中华人民共和国行业标准

公路隧道设计规范第一册土建工程¶

Specifications for Design of Highway Tunnels Section 1 Civil Engineering

JTG 3370.1—2018

主编单位：招商局重庆交通科研设计院有限公司

批准部门：中华人民共和国交通运输部

实施日期：2019年05月01日

人民交通出版社股份有限公司

中华人民共和国交通运输部

公告

第90号

交通运输部关于发布

《公路隧道设计规范第一册土建工程》的公告

现发布《公路隧道设计规范第一册土建工程》（JTG 3370.1—2018），作为公路工程行业标准，自2019年5月1日起施行，原《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）及其英文版同时废止。

《公路隧道设计规范第一册土建工程》（JTG 3370.1—2018）的管理权和解释权归交通运输部，日常解释和管理工作由主编单位招商局重庆交通科研设计院有限公司负责。

请各有关单位注意在实践中总结经验，及时将发现的问题和修改建议函告招商局重庆交通科研设计院有限公司（地址：重庆市南岸区学府大道33号，邮政编码：400067）。

特此公告。

中华人民共和国交通运输部

2018年12月25日

交通运输部办公厅

2018年12月28日印发

前言

前言¶

根据交通运输部《关于下达2010年度公路工程标准制修订项目计划的通知》（厅公路字〔2010〕132号），由招商局重庆交通科研设计院有限公司作为主编单位承担《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）（以下简称“原规范”）的修订工作。

本次修订工作总结了我国近年来公路隧道设计、科研成果和经验，充分吸收借鉴了国内外公路隧道相关标准与先进技术，按照“安全、耐久、经济、节能、环保”的指导原则，对原规范进行了全面修订，经批准后以《公路隧道设计规范第一册土建工程》（JTG 3370.1—2018）（以下简称“本规范”）颁布实施。

修订后，本规范包括18章和14个附录，内容包括：总则、术语和符号、隧道调查及围岩分级、总体设计、建筑材料、荷载、洞口及洞门、衬砌结构设计、结构计算、防水与排水、特殊形式隧道、辅助通道、辅助工程措施、特殊地质地段设计、隧道路基与路面、抗震设计、改扩建设计、洞内预留预埋及构造物，附录A\~附录P。

本次修订的主要内容包括：

适用范围由原规范的“以钻爆法为主要开挖手段的各级公路双车道隧道”扩大到“以钻爆法为主要开挖手段的各等级新建和改扩建公路隧道”。
对公路隧道建筑限界与其他标准规范进行了统一协调；对检修道或人行道、紧急停车带、人行和车行横通道、单洞双向行车特长隧道平行通道等相关规定进行了调整和补充。
增加了监控量测与超前地质预报规定。
调整和补充了建筑材料相关规定。
增加了小净距、连拱隧道围岩压力以及地震荷载的计算方法。
简化了两车道隧道衬砌结构设计内容，补充了三、四车道等大跨公路隧道结构设计内容，对构造设计内容进行了补充和调整。
增加了部分荷载组合及其安全系数规定；引入了施工过程围岩安全系数的有限元强度折减计算方法。
完善了隧道防排水设计规定，补充了寒冷地区隧道防排水设计规定。
完善了小净距及连拱隧道设计规定，补充了分岔隧道和棚洞等特殊隧道设计规定。
完善了竖井、斜井、横通道、地下机房等辅助洞室的设计内容。
增加和细化了辅助工程措施设计内容。
将原规范岩溶采空区细分为岩溶和采空区两节；补充了黄土隧道设计规定；将原规范“岩爆”修改为“高地应力”；增加了多年冻土隧道设计内容。
对隧道水泥混凝土路面和复合式路面相关规定进行了补充调整；增加了连续配筋混凝土面层设计要求；增加了隧道路面结构下设置排水系统的规定。
取消了原规范关于通风照明等设计内容。
新增了 “抗震设计” “改扩建设计” 和 “洞内预留预埋及构造物” 三章。

请各有关单位在执行过程中，将发现的问题与意见，函告本规范日常管理组，联系人：程崇国（地址：重庆市南岸区学府大道33号隧道与地下工程分院；邮编：400067；邮箱：chengchongguo@cmhk.com；电话：023-62653439；传真：023-62653128），以便下次修订时研用。

主编单位：招商局重庆交通科研设计院有限公司

参编单位：浙江省交通规划设计研究院
同济大学
中交第一公路勘察设计研究院有限公司
中交第二公路勘察设计研究院有限公司
重庆交通大学
交通运输部公路科学研究院
湖南省交通规划勘察设计院

主编：蒋树屏

主要参编人员：程崇国、吴德兴、丁文其、郭小红、王华牢韩常领、林志、任尚强、赵明阶、黄伦海李伟平、柯小华、吴梦军、丁浩、张进华秦峰

参与审查人员：李玉文、李关寿、李志厚、刘贵有、万明富唐颖、肖了林、袁永新、韦虎、姜杰高世军、梁淦波、刘洪洲、林增海

参加人员：肖博、许崇邦、王建华

目次¶

1 总则 …… 1 2 术语和符号 …… 2 2.1 术语 …… 2 2.2 符号 …… 5 3 隧道调查及围岩分级 …… 7 3.1 一般规定 …… 7 3.2 资料搜集 …… 7 3.3 地形与地质调查 …… 8 3.4 气象调查 …… 9 3.5 工程环境调查 …… 9 3.6 围岩分级 …… 10 4 总体设计 …… 13 4.1 一般规定 …… 13 4.2 隧道位置选择 …… 13 4.3 隧道线形设计 …… 14 4.4 隧道横断面设计 …… 15 4.5 横通道及平行通道 …… 18 4.6 监控量测与超前地质预报 …… 19 4.7 施工计划 …… 19 5 建筑材料 …… 21 5.1 一般规定 …… 21 5.2 材料性能 …… 24 5.3 防排水材料性能 …… 29 6 荷载 …… 32 6.1 一般规定 …… 32 6.2 永久荷载 …… 33 6.3 可变荷载 …… 35 6.4 偶然荷载 …… 35 7 洞口及洞门 …… 36 7.1 一般规定 …… 36 7.2 洞口工程 …… 36

7.3 洞门工程 …… 37 8 衬砌结构设计 …… 38 8.1 一般规定 …… 38 8.2 喷锚衬砌 …… 39 8.3 整体式衬砌 …… 41 8.4 复合式衬砌 …… 42 8.5 明洞衬砌 …… 43 8.6 构造要求 …… 44 9 结构计算 …… 49 9.1 一般规定 …… 49 9.2 衬砌计算 …… 49 9.3 明洞计算 …… 52 9.4 洞门计算 …… 52 10 防水与排水 …… 54 10.1 一般规定 …… 54 10.2 防水 …… 54 10.3 排水 …… 55 10.4 洞口及明洞防排水 …… 56 10.5 寒冷地区隧道防排水 …… 57 11 特殊形式隧道 …… 58 11.1 一般规定 …… 58 11.2 小净距隧道 …… 58 11.3 连拱隧道 …… 58 11.4 分岔隧道 …… 59 11.5 棚洞 …… 60 12 辅助通道 …… 62 12.1 一般规定 …… 62 12.2 竖井 …… 63 12.3 斜井 …… 63 12.4 平行通道与横通道 …… 65 12.5 风道及地下机房 …… 65 12.6 交叉口 …… 66 13 辅助工程措施 …… 67 13.1 一般规定 …… 67 13.2 围岩稳定措施 …… 67 13.3 涌水处理措施 …… 70

目次 14 特殊地质地段设计 …… 72 14.1 一般规定 …… 72 14.2 膨胀性围岩 …… 72 14.3 岩溶 …… 72 14.4 采空区 …… 73 14.5 流沙 …… 73 14.6 瓦斯及有害气体 …… 74 14.7 黄土 …… 74 14.8 高地应力区 …… 75 14.9 多年冻土 …… 76 15 隧道路基与路面 …… 78 15.1 一般规定 …… 78 15.2 隧道路基 …… 78 15.3 隧道路面 …… 78 16 抗震设计 …… 82 16.1 抗震设防分类和设防标准 …… 82 16.2 地震作用 …… 83 16.3 抗震验算 …… 84 16.4 抗震措施 …… 84 16.5 洞内设施 …… 85 17 改扩建设计 …… 86 17.1 一般规定 …… 86 17.2 隧道改扩建方案设计 …… 86 17.3 隧道扩建 …… 87 17.4 隧道改建 …… 88 17.5 增建隧道 …… 88 18 洞内预留预埋及构造物 …… 89 18.1 一般规定 …… 89 18.2 预留预埋 …… 89 18.3 电缆沟 …… 90 附录 A 围岩分级有关规定 …… 91 附录 B 隧道建筑限界与内轮廓图 …… 97 附录 C 型钢特性参数表 …… 110 附录 D 浅埋隧道围岩压力计算方法 …… 118 附录 E 浅埋偏压隧道围岩压力计算方法 …… 121 附录 F 小净距隧道围岩压力计算方法 …… 123

