數(shù)；

L——既有隧道垢構豎向附加荷載寬度系數(shù)；

8

Ad——既有隧道結構與基坑水平間距的豎向附加荷載寬度修正系數(shù)；

九一既有隧道結構與基坑水平夾角的豎向附加荷載寬度修正系數(shù)；

我——既有隧道結構最大水平位移系數(shù)；

府——既有隧道結構與旁側基坑夾角的水平附加荷載寬度修正系數(shù);

Aov—既有隧道結構與旁側基坑夾角的豎向附加荷載寬度修正系數(shù);

K—沉降槽寬度系數(shù)；

小——體積壓縮系數(shù)：

m—壓縮系數(shù)。

2.3參考標準

1《城市軌道交通結構安全保護技術規(guī)范》CJJ“202

2《城市軌道交通隧道結構養(yǎng)護技術標準》CJJT289

3《城市軌道交通巖土工程勘察規(guī)范》GB50307

4《鐵路隧道設計規(guī)范》1810003

5《爆破安全規(guī)程》GB6722

6《城市軌道交通匚程監(jiān)測技術規(guī)范》GB50911

7《城市軌道交通工程測量規(guī)范》GB50308

8《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8

9《工程測量規(guī)范》GB50026

10《建筑與市政工程地下水控制技術規(guī)范》JGJI1I

11《公路隧道加固技術規(guī)范》JTG/T5440

9

3基本規(guī)定

3.1一般規(guī)定

3.1.1外部作業(yè)不得影響既有軌道交通的正常運營，不得影響既有軌道交通盾構

隧道結構的安全和正常使用。

3.1.2既有隧道結構控制保護區(qū)的設置應符合以下規(guī)定：

1既有隧道結構外邊線外側50m內；

2下穿內湖、江河等地表大面積水域的既有隧道結構外邊線外側100m內。

3.1.3當既有隧道結構控制保護區(qū)位于特殊工程地質，或在既有隧道結構控制保

護區(qū)內實施特殊外部作業(yè)，宜適當擴大控制保護區(qū)范圍。

3.1.4既有隧道結構外邊線3m范圍內不宜實施外部作業(yè)。

3.1.5在既有隧道結構控制保護區(qū)進行外部作業(yè)時，應針對既有隧道結構安全制

定可靠的外部作業(yè)專項安全保護方案。

3.2外部作業(yè)影響等級

3.2.1外部作業(yè)影響等級應綜合考慮外部作業(yè)的接近程度、工程影響分區(qū)進行劃

定，劃分標準按表3.2.1確定，同時應根據(jù)本規(guī)程第3.2.4、3.2.5條的相關規(guī)定

進行調整。

表321外部作業(yè)影響等級劃分

業(yè)的接近程度

非常接近接近較接近不接近

（I）(11)（III）（IV）

外部作業(yè)的工程影

強烈影響區(qū)（A）特級特級一級二級

顯著影響區(qū)（B）特級一級二級三級

一般影響區(qū)（C）一級二級三級四級

微弱影響區(qū)（D）二級三級四級/

注：該表適用于圍巖級別為IV~V級。

322外部作業(yè)與既有隧道結構的接近程度宜按表3.2.2及圖322確定。

表3.2.2外部作業(yè)接近程度判定標準

外部作業(yè)接近程度相對凈距

非常接近（D<l.0D

接近（ID1.0D~2.0D

較接近（HD2.0D?3.0D

不接近（IV）23.0D

注：相對凈距為外部作業(yè)的結構外邊線與既有隧道結構外邊線的最小凈距離（m）；D為既

有隧道結構外徑（m）。

10

3D—ID13D

-2D?<2Da

"A"A

圖3.2.2外部作業(yè)接近程度判定

323外部作業(yè)的工程影響分區(qū)與外部作業(yè)類型相關，各類型外部作業(yè)的工程影

響分區(qū)應根據(jù)本規(guī)程第5、6、7、8章的相關規(guī)定確定。

3.2.4當圍巖級別為表321中的影響等級可降低一級；圍巖級別為VI的

軟土地區(qū)，表3.2.1中的影響等級應提高一級，特級時不再提高。圍巖級別應根

據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標準《鐵路隧道設計規(guī)范》TB10003中的有關規(guī)定確定。

3.2.5外部作業(yè)影響等級應根據(jù)既有隧道結構健康度作相應調整。

1既有隧道結構健康度分為Hl、H2、H3、H4、H5等五個等級，健康度等

級根據(jù)其結構變形、損傷及病害情況進行判定，應滿足本規(guī)程第4.3條的有關規(guī)