附录 G 连拱隧道围岩压力计算方法 …… 130 附录 H 明洞回填荷载计算方法 …… 136 附录 J 洞门墙土压力计算方法 …… 139 附录 K 地震荷载计算方法 …… 140 附录 L 荷载结构法 …… 145 附录 M 地层结构法 …… 148 附录 N 钢筋混凝土受弯和受压构件配筋量计算方法 …… 156 附录 P 隧道支护参数表 …… 163 本规范用词用语说明 …… 169 附件《公路隧道设计规范第一册土建工程》（JTG 3370.1—2018）条文说明 …… 171 1 总则 …… 173 2 术语和符号 …… 175 3 隧道调查及围岩分级 …… 176 4 总体设计 …… 180 5 建筑材料 …… 189 6 荷载 …… 193 7 洞口及洞门 …… 197 8 衬砌结构设计 …… 203 9 结构计算 …… 219 10 防水与排水 …… 225 11 特殊形式隧道 …… 231 12 辅助通道 …… 238 13 辅助工程措施 …… 245 14 特殊地质地段设计 …… 255 15 隧道路基与路面 …… 262 16 抗震设计 …… 266 17 改扩建设计 …… 271 18 洞内预留预埋及构造物 …… 276

1 总则¶

1.0.1 为规范和指导公路隧道设计，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等级新建和改扩建公路隧道。¶

1.0.3 隧道设计应满足公路功能，遵循“安全、耐久、经济、节能、环保”的基本原则。¶

1.0.4 公路隧道可按其长度划分为四类，划分标准应符合表1.0.4 的规定。¶

表 1.0.4 公路隧道按长度分类

分类	特长隧道	长隧道	中隧道	短隧道
长度(m)	L>3000	3000≥L>1000	1000≥L>500	L≤500

注：隧道长度系指两端洞口衬砌端面与隧道轴线在路面顶交点间的距离。

总则

1.0.5 隧道主体结构应按永久性建筑设计，具有规定的强度、稳定性和耐久性，满足使用年限要求，方便养护和维修作业。¶

1.0.6 隧道主体结构、路面、防排水等土建工程与通风、照明、交通监控、供配电、消防等运营设施应进行综合设计。¶

1.0.7 隧道土建工程设计应贯彻动态设计与信息化施工的思想，制订地质观察、预报和监控量测的总体方案，为动态设计提供依据，及时调整支护参数和施工方法。¶

1.0.8 隧道设计应节约用地，尽可能保护原有植被，妥善处理弃渣和污水。¶

1.0.9 隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策，积极稳妥地采用新技术、新材料、新设备、新工艺。¶

1.0.10 公路隧道设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。¶

2 术语和符号¶

2.1 术语¶

2.1.1 公路隧道 highway tunnel供汽车及非机动车和行人通行的地下通道，一般分为汽车专用隧道和汽车、非机动车与行人共同通行的隧道。¶

2.1.2 山岭隧道 mountain tunnel贯穿山体的隧道。¶

2.1.3 钻爆法隧道 drill blast tunnel用人工或机械钻孔、装药，采用控制爆破方式开挖的隧道。¶

2.1.4 明洞 open-cut tunnel用明挖法修建的隧道。¶

2.1.5 棚洞 hangar tunnel建于公路上的棚式建筑物。¶

2.1.6 建筑限界 construction clearance为保证公路隧道内车辆行驶、人员通行所要求的限定空间。¶

2.1.7 净空断面 tunnel cross-section隧道衬砌内轮廓与路面、侧沟所围成的断面区域。¶

2.1.8 紧急停车带 emergency parking strip隧道内供故障车辆、巡检车辆等临时停车的区域。¶

2.1.9 横通道 cross channel连接两隧道或洞室间或隧道连接地面的、近水平的横向联络通道。¶

术语和符号

2.1.10 竖井 vertical shaft为改善运营通风或施工条件，垂直设置的通道。¶

2.1.11 斜井 inclined shaft为改善运营通风或施工条件，以一定倾斜角度设置的斜向通道。¶

2.1.12 小净距隧道 neighborhood tunnel并行的两隧道间净距较小、两洞结构彼此产生有害影响的隧道。¶

2.1.13 连拱隧道 multi-arch tunnel并行的两拱形隧道之间无中夹岩柱、隧道的人工结构连接在一起的隧道。¶

2.1.14 分岔隧道 branching-out tunnel由双向行驶的大跨隧道或连拱隧道，经小净距逐渐过渡到分离式双洞的隧道。¶

2.1.15 围岩分级 surrounding rock classification根据岩体完整程度和岩石强度等指标，按稳定性对围岩进行的分级。¶

2.1.16 岩体基本质量指标 rock basic quality index以围岩的岩石坚硬程度及完整程度为基本参数确定的岩体质量指标。¶

2.1.17 岩体修正质量指标 rock modified quality index根据地下水、主要软弱结构面及初始应力状态等因素，对岩体基本质量指标进行修正后的岩体质量指标。¶

2.1.18 荷载 load作用于结构物而使结构产生应力的力。¶

2.1.19 松散压力 loosening pressure因围岩松动而作用在衬砌结构上的压力。¶

2.1.20 变形压力 deformed pressure因围岩变形作用于衬砌结构上的压力。¶

2.1.21 围岩压力 surrounding rock pressure因围岩变形和松动等作用于衬砌结构上的压力，是变形压力和松散压力的统称。¶

2.1.22 偏压 unsymmetrical pressure作用于隧道衬砌结构上的不对称荷载。¶

2.1.23 洞门 portal为支挡和防护隧道洞口仰坡岩土而设置的结构物。¶

2.1.24 端墙式洞门 end-wall tunnel portal为支挡隧道洞口仰坡土压力而设置的挡墙结构物。¶

2.1.25 明洞式洞门 open-cut tunnel portal为隧道洞口仰坡而设置的坡面护坡并使隧道衬砌结构适当外延的结构物。¶

2.1.26 衬砌 lining支护隧道围岩的结构体。¶

2.1.27 仰拱 invert设置在隧道底部的反向拱形衬砌结构。¶

2.1.28 喷锚衬砌 shotcrete and rockbohs lining喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单独或组合使用的隧道围岩支护结构。¶

2.1.29 整体式衬砌 monolithic lining隧道开挖后用模注混凝土或砌体修建的隧道衬砌结构。¶

2.1.30 复合式衬砌 composite lining由喷锚衬砌、防水层和模注混凝土衬砌构成的复合衬砌结构。¶

2.1.31 超前导坑 advancing drift在隧道开挖断面内超前掌子面开挖的小断面坑道。¶

2.1.32 超前地质预报 advanced geological forecast采用物探、钻探等手段，对隧道开挖面前方的地质条件进行探测、分析与评价的活动。¶

2.1.33 隧道施工监控量测 monitoring measurement通过使用各种量测仪器和工具，在隧道内或地表，对围岩、地层的变形和支护结构的受力与变形进行观察、量测、分析与评价的活动。¶

术语和符号

2.1.34 高地应力 high ground stress在隧道开挖后，在地层原始应力作用下，使硬质围岩地层产生岩爆、岩层剥离，使软质围岩地层发生大变形、开挖净空显著变小的地应力场。¶

2.2 符号¶

BQ——岩体基本质量指标；

[BQ] ——岩体修正质量指标；

$R_{c}$ ——岩石单轴饱和抗压强度；

$R_{a}$ ——混凝土或砌体抗压极限强度；

$R_{w}$ ——混凝土弯曲极限抗压强度；

$R_{1}$ ——混凝土抗拉极限强度；

$I_{S(50)}$ ——实测岩石点荷载强度指数；

$K_{1}$ ——地下水影响修正系数；

$K_{2}$ ——主要软弱结构面产状影响修正系数；

$K_{3}$ ——初始应力状态影响修正系数；

$K_{v}$ ——岩体完整性系数；

$J_{v}$ ——岩体体积节理数；

$S_{n}$ ——第 n 组节理每米长测线上的条数；

$S_{k}$ ——每立方米岩体非成组节理条数；

$v_{pm}$ ——岩体弹性纵波速度；

$v_{pr}$ ——岩石弹性纵波速度；

$\sigma_{max}$ ——垂直洞轴线方向的最大初始应力；

$\gamma$ ——围岩重度；

$k$——弹性抗力系数；

$E$——变形模量；

$\mu$ ——泊松比；

$\varphi$ ——内摩擦角；

$\varphi_{c}$ ——计算摩擦角；

$B$——隧道开挖断面宽度；

$W$——行车道宽度；

$L_{L}$ ——左侧向宽度；

$L_{R}$ ——右侧向宽度；

$L$——隧道长度；

$C$——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；

$\delta$ ——衬砌位移值；

$n$——开挖边坡坡率；

$m$——回填土石面坡率。

隧道调查及围岩分级

3 隧道调查及围岩分级¶

3.1 一般规定¶

3.1.1 应根据隧道不同设计阶段的任务、目的和要求，针对公路等级、隧道特点和规模，确定搜集调查资料的内容和范围，进行收集、调查、测绘、勘探和试验。调查资料应齐全、准确，满足设计要求。¶

3.1.2 调查应分施工前调查和施工中调查两个阶段。施工前调查的内容、范围、精度等应符合相应设计阶段的要求；施工中调查应及时进行，核实和预测施工中遇到的地质问题，为修改设计、调整施工提供依据。¶