定：

2當既有隧道結構健康度為Hl、H2級時，外部作業(yè)影響等級劃分按照表

321執(zhí)行；當健康度為H3級，外部作業(yè)影響等級提高一級；當健康度為H4、

H5,外部作業(yè)影響等級提高二級，特級時不再提高。

3.3安全控制標準

3.3.1外部作業(yè)應滿足既有隧道結構安全控制標準和軌道交通運營安全控制標準。

1既有隧道結構安全控制指標包括：隧道水平位移，隧道豎向位移，隧道

徑向收斂，隧道縱向差異沉降，隧道變形曲率半徑，隧道變形相對曲率，管片

接縫張開量，結構裂縫寬度，外壁附加荷載，隧道振動速度。

2軌道交通運營安全控制指標包括：軌道橫向高差，軌向高差（矢度值），

軌間距，道床脫空量，三角坑高低差。

3.3.2既有隧道結構安全控制值應根據(jù)結構健康度確定。當既有隧道結構健康度

為Hl、H2、H3級時，安全控制標準應符合表3.3.2-1、表332-2的要求；當既

11

有隧道結構健康度為H4、H5級時，應根據(jù)采取加固、糾偏等安全防護措施后

確定新的控制值，并不宜超過健康度為H3的安全控制值。

表332-1既有隧道結構安全控制標準

制值既有隧道結構健康度

控制麻

H1級H2級H3級

隧道水平位移<20mm<15mm<10mm

隧道豎向位移<20mm<15mm<1Omni

隧道徑向收斂<20mm<15mm<10mm

隧道縱向差異沉降0.4/%,0.3/%o0.2/%o

隧道變形曲率半徑>15000m>15()00m>15000m

隧道變形相對曲率<1/2500<1/2500<1/2500

管片接縫張開量<2mm<2mm<2mm

結構裂縫寬度<0.2mm<0.2min<0.2nun

外壁附加荷載W2()kPaW15kPaWlOkPa

隧道振動速度<2.0cm/sW1.5cm/sW1.Ocm/s

注：/為沿隧道縱向兩位移監(jiān)測點的間距（m）。

表332-2軌道交通運營安全控制標準

控制指標控制值

軌道橫向高差<4mm

軌向高差（矢度值）<4mm/10m

軌間距>-4mm,<+6mm

道床脫空量W5mm

三角坑高低差<4mm/l8m

333外部作業(yè)過程中，當實際變形值達到安全控制標準的60%,應發(fā)出黃色預

警；當達到安全控制標準的80%,應發(fā)出橙色預警；當超過安全控制標準時，

應發(fā)出紅色預警。

3.4安全評估要求

3.4.1安全評估應貫穿于外部作業(yè)的設計、實施及竣工使用全過程，包括外部作

業(yè)影響預評估、外部作業(yè)實施過程評估、外部作業(yè)影響后評估。

1外部作業(yè)影響預評估：評定既有隧道結構健康度；分析外部作業(yè)的施工

階段、使用階段對既有隧道結構和軌道交通運營安全的影響；論證外部作業(yè)設

計方案和既有隧道保護方案的可行性；提出既有隧道結構安全保護措施及監(jiān)測

建議；

2外部作業(yè)實施過程評估：定期進入既有隧道結構內調查分析結構安全狀

態(tài)；跟蹤分析既有隧道結構變形受力發(fā)展規(guī)律，預測外部作業(yè)引起的既有隧道

最終附加內力和變形，必要時重新制定既有隧道結構保護方案或調整外部作業(yè)

設計和實施方案；

3外部作業(yè)影響后評估：評估既有隧道結構和運營安全狀態(tài)：明確既有隧

12

道變形與承載力冗余度，必要時提出病害處治和結構加固措施。

3.4.2外部作業(yè)影響等級三級以上時需要進行安全評估，有特殊要求除外，外部

作業(yè)影響等級為四級時可不進行安全評估，但外部作業(yè)應按正常程序進行審查。

3.4.3外部作業(yè)影響評估可采用工程類比、數(shù)值模擬、理論分析、簡化分析等方

法，必要時結合模型試驗、原位試驗進行。不同類型外部作業(yè)的評估方法可參

照本規(guī)程第5、6、7、8章的相關規(guī)定執(zhí)行。

3.4.4既有隧道結構控制保護區(qū)內存在多項外部作業(yè)時，安全評估應綜合考慮其

對既有隧道結構產生的疊加影響，后實施的外部作業(yè)評估應考慮先行實施的外

部作業(yè)對地層擾動的影響。

3.5安全控制工作流程

3.5.1安全控制內容包括：外部作業(yè)影響等級劃分、安全控制標準確定、安全評

估、施工控制、安全監(jiān)測、臨時處置和工后加固與處治。

3.5.2外部作業(yè)的軌道交通盾構隧道安全控制工作流程包括：

1根據(jù)外部作業(yè)工程影響分區(qū)及接近程度劃分外部作業(yè)影響等級，根據(jù)圍

巖等級及既有隧道結構健康度調整影響等級；

2根據(jù)既有隧道結構健康度確定安全控制標準，根據(jù)外部作業(yè)影響等級確

定安全評估內容、安全監(jiān)測內容、施工控制措施；

3開展作業(yè)期監(jiān)測，根據(jù)安全控制標準及監(jiān)測結果進行預警，并實施過程

評估，必要時進行臨時處置并調整控制措施。

4開展作業(yè)后評估，必要時采取加固與處治措施。

具體實施流程參照圖352執(zhí)行。

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外部作業(yè)既有隧道結構

圍巖等級

健康診斷

調整

初步確止

外部作業(yè)影響等級劃分

安

全

控

制

標

準

加固與處治

圖352安全控制工作流程

14

4既有結構健康診斷

4.1一般規(guī)定

4.1.1既有隧道結構控制保護區(qū)內外部作業(yè)實施前和實施后，應進行隧道結構健

康診斷，健康診斷應包括健康調查和健康度評定。

4.1.2外部作業(yè)施工過程中出現(xiàn)以下情況之一時，應開展健康調查：

1監(jiān)測數(shù)據(jù)達到或超過控制值的60%；

2既有隧道結構產生新增病害；

3既有隧道結構原有病害出現(xiàn)較快發(fā)展。

4.1.3健康調查范圍應依據(jù)外部作'業(yè)類型確定，宜符合下列原則：

1外部作業(yè)為基坑、隧道和基礎等工程時，調查范圍宜為外部作業(yè)在既有

隧道結構縱向投影基礎上向兩側延伸2倍隧道直徑；

2外部作業(yè)為加卸載作業(yè)時，調查范圍宜為加卸載區(qū)域在既有隧道結構縱

向投影基礎上向兩側延伸1倍隧道直徑；

3外部作業(yè)為爆破作業(yè)時，調查范圍宜依據(jù)爆破設計審查結果確定：

4外部作業(yè)為地下水、地基改良等其它作業(yè)時，調查范圍宜覆蓋外部作業(yè)