3.1.3 应根据隧址区地形、地质条件，并综合考虑调查阶段、方法、范围等，编制相应的调查计划。在调查过程中，发现实际情况与预计情况不符时，应及时修正调查计划。¶

3.1.4 围岩分级应采用定性分析和定量计算相结合的综合方法。¶

3.2 资料搜集¶

3.2.1 应全面搜集隧址区下列资料：¶

1 地形地貌资料，以及有关的遥感与遥测资料； 2 工程地质、水文地质、地表水，特别是自然地质灾害的种类、性质、规模、危害程度等资料；

3 地质测绘、勘探资料；

4 气温、降水、风速和风向等气象资料；

5 地震历史、地震动参数等资料；

6 沿线交通情况、施工条件等；

7 沿线矿产资源、周边既有工程等资料。

3.2.2 应搜集社会人文、社会环境和有关法律法规。¶

3.3 地形与地质调查¶

3.3.1 隧道各阶段调查的目标、内容及范围可按表3.3.1 确定。¶

表 3.3.1 各阶段调查的目标、内容及范围

阶段		目标	内容	范围
施工前	踏勘	为布置路线走向可选方案提供基本资料	搜集、分析沿线地形、区域地质、气象等既有资料,核查沿线环境、地质灾害、既有建筑、道路交通及建设规划资料	大于路线可能方案的范围
	初勘	为初步设计方案比选、概算编制及下阶段调查提供基础资料	搜集、分析上阶段获取的资料;对可比选方案沿线进行初步调查,地形测绘;进行必要的地质物探、钻探和测试	大于比选方案的范围
	详勘	获取技术设计、施工图设计、施工计划、预算编制等所需资料	详细地形测绘、工点地形测绘;详细地质、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	地形、地质、环境补充调查;洞内观测、量测、超前探测预报	隧道内及地面受施工影响的范围

3.3.2 隧道工程测绘应符合下列规定：¶

1 应按设计阶段的要求，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、精度应满足现行《公路工程地质勘察规范》（JTG C20）和《公路勘测规范》（JTG C10）的要求。

3 在隧道和辅助通道洞口附近，应按规定设置平面和高程控制点。

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、工程地质和水文地质等，并按阶段要求重点调查和分析下列内容：¶

1 地层岩性及地质构造的性质、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岩土，及其发生和发展的原因、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。

隧道调查及围岩分级 5 查明有害气体或有害矿体地层、分布范围、有害成分和含量，并预测和评价其对施工、运营的影响。

6 按现行《中国地震动参数区划图》（GB 18306）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、地质调查工作应符合下列规定：¶

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、特殊岩土情况时，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、高地应力、岩溶、突水突泥、流沙及有害气体溢出等地段，并提出相应的工程措施。

3 水文地质条件复杂的隧道除应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 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、水流冲刷对山体及洞身稳定的影响。

5 濒临水库的隧道，应查明岸坡的稳定性、水库库容及水位（含浪高和壅水高）等。当隧道洞口位于岩溶洼地或冲沟谷底时，应查明洼地或谷底季节性壅水的最高水位。

3.3.5 施工中的地质调查应包括下列内容：¶

1 应根据施工中开挖揭露的围岩情况，核定地层岩性、地质构造、地下水等，分析判定实际围岩级别。 2 探测和预报隧道开挖前方可能出现的围岩条件，不良地质条件及其位置、性质、规模等。

3.4 气象调查¶

3.4.1 气象调查的内容应包括隧址区的气温、气压、风速、风向、降雨量、积雪量、雪线、冰川特征、冻结深度、降雾的程度和天数等，其中气温、风速、降雨、积雪应调查其极端值，以及历史上气象灾害情况等。¶

3.4.2 必要时宜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。¶

3.5 工程环境调查¶

3.5.1 应对隧址区及邻近地区相关地表水系、地下水露头、涌泉、温泉、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。对场区内公园、保护林、文化遗址、纪念建筑等重要地物应调查其现状，并应评估隧道建设可能造成的影响。¶

3.5.3 应对生产生活用水、交通状况、施工和运营噪声、振动、污水废气排放等对生态环境的影响进行调查；应对施工和运营中地下水流失可能造成地表沉降、塌陷、地面建筑物破坏、居民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下列内容：¶

1 交通条件、施工便道、施工场地、拆迁、弃渣场地、供水、供电和通信条件等； 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 隧道围岩级别的综合评判宜采用下列两步分级：¶

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，进行初步分级。 2 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，得出基本质量指标修正值 $[BQ]$ ，再结合岩体的定性特征进行综合评判，确定围岩的详细分级。

3.6.2 岩质围岩基本质量指标 $BQ$ 应根据分级因素的定量指标 $R_{c}$ 值和 $K_{v}$ 值，按式(3.6.2）计算：¶

并应遵守下列限制条件：

1 当 $R_{c} > 90K_{v} + 30$ 时，应以 $R_{c} = 90K_{v} + 30$ 和 $K_{v}$ 代入计算 $BQ$ 值；

2 当 $K_{v} > 0.04R_{c} + 0.4$ 时，应以 $K_{v} = 0.04R_{c} + 0.4$ 和 $R_{c}$ 代入计算 $BQ$ 值；

$R_{c}$ 、 $K_{v}$ 值，可分别按本规范第 A.0.1 条和第 A.0.2 条确定；

3.6.3 岩质围岩详细定级时，应根据地下水、主要软弱结构面、初始应力状态的影响程度，对岩体基本质量指标 BQ 进行修正，按式（3.6.3）计算：¶

式中：$[BQ]$——岩体修正质量指标；

$K_{1}$——地下水影响修正系数；

$K_{2}$——主要软弱结构面产状影响修正系数；

$K_{3}$——初始应力状态影响修正系数。

$K_{1}$、$K_{2}$、$K_{3}$ 值，可分别按本规范附录 A 中表 A.0.3-1、表 A.0.3-2、表 A.0.3-3 确定。

3.6.4 可根据调查、勘探、试验等资料，隧道岩质围岩定性特征、岩体基本质量指标 BQ 或岩体修正质量指标 $[BQ]$，土质围岩中的土体类型、密实状态等定性特征，按表 3.6.4 确定围岩级别，并应符合下列规定：¶

1 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，可按本规范第 A.0.5 条和第 A.0.6 条确定。

2 围岩岩体主要特征定性划分与根据 BQ 或 $[BQ]$ 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。

3 在工可和初勘阶段，可采用定性或工程类比方法进行围岩级别划分。

表 3.6.4 公路隧道围岩级别划分

围岩级别	围岩岩体或土体主要定性特征	岩体基本质量指标 BQ 或岩体修正质量指标 $[BQ]$
Ⅰ	坚硬岩，岩体完整	>550
Ⅱ	坚硬岩，岩体较完整；较坚硬岩，岩体完整	550～451
Ⅲ	坚硬岩，岩体较破碎；较坚硬岩，岩体较完整；较软层，岩体完整，整体状或巨厚层状结构	450～351
Ⅳ	坚硬岩，岩体破碎；较坚硬岩，岩体较破碎～破碎；较软岩，岩体较完整～较破碎；软岩，岩体完整～较完整；土体：1. 压密或成岩作用的黏性土及砂性土；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	350～251
Ⅴ	较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎～破碎；全部极软岩和全部极破碎岩；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）。非黏性土呈松散结构，黏性土及黄土呈松软结构	≤250
Ⅵ	软塑状黏性土及潮湿、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。

3.6.5 各级岩质围岩的物理力学参数，宜通过室内或现场试验获取，无试验数据和初步分级时，可按本规范附录 A 中表 A.0.7-1 选用。岩体结构面抗剪断峰值强度参数，可按本规范附录 A 中表 A.0.7-2 选用。无实测数据时，各级土质围岩的物理力学参数可按本规范附录 A 中表 A.0.7-3 采用。¶

3.6.6 各级围岩的自稳能力，可根据围岩变形量测和理论计算分析评定，或按表 3.6.6 判定。¶

表 3.6.6 隧道各级围岩自稳能力判断

围岩级别	自稳能力
Ⅰ	跨度≤20m，可长期稳定，偶有掉块，无塌方
Ⅱ	跨度10～20m，可基本稳定，局部可发生掉块或小塌方；跨度<10m，可长期稳定，偶有掉块
Ⅲ	跨度10～20m，可稳定数日至1月，可发生小～中塌方；跨度5～10m，可稳定数月，可发生局部块体位移及小～中塌方；跨度<5m，可基本稳定
Ⅳ	跨度>5m，一般无自稳能力，数日至数月内可发生松动变形、小塌方，进而发展为中～大塌方；埋深小时，以拱部松动破坏为主；埋深大时，有明显塑性流动变形和挤压破坏；跨度≤5m，可稳定数日至1月
Ⅴ	无自稳能力，跨度5m或更小时，可稳定数日
Ⅵ	无自稳能力

注：1. 小塌方：塌方高度<3m，或塌方体积<30m³。 2. 中塌方：塌方高度3～6m，或塌方体积30～100m³。 3. 大塌方：塌方高度>6m，或塌方体积>100m³。

4 总体设计¶

4.1 一般规定¶

4.1.1 隧道设计应满足公路规划、公路功能、土地资源、生态环境、可持续发展的要求，平纵线形、建筑限界、净空断面、通风、照明和交通监控等设施应与公路等级相适应。¶

4.1.2 隧道设计应符合安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的要求。¶

4.1.3 隧道总体设计应遵循下列原则：¶

隧道位置应满足公路功能和发展的需要，符合路线总体要求。
在地形、地貌、地质、气象、社会和人文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、洞外接线条件等，提出推荐方案。
根据公路等级和设计速度确定建筑限界，在满足隧道功能和结构受力要求的前提下，确定经济合理的隧道内轮廓。
隧道洞内外平、纵线形应协调顺畅，满足行车安全和舒适要求。
根据隧道长度、平面布置、交通量及其组成、环境保护和安全运营要求等，选择合理的通风方式，确定通风、照明、交通监控、防灾救援等设施的设置规模。
应结合公路等级、隧道长度、施工方法、工期和运营要求，对隧道内外防排水系统、辅助通道、弃渣处理、交通工程设施、管理设施、环境保护等进行综合设计。
应考虑隧道与相邻既有建筑物和规划建筑物的相互影响。
隧道总体设计应考虑节能降耗、方便维修和养护。