在既有隧道結構的縱向影響區(qū)域。

4.1.4既有隧道結構健康度評定宜按單一病害健康度、單環(huán)健康度、區(qū)段健康度

和區(qū)間隧道健康度的順序依次評定。

4.2調查內容

4.2.1既有隧道結構健康調查前，應收集調查區(qū)巖土工程勘察資料、既有結構竣

工資料、既有結構歷史監(jiān)測和檢測資料。

422既有隧道結構健康調查宜利用施工和運營監(jiān)測數(shù)據(jù)分析既有結構的現(xiàn)狀。

4.2.3既有隧道結構健康調查內容宜按照表4.2.3執(zhí)行。

表423既有隧道結構健康調查內容

調查項目調查內容

裂縫、壓潰等管片破損的位置、范圍和程度

剝落剝離的位置、范圍和深度

管片

滲漏水的位置、范圍、pH值、狀態(tài)、水量、渾濁和凍結狀況

斷面輪廓檢查

壓潰的位置、范圍和程度

管片接縫滲漏水的位置、范圍、pH值、狀態(tài)、水量、渾濁和凍結狀況

接縫止水條脫落位置和范圍

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調查項目調查內容

螺栓孔、填塞物脫落的位置

注漿孔滲漏水的位置、范圍、pH值、狀態(tài)、水量、渾濁和凍結狀況

道床裂縫、脫空、下沉、隆起、滲漏水的位置、范圍和程度

軌道橫向高差、軌向高差（矢度值）、軌間距和三角坑

4.3結構健康度評定

4.3.1既有隧道結構單一病害健康度評定標準宜按照表4.3.1執(zhí)行。

表4.3.1既有隧道結構單一病害健康度評定標準

評定標準

項目

H1級H2級H3級H4級H5級

裂縫寬度（mm）0-0.20.2-0.50.5-1.01.0-2.022.0

壓潰范圍大于

壓潰范圍小壓潰范圍為

3m2或襯砌掉塊

于1m2,剝落、剝

管片局部壓lnr-3nr最大厚度大于

塊體厚度小落剝離區(qū)域直

碎，剝落剝襯砌厚度的

壓潰、剝落剝離無于3cm,剝徑

離區(qū)域直徑1/4,剝落剝離

落剝離區(qū)域75mm?150mm

小于50mm區(qū)域直徑大于

直徑，或有可能掉

150mm,危及

50mm?75mm塊

行車安全

隧底涌流、拱

滲漏水使得部滴漏，嚴寒

水（沙）突然涌入

道床狀態(tài)惡隧道濕漬、地區(qū)隧道兩側

隧道，淹沒鋼

化，鋼軌腐滲水及排水涌流、漏泥

軌，危及行車

滲漏水無蝕，養(yǎng)護周不良引起洞沙，道床下

安全；拱部線

期縮短，繼內局部道床沉，不能保持

漏、涌流或直

續(xù)發(fā)展將會積水軌道幾何尺

接傳至接觸網

升至H3級寸，影響正常

運行

冰溜、冰柱、

冰錐等不斷發(fā)

凍害致使排

展，侵入限

水設施破

界，危及行車

壞；凍融使

安全；接觸網

道床漏泥、冰楔和闈巖凍

及電力、通訊

凍融使線路軌道兒何狀脹的反復作用

上掛冰，危及

凍害無的養(yǎng)護周期態(tài)惡化；凍使襯砌變形、

行車安全和洞

縮短害造成襯砌開裂并構成縱

內作業(yè)人員安

變形、升橫交錯的裂縫

全：

裂，但未形

道床結冰（丘

成縱橫交錯

狀冰錐），覆蓋

裂縫

軌面，嚴重影

響行車

混凝土有輕混凝土表層材料劣化，稍材料劣化嚴

材料劣化無

微的起毛、多處出現(xiàn)起有外力或震重，經常發(fā)生

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酥松毛、酥松動，即會崩塌剝落，危及行

或剝落，對行車安全

車產生重大影

響

部分斷面因銹

部分混凝土蝕導致截面減全斷面存在銹

鋼筋、螺栓、鋼表層存在輕

無表層存在淺少或者大部分例!，斷面截面

管片銹蝕微銹蝕

層銹蝕鋼筋表層存在明顯減少

淺層銹蝕

孔位填塞物均

存在連續(xù)的脫

填塞物存在局部孔位填多處孔位填塞

落、涌流或伴

螺栓孔、注漿孔輕微的脫塞物存在脫物存在脫落、

無有漏泥沙；封

異常落、孔位附落、浸滲、滴漏、線漏；

頂塊或鄰接塊

近存在濕漬滴漏出現(xiàn)少量掛冰

孔位出現(xiàn)明顯

的掛冰

道床多處存在道床出現(xiàn)嚴重

破損、變形，破損、變形，

道床存在破道床和主體結出現(xiàn)環(huán)向裂

道床兩側邊

損、下沉、構之間多處出縫，道床出現(xiàn)

緣出現(xiàn)輕微

隆起，道床現(xiàn)脫空，脫空脫空，脫空量

道床病害無的破損、變

和主體結構量已超過已超過5mm或

形、濕漬、

之間出現(xiàn)脫3mm,局部涌涌流、漏泥

浸滲

空流、漏泥沙，沙，已導致軌

影響軌道的穩(wěn)道無法滿足正

定性常運營要求

通縫管片

收斂（直徑

結0~55~88-1212-16216

變化量，

構

%oD）

變

錯縫管片

形

收斂（直徑

0~44~66~99~12212

變化量，

%0。）

注：。為既有隧道結構外徑（m）。

4.3.2既有隧道結構單環(huán)健康度宜按單環(huán)內各病害的單一病害健康度進行綜合評

定。

1單環(huán)病害計算值可按下式確定：

以=人+力

(4.3.2)

1=0

式中：TH/R——單環(huán)病害計算值；

j—每環(huán)包含的病害數(shù)；

/max——每環(huán)中各病害健康度最大值對應的計算值；

”——每環(huán)其余病害健康度對應的影響附加值，可按表4.3.2-1規(guī)定選取。

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表43.2-1單一病害健康度等級對應的計算值和影響附加值

健康度?max4

HI級10

H2級20.1

H3級30.3

H4級40.5

H5級5-

2單環(huán)綜合健康度根據(jù)單環(huán)病害計算值，按表43.2-2的規(guī)定確定。

表432-2單環(huán)綜合健康度評定標準

健康度HI級H2級H3級H4級H5級

TH1R1-1.51.5-2.52.5~3.53.5~4.524.5

4.3.3區(qū)段范圍和健康度評定宜根據(jù)單環(huán)綜合健康度確定，確定原則如下:

1區(qū)段范圍宜按單環(huán)綜合健康度由高到低順序進行劃分；

2單環(huán)綜合健康度相同的相鄰環(huán)宜劃為同一區(qū)段，并可向兩側分別延伸1~2

環(huán)，宜將單環(huán)綜合健康度最大值作為該區(qū)段的健康度；

3當間距小于1倍隧道直徑的兩環(huán)且單環(huán)綜合健康度相同，中間各環(huán)綜合健

康度小于該環(huán)的綜合健康度時，宜劃為同一區(qū)段，并可向兩側分別延伸1~2環(huán),

宜將單環(huán)綜合健康度最大值作為該區(qū)段的健康度。

434區(qū)間隧道健康度等級宜取該區(qū)間隧道內區(qū)段健康度的最大值。

4.3.5單一病害的健康度應作為單一病害處治的依據(jù)，區(qū)段健康度應作為隧道區(qū)

段加固的依據(jù)，區(qū)間隧道健康度應作為外部作業(yè)影響等級調整的依據(jù)。

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5外部基坑工程

5.1一般規(guī)定

5.1.1本章適用于外部(旁側和上方)基坑工程對既有隧道結構影響的評估與實

施控制。

5.1.2外部基坑作業(yè)工程影響分區(qū)按照表5.1.2的規(guī)定并參照圖5.1.2確定。

表5.1.2外部基坑作業(yè)的工程影響分區(qū)

工程影響分區(qū)區(qū)域范圍

強烈影響區(qū)(A)基坑外側L5H至坑底以下0.5H范圍內

顯著影響區(qū)(B)基坑外側I.5H-2H至抗底以下范圍內

一般影響區(qū)(C)基坑外側2H~4H至坑底以下1H?2H范圍內

微弱影響區(qū)(D)基坑外側4H至坑底以下2H范圍外

注：H為基坑開挖深度(m)。

圖5.1.2外部基坑作業(yè)的工程影響分區(qū)

5.1.3隧道控制保護區(qū)內的基坑工程，宜采用剛度大且止水效果好的支護結構體

系。

5.L4隧道控制保護區(qū)內的基坑工程土方開挖應嚴格遵循“分層、分段、分塊開

挖，先撐后挖、限時支撐、嚴禁超挖”的原則。

5.2評估方法

5.2.1外部基坑工程宜評估開挖引起的既有隧道結構位移、縱向曲率半徑、徑向

收斂和接縫張開量等，控制要求參見表3.3.2。

5.2.2評估外部基坑工程對既有隧道結構的影響可采用理論分析方法、簡化分析

方法和數(shù)值模擬方法。

1理論分析方法適用于評估外部基坑工程對既有隧道結構縱向和橫向變形

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的影響。對于異形基坑或基坑群等復雜情況，可采取基坑先分塊后疊加的方法