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，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。必须通过时，应采取切实可靠的工程技术措施。¶

4.2.2 穿越山岭的长、特长隧道，应在较大范围地质测绘和综合地质勘探的基础上，拟订不同的越岭高程及其相应的展线方案，结合两端路线接线条件及施工、运营条件等因素，进行全面技术经济比较后，确定路线走向和隧道平面位置。¶

4.2.3 路线沿河傍山地段以隧道通过时，应对长隧道方案与短隧道群或桥隧群方案、高边坡与棚洞方案进行技术经济比较。¶

4.2.4 隧道洞口位置不宜设在滑坡、崩坍、岩堆、危岩落石、泥石流等不良地质地段，以及排水困难的沟谷低洼处和不稳定的悬崖陡壁下。¶

4.2.5 濒临水库、沿河、沿溪的隧道，其洞口路肩设计高程应高出计算洪水位（含浪高和壅水高）不小于0.5m。长期浸泡造成岸坡坍塌对隧道稳定有不利影响时，应采取相应的工程措施。¶

4.2.6 隧道设计洪水位频率标准可按表 4.2.6 取值；当观测洪水位高于频率标准洪水位值时，应按观测洪水位设计。¶

表 4.2.6 隧道设计水位的洪水频率标准

隧道类别	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平面线形。设曲线时，不宜采用设超高和加宽的圆曲线。隧道不设超高的圆曲线最小半径应符合表4.3.1的规定。隧道平面线形需采用设超高的圆曲线时，其超高值不宜大于 $4.0\\%$ 。当设计速度为 $20\mathrm{km / h}$ 时，圆曲线半径不宜小于 $250\mathrm{m}$ 。隧道内每条车道的视距均应符合现行《公路路线设计规范》（JTG D20）的视距要求。¶

表 4.3.1 隧道不设超高的圆曲线最小半径（m）

路拱	设计速度(km/h)
路拱	120	100	80	60	40	30
≤2.0%	5 500	4 000	2 500	1 500	600	350
>2.0%	7 500	5 250	3 350	1 900	800	450

4.3.2 高速公路、一级公路隧道应设计为上、下行分向行驶的双洞隧道，双洞隧道宜按分离式隧道布置。下列情况可按其他形式布置：¶

1 洞口地形狭窄、桥隧相连、连续隧道群、周边建筑物限制或为减少洞外占地的短隧道、中隧道，可按小净距隧道布置。

2 洞口地形狭窄、周边建筑物限制展线特别困难的短隧道，可按连拱隧道布置。

3 桥隧相连、洞口地形狭窄或有特殊要求的长隧道、特长隧道的洞口局部地段，可按分岔隧道布置。

4.3.3 分离式隧道间的净距，宜按两洞结构彼此不产生有害影响的原则，并应结合隧道洞口接线、围岩地质条件、断面形状和尺寸、结构设计、施工方法、工期要求等因素综合确定。两洞间净距宜取0.8\~2.0倍开挖宽度，围岩条件总体较好时取较小值，围岩条件总体较差时取较大值。两洞跨度不同时，以较大跨度控制。¶

4.3.4 隧道纵坡形式，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。隧道内竖曲线最小半径和最小长度应符合表4.3.4的规定。¶

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
凸形竖曲线最小半径	17 000	10 000	4 500	2 000	700	400	200
凹形竖曲线最小半径	6 000	4 500	3 000	1 500	700	400	200
竖曲线最小长度	100	85	70	50	35	25	20

4.3.5 隧道内纵断面线形应考虑行车安全、运营通风规模、施工作业和排水要求确定，最小纵坡不应小于0.3%，最大纵坡不应大于3%；短于100m的隧道可不受此限制。高速公路、一级公路的中、短隧道，受地形等条件限制时，经技术经济论证、交通安全评价后，隧道最大纵坡可适当加大，但不宜大于4%。¶

4.3.6 隧道洞外连接线线形应与隧道线形相协调，隧道洞口内外侧各3s设计速度行程长度范围的平、纵线形应一致。特殊困难地段，经技术经济比较论证后，洞口内外平曲线可以采用缓和曲线，但应加强线形诱导设施。¶

4.3.7 间隔 100m 以内的连续隧道，宜整体考虑其平、纵线形技术指标。¶

4.4 隧道横断面设计¶

4.4.1 各级公路隧道建筑限界如图 4.4.1 所示，在建筑限界内不得有任何土建工程部件侵入。各级公路两车道隧道建筑限界宽度应不小于表 4.4.1 的基本宽度，并应符合下列规定：¶

1 建筑限界高度：高速公路、一级公路、二级公路取 5.0m；三、四级公路取 4.5m。

2 设检修道或人行道时，检修道或人行道宜包含余宽；不设置检修道或人行道时，应设不小于 0.25m 的余宽。

3 隧道路面横坡：隧道为单向交通时，应设置为单面坡；隧道为双向交通时，可设置为双面坡；横坡坡率可采用1.5%\~2.0%，宜与洞外路面横坡坡率一致。

4 路面采用单面坡时，建筑限界底边线与路面重合；采用双面坡时，建筑限界底边线应水平置于路面最高处。

5 单车道四级公路的隧道应按双车道四级公路标准修建。

图 4.4.1 公路隧道建筑限界（尺寸单位：cm）

$H$ -建筑限界高度； $W$ -行车道宽度； $L_{\mathrm{L}}$ -左侧侧向宽度； $L_{\mathrm{R}}$ -右侧侧向宽度； $C$ -余宽； $J$ -检修道宽度； $R$ -人行道宽度； $d$ -检修道或人行道的高度； $E_{\mathrm{L}}$ -建筑限界左顶角宽度，包含余宽 $C$ ； $E_{\mathrm{R}}$ -建筑限界右顶角宽度，包含余宽 $C$ 。

注：当 $L_{\mathrm{L}} \leqslant 1\mathrm{m}$ 时， $E_{\mathrm{L}} = L_{\mathrm{L}}$ ；当 $L_{\mathrm{L}} > 1\mathrm{m}$ 时， $E_{\mathrm{L}} = 1\mathrm{m}$ 。

当 $L_{\mathrm{R}} \leqslant 1\mathrm{m}$ 时， $E_{\mathrm{R}} = L_{\mathrm{R}}$ ；当 $L_{\mathrm{R}} > 1\mathrm{m}$ 时， $E_{\mathrm{R}} = 1\mathrm{m}$ 。

表 4.4.1 两车道公路隧道建筑限界横断面组成及基本宽度（m）

公路等级	设计速度(km/h)	车道宽度W	侧向宽度		余宽C	检修道宽度J或人行道宽度R		建筑限界基本宽度
公路等级	设计速度(km/h)	车道宽度W	左侧 $L_{L}$	右侧 $L_{R}$	余宽C	左侧	右侧	建筑限界基本宽度
高速公路一级公路	120	3.75×2	0.75	1.25	0.50	1.00	1.00	11.50
	100	3.75×2	0.75	1.00	0.25	0.75	0.75	10.75
	80	3.75×2	0.50	0.75	0.25	0.75	0.75	10.25
	60	3.50×2	0.50	0.75	0.25	0.75	0.75	9.75
二级公路	80	3.75×2	0.75	0.75	0.25	1.00	1.00	11.00
二级公路	60	3.50×2	0.50	0.50	0.25	1.00	1.00	10.00
三级公路	40	3.50×2	0.25	0.25	0.25	0.75	0.75	9.00
三级公路	30	3.25×2	0.25	0.25	0.25	0.75	0.75	8.50
四级公路	20	3.00×2	0.50	0.50	0.25			7.50

注：三车道、四车道隧道除增加车道数外，其他宽度同表4.4.1；增加车道的宽度不应小于 $3.5\mathrm{m}$ 。

4.4.2 高速公路、一级公路隧道应在两侧设置检修道，二级、三级公路隧道应在两侧设置人行道并兼作检修道，检修道或人行道宽度应符合表4.4.1的规定；连拱隧道行车方向左侧、四级公路隧道可不设检修道或人行道，但应保留不小于0.25m的余宽；设计速度大于100km/h时，余宽应不小于0.5m。检修道或人行道的高度可按250\~800mm取值，并应综合考虑下列因素：¶

1 检修人员或行人步行时的安全。

2 满足其下放置电缆、给水管等的空间尺寸要求，以及电缆沟排水空间要求。

3 紧急情况时，驾乘人员拿取消防设备方便。

4.4.3 隧道内轮廓净空断面应符合下列要求：¶

1 满足隧道建筑限界所需空间，并预留不小于 $50\mathrm{mm}$ 的富余量。

2 满足洞内装饰所需空间。

3 满足通风、照明、消防、监控、指示标志等交通工程及附属设施所需空间。

4 断面形状有利于围岩稳定、结构受力。

5 隧道内轮廓断形状及尺寸可参照附录 B 拟定。

4.4.4 隧道内路侧边沟应结合检修道、侧向宽度、余宽等，布置于车道两侧。¶

4.4.5 特长隧道、长隧道内不设硬路肩或硬路肩宽度小于2.5m时，单洞两车道隧道应设紧急停车带，单洞三车道隧道宜设紧急停车带，单洞四车道隧道可不设紧急停车带。¶