進行評估。

2簡化分析方法適用于評估外部基坑工程對既有隧道結構縱向變形的影響。

3數(shù)值模擬方法適用于評估復雜外部基坑工程對既有隧道結構縱向和橫向

變形的影響。

5.2.3采用理論分析方法評估外部基坑工程對既有隧道結構縱向變形的影響時，

可根據(jù)外部基坑工程開挖引起的自由場地中的應力場和位移場，計算既有隧道

結構縱向附加荷載，將既有隧道結構簡化為鐵木辛柯梁，地層簡化為文克爾地

基，建立地層-隧道相互作用模型，進而通過兩階段方法計算隧道縱向變形。

1既有隧道結構在附加荷載作用下的位移按下式計算（圖5.2.3）,邊界條

件按附錄A中的式（A.0.1/）確定：

,山-回0+&包坐（523）

I）爾"GAj加（KGA）'次

式中：卬_既有隧道結構位移（m）；

q——外部作業(yè)引起的既有隧道結構軸線附加荷載（kN/m）；

（￡/）'——既有隧道結構縱向等效抗彎剛度（kN-m2）,可按附錄A中公式

（A.0.2-1）計算或表A.0.2中建議值直接選用；

（KGA）'——既有隧道結構縱向等效抗剪切剛度（kN）,可按附錄A中公

式（A.0.2-2）計算或表A.0.2中建議值直接選用；

k—地基反力系數(shù)（kN/m2）,旁側基坑和上方基坑可分別按附錄B中式

（B.0.3-1）和附錄C中式（C.0.2-1）計算，也可考慮既有隧道結構

直徑的影響，根據(jù)原位測試得到的地層基床系數(shù)或現(xiàn)行規(guī)范中的地

層基床系數(shù)經驗值計算，地層基床系數(shù)的經驗值可參考附錄Eo

2既有隧道結構曲率半徑和差異變形可按附錄A中式（A.0.1-3）和（A.0.1-

4）計算。

3旁側基坑和上方基坑開挖引起的既有隧道結構縱向附加荷載的計算方法

可分別參照附錄B和附錄C。

5.2.4采用理論分析方法評估外部基坑工程對既有隧道結構橫向變形的影響時，

根據(jù)外部基坑工程開挖引起的自由場地中的應力場和位移場，選取受基坑開挖

影響大、位于復合地層或地層突變等典型不利橫截面，計算既有隧道結構橫向

附加荷載，將隧道簡化為勻質圓環(huán)，采用彈性地基模型描述地層對隧道襯砌變

形的約束作用，通過荷載-結構法計算隧道橫向變形。

20

圖5.2.3文克爾地基上的隧道縱向鐵木辛柯梁模型

1既有隧道結構在外部荷載作用下的橫向變形按圓環(huán)-彈簧模型計算（圖

5.2.4）,采用附錄AO3的解析方法計算既有隧道結構的收斂變形和內力，外部

作業(yè)前既有隧道結構外部荷載參照附錄A.0.4,旁側基坑和上方基坑對應的地基

模量可分別按附錄B中式（BO5-1）和附錄C中式（C.0.4-1）計算。

2旁側基坑和上方基坑開挖引起的既有隧道結構橫向附加荷載的計算方法

可分別參照附錄B和附錄C。

圖5.2.4既有隧道結構橫向荷載分布模式

5.2.5采用簡化分析方法評估上方基坑對既有隧道結構豎向變形的影響時（圖

5.2.5-1）,按以下方法確定:

21

圖5.2.5-1上方基坑與既有隧道結構的位置關系示意

1計算既有隧道結構豎向位移時，可按荷載因子尸進行判斷。當口20時，

既有隧道結構豎向位移按下式計算：

(\

"(力="acxP「彳J<5.2.5-1)

叱2=兒呼(525-2)

式中：VTtmax——既有隧道結構最大豎向位移；

認——既有隧道結構豎向位移寬度(m),根據(jù)地基反力系數(shù)人和既有隧

道結構豎向附加荷載寬度加，可按附錄D中表DOW直接選用；

八一既有隧道結構最大豎向位移系數(shù)，根據(jù)地基反力系數(shù)％和既有隧道

結構豎向附加荷載寬度加，可按附錄D中表D.0.1-2直接選用；

外也一既有隧道結構豎向最大附加荷載(kN/m),可按附錄D中式

(D.0.1-3)；

z-qv—既有隧道結構豎向附加荷載寬度(in),可按附錄D中式(D.0.1-

4)計算；

k—地基反力系數(shù)(kN/m2),可按照本規(guī)程式(5.2.3)中相關規(guī)定確定。

當荷載因子”<0時，宜在基坑開挖長度方向上進行分段，按式(5.2.5-1)

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分別計算各分段基坑開挖產生的既有隧道結構豎向位移，再將變形疊加（圖

525-2）。各分段基坑的長度不宜過短，滿足各分段基坑對應的荷載因子F20

即可。針對異形基坑或基坑群的工況宜進行分塊處理，并基于面積等效原則近

似為矩形進行計算。

圖5.2.5-2上方基坑分段計算既有隧道結構豎向位移不意

2荷載因子/按下式計算：

F=h-k（iL-\.2H（5.2.5-3）

%=0.065In（B/77）+0.112（5.2.5-4）

式中：h——既有隧道結構中心埋深（m）；

L——基坑開挖長度（m）；

H—基坑開挖深度（m）；

B—基坑開挖寬度（m）。

3既有隧道結構豎向曲率半徑和差異變形分別按附錄D中式（D.0.1-1）和

（D.0.1-2）計算。

526采用簡化分析方法評估旁側基坑對既有隧道結構變形的影響時（圖5.2.6）,

按以下方法確定：

1既有隧道結構水平位移按下式計算：

（\

〃t（x）=/maxexp--（5.2.6-