4.4.6 紧急停车带设置应符合下列规定：¶

1 紧急停车带宽度为向行车方向右侧加宽不小于 3.0m，且紧急停车带宽度与右侧侧向宽度（ $L_{R}$ ）之和不应小于 3.5m。

2 紧急停车带长度不宜小于 50m，其中有效长度不应小于 40m。

3 紧急停车带横坡可取0\~1.0%。

4 单向行车隧道紧急停车带设置间距不宜大于 750m，并不应大于 1000m。

5 双向行车隧道紧急停车带应两侧交错设置，同一侧间距宜采用 800 \~ 1200mm，并不应大于 1500m。

紧急停车带建筑限界的构成如图 4.4.6 所示，具体尺寸按本规范第 4.4.1 条和第 4.4.2 条规定执行。

4.4.7 不设检修道、人行道的隧道，应在隧道两侧交错布置行人避车洞。行人避车洞同一侧间距不宜大于500m，宽不应小于1.5m、高不应小于2.2m、深不应小于0.75m。¶

4.4.8 四车道高速公路上的短隧道，独立设置的明洞或棚洞，城市出入口的中、短隧道，宜与路基同宽。¶

a) 建筑限界及横向构成

b) 平面构成
图 4.4.6 紧急停车带的建筑限界、宽度和长度（尺寸单位：m）

4.4.9 洞口外相接路段应设置距洞口不小于3s设计速度行程长度且不小于50m的过渡段，保持横断面的顺适过渡。¶

4.5 横通道及平行通道¶

4.5.1 1 人行横通道限界宽度不得小于 2.0m，限界高度不得小于 2.5m；车行横通道限界宽度不得小于 4.5m，限界高度应与主洞限界高度一致。横通道断面建筑限界规定如图 4.5.1 所示。¶

a) 人行横通道

图 4.5.1 横通道的断面建筑限界（尺寸单位：cm）

2 人行横通道设置间距宜为 250m，并不应大于 350m。

3 车行横通道设置间距宜为 750m，并不应大于 1000m；中、短隧道可不设。

4 车行横通道路缘高度 d 宜与隧道行车方向左侧检修道高度一致。

4.5.2 单洞双向行车的特长隧道宜设置平行通道。平行通道设置时应符合下列规定：¶

1 宜靠近主隧道沿主隧道轴线通长设置；当条件受限时，可局部设置。

2 断面不应小于人行横通道断面。

3 与主隧道之间应设人行横通道，间距宜采用 250 \~ 500m。

4 排水底面高程宜低于主隧道排水底面高程 $0.2 \sim 0.6 \, m$ 。

4.5.3 地形条件允许时，可增设连接地面的横通道。¶

4.5.4 长、特长双洞隧道，应在洞外适当位置设置联络道。¶

4.6 监控量测与超前地质预报¶

4.6.1 隧道设计应根据地质条件、施工方法、支护形式及周边环境等因素，提出隧道施工过程中监控量测和超前地质预报方案。¶

4.6.2 隧道施工监控量测和超前地质预报方案应包括目的、内容、要求和获取的信息。¶

4.6.3 在隧道施工过程中，应根据隧道监控量测和超前地质预报的相关信息，对施工开挖方法、支护参数进行及时调整，实行动态设计和信息化施工。¶

4.7 施工计划¶

4.7.1 隧道设计应制订施工计划。施工计划主要应包括工期、施工方法、工区划分、临时设施、施工便道、弃渣场、污水处理和监控量测方案、超前地质预报的要求等。施工计划制订应遵循下列原则：¶

1 应根据隧道长度、布置、断面、工期、地质条件和自然环境条件等，确定合理的施工方法和施工进度。

2 工区划分应考虑隧道纵坡、工程地质与水文地质条件、渣场和便道修建条件以及土石方平衡等综合因素。

3 应结合工程地质与水文地质、施工方法、施工以及运营通风方式等，对设置辅助通道的目的、作用、必要性进行技术经济论证。

4 根据隧道的建设规模、地质条件等，应对主要施工机械设备、配套设施的技术

指标提出要求。

5 临时设施应根据工程规模、洞口条件，遵循满足施工需要、减少周边干扰和破坏、便于恢复利用的原则进行布置。

5 建筑材料¶

5.1 一般规定¶

5.1.1 隧道工程常用的各类建筑材料，可选用下列强度等级：¶

1 混凝土：C50、C40、C30、C25、C20、C15；

2 石材：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40；

3 水泥砂浆：M25、M20、M15、M10、M7.5；

4 喷射混凝土：C40、C30、C25、C20；

5 混凝土砌块：MU30、MU20；

6 钢筋：HPB300、HRB400、HRB500。

5.1.2 隧道工程各部位的建筑材料强度等级不应低于表 5.1.2-1 和表 5.1.2-2 的规定。

表 5.1.2-1 衬砌及管沟建筑材料强度等级

工程部位	材料种类
工程部位	混凝土	片石混凝土	钢筋混凝土	喷射混凝土
拱圈	C20	—	C25	C20
边墙	C20	—	C25	C20
仰拱	C20	—	C25	C20
底板	C20	—	C25	—
仰拱填充	C15	C15	—	—
水沟、电缆槽	C25	—	C25	—
水沟、电缆槽盖板	—	—	C25	—

表 5.1.2-2 洞门建筑材料强度等级

工程部位	材料种类
工程部位	混凝土	钢筋混凝土	片石混凝土	砌体
端墙	C20	C25	C15	M10水泥砂浆砌片石、块石或混凝土砌体镶面
顶帽	C20	C25	—	M10水泥砂浆砌粗料石
翼墙和洞口挡土墙	C20	C25	C15	M10水泥砂浆砌片石

续上表

工程部位	材料种类
工程部位	混凝土	钢筋混凝土	片石混凝土	砌体
侧沟、截水沟	C15	—	—	M7.5水泥砂浆砌片石
护坡	C15	—	—	M7.5水泥砂浆砌片石

注：1. 护坡材料可采用 C20 喷射混凝土。
2. 最冷月平均气温低于 $-15^{\circ}C$ 的地区，表中水泥砂浆的强度等级应提高一级。

5.1.3 建筑材料的选用应符合下列规定：¶

1 应符合结构强度和耐久性要求，同时满足抗冻、抗渗和抗侵蚀的需要。

2 当有侵蚀性水作用时，所用混凝土和水泥砂浆均应采用具有抗侵蚀性能的水泥和集料配制，其抗侵蚀性能的要求视水的侵蚀特征确定。

3 最冷月平均气温低于 $-15^{\circ}C$ 的地区及受冻害影响的隧道，混凝土强度等级应适当提高。

5.1.4 混凝土和砌体所用的材料除应符合国家有关标准的规定外，尚应符合下列规定：¶

1 不应使用碱活性集料配制混凝土。

2 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于 C25；预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于 C30。

3 钢筋混凝土构件中，钢筋的技术条件应符合现行《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB 1499.1）、《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB 1499.2）的规定。

4 片石强度等级不应低于 MU40，块石强度等级不应低于 MU60，条石、料石强度等级不应低于 MU80，不应采用有裂缝和易风化的石料。

5 片石混凝土内片石掺量不得超过总体积的 30%。

6 混凝土砌块强度等级不应低于 MU20。

5.1.5 喷锚支护采用材料除应符合本规范第 5.1.1 \~ 5.1.4 条的有关规定外，尚应符合下列规定：¶

1 喷射混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可采用矿渣硅酸盐水泥。

2 粗集料应采用坚硬耐久的碎石或卵石，不得使用碱活性材料；喷射混凝土中的石子粒径不宜大于16mm，喷射钢纤维混凝土中的石子粒径不宜大于10mm；集料级配宜采用连续级配，细集料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，砂的含水率宜控制在5%\~7%。

3 砂浆锚杆杆体材料宜采用 HRB400、HRB500 热轧带肋钢筋。

4 中空锚杆材料宜采用 Q345 结构用无缝钢管，杆体断后伸长率 A 不应小于 16%，并应符合现行《结构用无缝钢管》（GB/T 8162）的规定。

5 组合中空锚杆杆体材料应符合本条第 3、4 款规定。

6 锚杆垫板材料宜采用 Q235 热轧钢板。

7 钢筋网材料可采用 HPB300 热轧光圆钢筋。

5.1.6 混凝土和喷射混凝土中可根据需要掺加添加剂，其性能应满足下列要求：¶

1 对混凝土的强度及其与围岩的黏结力基本无影响，对混凝土和钢材无腐蚀作用。

2 对混凝土的凝结时间影响不大（除速凝剂和缓凝剂外）。

3 不易吸湿，易于保存；不污染环境。

5.1.7 喷射钢纤维混凝土中的钢纤维宜采用普通碳素钢制成，并满足下列要求：¶

1 宜用等效直径为 0.3 \~ 0.5mm 的方形或圆形断面。

2 长度宜为 $20 \sim 25 ~mm$ ，长度直径比宜为 $40 \sim 60$ 。

3 抗拉强度不得小于 380MPa，且不得有油渍和明显的锈蚀。

5.1.8 初期支护的钢架宜用格栅钢架或型钢钢架，也可用钢管或钢轨制成。各种型钢的特性参数见本规范附录 C。¶

5.1.9 隧道内路面材料应符合现行《公路沥青路面设计规范》（JTG D50）和《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40）的有关规定。¶

5.1.10 隧道内防水材料应符合现行《地下工程防水技术规范》（GB 50108）的规定。防水材料可选用注浆止水材料、防水卷材、中埋式止水带、背贴式止水带、排水盲管、防水混凝土等。¶

5.1.11 注浆材料应满足下列要求：¶

1 浆液应无毒无臭，不污染环境。

2 浆液黏度低，流动性好，可注性强，凝结时间可按要求控制。

3 浆液固化体稳定性好，能满足注浆工程的使用寿命要求。

4 浆液应对注浆设备、管路及混凝土结构物无腐蚀性，易于清洗。

5.1.12 防水卷材宜采用乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）、乙烯－醋酸乙烯与沥青共聚物（ECB）、聚乙烯（PE）或其他性能相似的材料，也可选用预铺反粘类防水卷材或立体防排水板等新型防水材料。卷材及其胶黏剂应具有良好的耐水性、耐久性、耐刺穿性、耐腐蚀性和耐菌性。¶

5.1.13 隧道内无纺布宜采用聚丙烯针刺非织造土工布。¶

5.1.14 环、纵向排水盲管应具有一定的强度和良好的透水性，能顺壁面凹凸铺设。¶

5.2 材料性能¶

5.2.1 常用建筑材料的重度应按表 5.2.1 的规定采用。¶

表 5.2.1 建筑材料标准重度或计算重度 (kN/m³)

材料名称	混凝土	片石混凝土	钢筋混凝土(配筋率在3%以内)	喷射混凝土	钢材	浆砌片石	浆砌块石	浆砌粗料石
重度	23	23	25	22	78.5	22	23	25

5.2.2 混凝土强度标准值应按表 5.2.2 的规定采用。¶

表 5.2.2 混凝土强度标准值 (MPa)

强度种类	混凝土强度等级
强度种类	C15	C20	C25	C30	C35	C40	C45	C50
轴心抗压强度 $f_{c k}$	10	13.4	16.7	20.1	23.4	26.8	29.6	32.4
弯曲抗压强度 $f_{c mk}$	11	15	18.5	22	26	29.5	32.5	36
轴心抗拉强度 $f_{e d k}$	1.27	1.54	1.78	2.01	2.2	2.39	2.51	2.64

注：1. 混凝土垂直浇注，且一次浇注层高度大于 $1.5 \mathrm{~m}$ 时，表中强度值应乘以系数0.9。
2. 计算现浇钢筋混凝土轴心受压构件时，截面中的边长或直径小于 $30\mathrm{cm}$ ，表中强度值应乘以系数0.8。

5.2.3 混凝土强度设计值应按表 5.2.3 的规定采用。¶

表 5.2.3 混凝土强度设计值 (MPa)

强度种类	混凝土强度等级
强度种类	C15	C20	C25	C30	C35	C40	C45	C50
轴心抗压 $f_{c d}$	7.2	9.6	11.9	14.3	16.7	19.1	21.1	23.1
弯曲抗压 $f_{c m d}$	8.5	11	13.5	16.5	19	21.5	24	27.5
轴心抗拉 $f_{c t d}$	0.91	1.10	1.27	1.43	1.57	1.71	1.80	1.89

5.2.4 混凝土极限强度值应按表 5.2.4 的规定采用。¶

表 5.2.4 混凝土极限强度值 (MPa)

强度种类	混凝土强度等级
强度种类	C15	C20	C25	C30	C35	C40	C45	C50
抗压强度 $R_{a}$	12.0	15.5	19.0	22.5	26.3	29.5	33.6	36.5
弯曲抗压强度 $R_{w}$	15.0	19.4	23.6	28.1	32.9	36.9	42	45.6
抗拉强度 $R_{l}$	1.4	1.7	2.0	2.2	2.5	2.7	2.9	3.1

注：片石混凝土的抗压极限强度可采用表中数值。

5.2.5 混凝土弹性模量应按表 5.2.5 的规定采用，混凝土剪切模量可按表列数值乘以 0.43 采用，泊松比可采用 0.2。¶

表 5.2.5 混凝土弹性模量 (GPa)

混凝土强度等级	C15	C20	C25	C30	C35	C40	C45	C50
弹性模量 $E_{c}$	22	25.5	28	30	31.5	32.5	33.5	34.5

5.2.6 喷射混凝土强度设计值应按表 5.2.6-1 的规定采用；喷射混凝土弹性模量应按表 5.2.6-2 的规定采用。¶

表 5.2.6-1 喷射混凝土强度设计值 (MPa)

强度种类	喷射混凝土强度等级
强度种类	C20	C25	C30	C35	C40
轴心抗压	9.6	11.9	14.3	16.7	19.1
弯曲抗压	11.0	13.5	16.5	—	—
抗拉	1.1	1.27	1.43	1.57	1.71

注：1. 喷射混凝土的强度指采用喷射大板切割法，制作成边长为 10cm 的立方体试块，在标准条件下养护 28d，用标准试验方法所得的极限抗压强度乘以系数 0.95。
2. 黏结力可采用劈裂法或在喷层上直接拉拔测定。

表 5.2.6-2 喷射混凝土弹性模量 (GPa)

喷射混凝土强度等级	C20	C25	C30	C35	C40
弹性模量	23	26	28	30	31.5

5.2.7 C20 喷混凝土极限强度可采用：轴心抗压 15MPa；弯曲抗压 18MPa；抗拉 1.3MPa。喷射混凝土与围岩的黏结强度可采用：Ⅰ、Ⅱ级围岩，不应低于 0.8MPa；Ⅲ级围岩，不应低于 0.5MPa。¶

5.2.8 喷射混凝土 1d 龄期的抗压强度不应低于 5MPa。钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于 C25，抗拉强度不应低于 2MPa，抗弯强度不应低于 6MPa。¶

5.2.9 钢筋抗拉和抗压强度设计值应按表 5.2.9 的规定采用。¶

表 5.2.9 钢筋抗拉和抗压强度设计值 (MPa)

钢筋牌号	HPB300	HRB400	HRB500
抗拉强度设计值 $f_{y}$	270	360	435
抗压强度设计值 $f_{y}^{'}$	270	360	410

5.2.10 钢筋弹性模量、最大力下的总伸长率应按表 5.2.10 的规定采用。¶

表 5.2.10 钢筋弹性模量、最大力下的总伸长率

钢筋牌号	HPB300	HRB400	HRB500
弹性模量 $E_{u}$ (MPa)	210	200	200
最大力下的总伸长率(%)	10	7.5	7.5

5.2.11 钢筋屈服强度标准值、极限强度标准值、抗拉或抗压强度标准值可按表5.2.11的规定采用。¶

表 5.2.11 钢筋屈服强度标准值、极限强度标准值、抗拉或抗压强度标准值（MPa）

钢筋牌号	HPB300 $(d = 6 \sim 22 mm)$	HRB400 $(d = 6 \sim 50 mm)$	HRB500 $(d = 6 \sim 50 mm)$
屈服强度标准值 $f_{y k}$	300	400	500
极限强度标准值 $f_{s t k}$	420	540	630
抗拉或抗压强度标准值 $R_{g}$	300	400	500

注：表中 $d$ 为钢筋直径。

5.2.12 石材极限强度应按表 5.2.12 的规定采用。¶

表 5.2.12 石材极限强度 (MPa)

强度种类	强度等级
强度种类	MU100	MU80	MU60	MU50	MU40	MU30
轴心抗压	72.0	57.6	43.2	36.0	28.8	21.6
弯曲抗拉	6.0	4.8	3.6	3.0	2.4	1.8

5.2.13 石砌体和混凝土块砌体轴心及偏心受压容许应力应按表 5.2.13 的规定采用。¶

表 5.2.13 石砌体和混凝土块砌体轴心及偏心受压容许应力（MPa）

砌体种类	石料和混凝土块强度等级	水泥砂浆强度等级
砌体种类	石料和混凝土块强度等级	M20	M10	M7.5
片石砌体	MU100	3.0	2.2	1.9
片石砌体	MU80	2.7	2.0	1.7

续上表

砌体种类	石料和混凝土块强度等级	水泥砂浆强度等级
砌体种类	石料和混凝土块强度等级	M20	M10	M7.5
片石砌体	MU60	2.3	1.85	1.5
片石砌体	MU50	2.1	1.6	1.3
块石砌体	MU100	5.6	4.9	—
	MU80	4.7	4.1	—
	MU60	3.8	3.2	—
	MU50	3.3	2.8	—
粗料石砌体	MU100	7.1	5.0	—
	MU80	6.0	4.8	—
	MU60	4.9	4.1	—
	MU40	3.7	3.4	—
混凝土块砌体	MU30	5.6	4.7	—
混凝土块砌体	MU20	4.4	3.6	—

注：1. 介于表列石料或水泥砂浆强度等级之间的其他砌体的受压容许应力可用内插法确定。
2. 混凝土块高度 h 超过 20cm 时，混凝土块砌体的容许应力应以表中数值乘以下列提高系数 c: $h \leqslant 40cm$ 时， $c = 0.6 + 0.02h$ ; $h > 40cm$ 时， $c = 1.2 + 0.005h$ 。当 c 大于 1.7 时，取 1.7。
3. 如有特殊需要必须用细料石及半细料石砌体时，受压容许应力可按粗料石砌体的受压容许应力分别乘以提高系数 1.43 及 1.14，但提高后的受压容许应力不应大于水泥砂浆抗压极限强度的一半。

5.2.14 砂浆砌体抗压强度设计值应按下列规定采用：¶

1 混凝土预制块砂浆砌体抗压强度设计值应按表 5.2.14-1 的规定采用。

2 块石砂浆砌体抗压强度设计值应按表 5.2.14-2 的规定采用。

3 片石砂浆砌体抗压强度设计值应按表 5.2.14-3 的规定采用。

表 5.2.14-1 混凝土预制块砂浆砌体抗压强度设计值 (MPa)

混凝土强度等级	砂浆强度等级
混凝土强度等级	M20	M15	M10	M7.5
C40	8.10	6.92	5.74	5.15
C30	7.01	5.99	4.96	4.46
C20	5.73	4.89	4.06	3.64
C15	4.96	4.24	3.51	3.15

表 5.2.14-2 块石砂浆砌体抗压强度设计值 (MPa)

石材强度等级	砂浆强度等级
石材强度等级	M20	M15	M10	M7.5
MU100	8.54	7.29	6.04	5.43
MU80	7.64	6.52	5.41	4.85
MU60	6.61	5.65	4.68	4.20
MU50	6.04	5.16	4.28	3.84
MU40	5.40	4.61	3.83	3.43

注：对各类石砌体，应按表中数值分别乘以下列系数：细料石砌体为1.5；半细料石砌体为1.3；粗料石砌体为1.2；干砌勾缝石砌体为0.8。

表 5.2.14-3 片石砌体抗压强度设计值 (MPa)

石材强度等级	砂浆强度等级
石材强度等级	M20	M15	M10	M7.5
MU100	2.0	1.71	1.41	1.27
MU80	1.79	1.53	1.26	1.14
MU60	1.55	1.32	1.09	0.98
MU50	1.41	1.21	1.00	0.90
MU40	1.26	1.08	0.89	0.80

5.2.15 砌体极限强度应按表 5.2.15 的规定采用。¶

表 5.2.15 砌体极限强度 (MPa)

砂浆强度等级	抗压强度 $R_{a}$				抗剪强度 $R_{j}$
砂浆强度等级	片石	块石	粗料石	混凝土块砌体	抗剪强度 $R_{j}$
M7.5	3.0	—	—	—	0.35
M10	3.5	5.5	8.0	5.5	0.40
M15	4.0	6.0	9.0	6.0	0.50

注：混凝土砌块高度 h 超过 20cm 时，表中混凝土块砌体的抗压极限强度应乘以下列提高系数 c: $h \leqslant 40cm$ 时， $c = 0.6 + 0.02h$ ; h > 40cm 时， $c = 1.2 + 0.005h$ 。当 c 大于 1.7 时，取 1.7。

5.2.16 砌体的抗压弹性模量采用 10～15GPa。砌体的抗剪弹性模量宜采用抗压弹性模量的 0.4 倍。¶

5.3 防排水材料性能¶

5.3.1 防水卷材技术指标可按表 5.3.1-1、表 5.3.1-2 的规定采用。¶

表 5.3.1-1 常用防水卷材技术指标

项目		单位	指标
项目		单位	聚乙烯(PE)	乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)
断裂拉伸强度 $⩾$		MPa	18	18
扯断伸长率 $⩾$		%	600	650
撕裂强度 $⩾$		kN/m	95	100
不透水性(0.3MPa,24h)			无渗漏	无渗漏
低温弯折性 $⩽$			-35°C,无裂缝	-35°C,无裂缝
加热伸缩量	延伸 $⩽$	mm	2	2
加热伸缩量	收缩 $⩽$	mm	6	6
热空气老化(80°C,168h)	断裂拉伸强度 $⩾$	MPa	15	16
热空气老化(80°C,168h)	扯断伸长率 $⩾$	%	550	600
耐碱性[Ca(OH) $_{2}$ 饱和溶液,168h]	断裂拉伸强度 $⩾$	MPa	16	17
耐碱性[Ca(OH) $_{2}$ 饱和溶液,168h]	扯断伸长率 $⩾$	%	550	600
人工候化	断裂拉伸强度保持率 $⩾$	%	80	80
人工候化	扯断伸长率保持率 $⩾$	%	70	70
刺破强度 $⩾$		N	300	300

表 5.3.1-2 预铺反粘类防水卷材技术指标

项目		单位	指标
			P类	PY类
可溶物含量 $⩾$		$g / m^{2}$	—	2900
拉力 $⩾$		N/50mm	500	800
膜断裂伸长率 $⩾$		%	400	—
最大拉力时伸长率 $⩾$		%	—	40
钉杆撕裂强度 $⩾$		N	400	200
冲击性能			直径(10±0.1)mm,无渗漏
静态荷载			200kN,无渗漏
耐热性			70°C,2h无位移、流淌、滴落
热老化(70°C,168h)	拉力保持率 $⩾$	%	90
	伸长率保持率 $⩾$	%	80
低温弯折性			-25°C,无裂纹	—

续上表

项目		单位	指标
			P类	PY类
低温柔性			—	-25°C,无裂纹
渗油性≤		张数	—	2
防窜水性			0.6MPa,不窜水
与后浇混凝土剥离强度	无处理≥	N/mm	2.0
	水泥粉污染表面≥		1.5
	泥沙污染表面≥		1.5
	紫外线老化≥		1.5
	热老化≥		1.5
与后浇混凝土浸水后剥离强度≥		N/mm	1.5

注：P 类产品高分子主体材料厚度不小于 0.7mm，卷材全厚度不小于 1.2mm。PY 类厚度不得小于 4mm。

5.3.2 隧道内用无纺织土工织物技术指标可按表 5.3.2 的规定采用。¶

表 5.3.2 隧道内用无纺织土工织物技术指标

项目		单位	指标			备注
单位面积质量		$g / m^{2}$	300	400	500	偏差为 $\pm 5%$
断裂强度	纵、横向	kN/m	$⩾ 15$	$⩾ 20$	$⩾ 25$
断裂延伸率	纵、横向	%	$⩾ 40$
CBR顶破强力		kN	$⩾ 2.9$	$⩾ 3.9$	$⩾ 5.3$
撕破强力	纵、横向	kN	$⩾ 0.42$	$⩾ 0.56$	$⩾ 0.70$
等效孔径 $O_{90} (O_{95})$		mm	0.05~0.2
垂直渗透系数		cm/s	$K \times (1 0^{- 1} \sim 1 0^{- 3})$			$K = 1.0 \sim 9.9$
厚度		mm	$⩾ 2.2$	$⩾ 2.8$	$⩾ 3.4$

5.3.3 隧道内用橡胶止水带技术指标可按表 5.3.3 的规定采用。¶

表 5.3.3 隧道内用橡胶止水带技术指标

项目		单位	指标
硬度		邵尔A度	60±5
拉伸强度≥		MPa	10
扯断伸长率≥		%	380
压缩永久变形≤	70°C,24h	%	30
压缩永久变形≤	23°C,168h	%	20
撕裂强度≥		kN/m	30
脆性温度≤		°C	-45

续上表

项目			单位	指标
热空气老化	70°C,168h	硬度变化≤	邵尔A度	6
		拉伸强度≥	MPa	9
		扯断伸长率≥	%	320
耐碱性	氢氧化钙饱和溶液23°C,168h	硬度变化≤	邵尔A度	6
		拉伸强度≥	MPa	9
		扯断伸长率≥	%	320
臭氧老化 $50 \times 1 0^{- 8}$ :20%,40°C,48h				无龟裂
橡胶与金属黏合				橡胶破坏

5.3.4 橡胶止水带的外观质量、尺寸偏差和物理性能应符合现行《高分子防水材料第2部分：止水带》（GB 18173.2）的规定。¶

5.3.5 排水盲管性能应符合现行《软式透水管》（JC 937）及《埋地用聚乙烯（PE）结构壁管道系统第1部分：聚乙烯双壁波纹管材》（GB/T 19472.1）的有关规定。¶

6 荷载¶

6.1.1 隧道结构上的荷载应按表 6.1.1 的规定分类。¶

表 6.1.1 隧道结构上的荷载分类

编号	荷载分类		荷载名称
1	永久荷载		围岩压力
2			土压力
3			结构自重
4			结构附加恒载
5			混凝土收缩和徐变的影响力
6			水压力
7	可变荷载	基本可变荷载	公路车辆荷载、人群荷载
8			立交公路车辆荷载及其所产生的冲击力、土压力
9			立交铁路列车活载及其所产生的冲击力、土压力
10			立交渡槽流水压力
11		其他可变荷载	温度变化的影响力
12			冻胀力
13			施工荷载
14	偶然荷载		落石冲击力
15	偶然荷载		地震力

注：编号1\~10为主要荷载；编号11、12、14为附加荷载；编号13、15为特殊荷载。

6.1.2 应根据隧道所处的地形、地质条件、埋置深度、支护条件、施工方法、相邻隧道间距等因素确定围岩压力，可按释放荷载或松散荷载计算。在施工和实地量测中发现与实际不符时，应及时修正。¶

6.1.3 在隧道结构上可能同时出现的荷载，应按满足承载能力和正常使用要求分别进行组合，并按最不利组合进行设计。¶

6.1.4 明洞荷载组合时应符合下列规定：¶

1 计算明洞顶回填土压力，有落石危害需验算冲击力时，可只计洞顶实际填土重力和落石冲击力的影响，不计塌方堆积土石重力。

2 明洞上方与公路立交时，应考虑公路车辆荷载。公路车辆荷载计算应按现行《公路工程技术标准》（JTG B01）的有关规定执行。

3 明洞上方与铁路立交时，应考虑列车活载。列车活载应按铁路标准活载的有关规定计算。

6.1.5 本规范所列之外的特殊荷载，在荷载计算与组合时应进行特殊处理。¶

6.2 永久荷载¶

6.2.1 隧道结构自重可按结构设计尺寸及材料标准重度计算，结构附加恒载应按实际情况计算。¶

6.2.2 深埋隧道松散荷载垂直均布压力及水平均布压力，在不产生显著偏压及膨胀力的围岩条件下，可按下列公式计算：¶

1 垂直均布压力可按式（6.2.2-1）和式（6.2.2-2）计算确定：

式中：q——垂直均布压力（kN/m $^{2}$ ）；

$\gamma$ ——围岩重度 $(kN/m^{3})$ ;

h——围岩压力计算高度（m）;

S——围岩级别，按1、2、3、4、5、6整数取值；

$\omega$ ——宽度影响系数，按式（6.2.2-3）计算：

B——隧道宽度（m）;

i——隧道宽度每增减1m时的围岩压力增减率，以B=5m的围岩垂直均布压力为准，按表6.2.2-1取值。

表 6.2.2-1 围岩压力增减率 i 取值表

隧道宽度B(m)	B<5	5≤B<14	14≤B<25
围岩压力增减率i	0.2	0.1	考虑施工过程分导洞开挖	0.07
			上下台阶法或一次性开挖	0.12

2 有围岩 $BQ$ 或 $[BQ]$ 值时，式（6.2.2-2）中 $S$ 可用 $[S]$ 代替。[S] 可按式(6.2.2-4）或式（6.2.2-5）计算：

或

式中： $[S]$ ——围岩级别修正值（精确至小数点后一位），当 $BQ$ 或 $[BQ]$ 值大于800时，取800；

$BQ_{上}$ 、 $[BQ]_{上}$ ——分别为该围岩级别的岩体基本质量指标 BQ 和岩体修正质量指标 $[BQ]$ 的上限值，按表 6.2.2-2 取值；

$BQ_{\text{下}}$ 、 $[BQ]_{\text{下}}$ ——分别为该围岩级别的岩体基本质量指标 $BQ$ 和岩体修正质量指标 $[BQ]$ 的下限值，按表 6.2.2-2 取值。

表 6.2.2-2 岩体基本质量指标 ${BQ}$ 和岩体修正质量指标 $\left\lbrack {BQ}\right\rbrack$ 的上、下限值

围岩级别	I	II	III	IV	V
$B Q_{上}$ 、 $[BQ]_{上}$	800	550	450	350	250
$B Q_{下}$ 、 $[BQ]_{下}$	550	450	350	250	0

3 围岩水平均布压力可按表 6.2.2-3 的规定确定。

表 6.2.2-3 围岩水平均布压力

围岩级别	I、II	III	IV	V	VI
水平均布压力e	0	<0.15q	(0.15~0.3) q	(0.3~0.5) q	(0.5~1.0) q

6.2.3 浅埋隧道围岩压力可按本规范附录 D 确定。¶

6.2.4 隧道可能产生偏压时，应根据偏压状态和程度采取相应的治理措施；预期不能消除偏压影响时，应在荷载组合与分布中加以考虑。作用于隧道衬砌上的偏压力，应视地形、地质条件以及围岩的覆盖厚度确定。浅埋偏压隧道围岩压力可按本规范附录E确定。¶

6.2.5 小净距隧道围岩压力可按本规范附录 F 计算。¶

6.2.6 连拱隧道围岩压力可按本规范附录 G 计算。¶

6.2.7 明洞回填荷载可按本规范附录 H 计算确定，回填土物理力学指标应按实际回填料和设计填筑要求取值。¶

6.2.8 作用于洞门墙墙背的主动土压力可按库仑理论计算；当墙背仰斜或直立时，土压力应采用水平方向。洞门墙土压力可按本规范附录J确定。¶

6.3 可变荷载¶

6.3.1 明洞上公路车辆荷载及其所产生的冲击力、土压力应按现行《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）的有关规定计算。¶

6.3.2 明洞上立交铁路列车活载及其所产生的冲击力、土压力应按现行《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1）的有关规定计算。¶

6.3.3 变形受约束的结构，应考虑温度变化和混凝土收缩徐变对结构的影响。¶

6.3.4 寒冷地区隧道冻胀力可根据当地的自然条件、围岩冬季含水率、冻结深度及排水条件等确定。¶

6.3.5 施工荷载应根据施工阶段、施工方法和施工条件确定。¶

6.4 偶然荷载¶

6.4.1 有落石危害需验算冲击力时，可通过现场调查或有关计算验证。¶

6.4.2 地震荷载应按本规范第 16 章及附录 K 确定。¶

7 洞口及洞门¶

7.1 一般规定¶

7.1.1 隧道洞口设计应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，洞口不得大挖大刷。¶

7.1.2 洞口位置应根据地形、地质条件、洞外相关工程及施工条件，结合环境保护、运营要求，通过经济、技术比较确定。¶

7.1.3 应结合洞口地形、洞口防护和路基排水，设置排水系统。¶

7.1.4 洞门结构应能防止洞口边仰坡的碎落、滚石、坍塌物等掉落路面。¶

7.1.5 易产生积雪的洞口，宜考虑防止积雪危害的措施。¶

7.1.6 洞口及洞门设计宜考虑便于检查和维护的条件。¶

7.1.7 洞口及洞门设计应与周边自然环境相协调。¶

7.2 洞口工程¶

7.2.1 洞口位置确定应符合下列规定：¶

1 应设于山体稳定、地质条件较好的位置。

2 隧道轴线宜与地形等高线呈大角度相交。

3 跨沟或沿沟进洞时，应考虑水文情况，结合防护工程、防排水工程，综合分析确定。

4 缓坡地段进洞时，应结合隧道进洞条件、洞外路堑设置条件、边仰坡防护、排水、施工和占用耕地等因素，综合分析确定。

7.2.2 洞口设计应符合下列规定：¶

1 减少洞口边坡及仰坡开挖，避免形成高边坡、高仰坡，最大限度地减少对原地面的扰动。

2 洞口边坡、仰坡根据情况采取放坡、喷锚、设置支挡结构物、接长明洞等措施进行防护，宜采用绿化护坡。

3 受暴雨、洪水、泥石流影响时，应设置防洪设施。

4 位于陡崖下的洞口，应清除危石，不宜切削山坡，宜接长明洞。

5 附近地面建筑及地下埋设物与洞口相互影响时，应采取防范措施。

7.3 洞门工程¶

7.3.1 洞门形式应根据洞口地形、地质条件及周边环境条件确定。¶

7.3.2 洞门宜与隧道轴线正交。¶

7.3.3 端墙式洞门设计应符合下列规定：¶

1 洞门端墙和翼墙应具有抵抗来自仰坡、边坡土压力的能力，应按挡土墙结构进行设计。洞门墙墙身最小厚度不应小于0.5m，翼墙墙身厚度不应小于0.3m。

2 洞顶仰坡与洞顶回填顶面的交线至洞门端墙墙背的水平距离不宜小于1.5m；洞顶排水沟沟底至拱顶衬砌外缘的最小厚度不应小于1.0m；洞门端墙墙顶应高出墙背回填面0.5m。

3 洞门端墙应根据需要设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔。

4 洞门端墙基础应置于稳固地基上，并埋入地面下一定深度。嵌入岩石地基的深度不应小于0.2m；埋入土质地基的深度不应小于1.0m。基底埋置深度应大于靠墙设置的各种沟、槽底的埋置深度。地基为冻胀土层时，基底高程应在最大冻结深度以下不小于0.25m。

5 地基承载能力不足时，应进行加固处理。

6 洞门结构设计应满足抗震要求。

7.3.4 明洞式洞门设计应符合下列规定：¶

1 洞口段衬砌应采用钢筋混凝土结构。

2 洞口段衬砌应伸出原山坡坡面或设计回填坡面不小于 500mm。

3 洞口段衬砌端面可呈直削、削竹、倒削竹或喇叭形。

4 采用削竹式洞门时，削竹面仰斜坡率应陡于或等于原山坡坡率或设计回填坡面坡率。

5 设计回填坡面宜按自然山坡坡度回填。采用土石回填时，坡率不宜陡于1:1，表面宜植草覆盖。

8 衬砌结构设计¶

8.1 一般规定¶

8.1.1 公路隧道应设置衬砌，根据隧道围岩级别、施工条件和使用要求选择采用喷锚衬砌、整体式衬砌、复合式衬砌。高速公路、一级公路、二级公路的隧道应采用复合式衬砌；三级及三级以下公路的隧道洞口段、Ⅳ～Ⅵ级围岩洞身段应采用复合式衬砌或整体式衬砌，Ⅰ～Ⅲ级围岩洞身段可采用喷锚衬砌。¶

8.1.2 隧道衬砌设计应综合考虑围岩地质条件、断面形状、支护结构、施工条件等，充分利用围岩的自承能力。衬砌应有足够的强度、稳定性和耐久性，保证隧道长期使用安全。¶

8.1.3 衬砌结构类型、支护参数，应根据使用要求、围岩级别、工程地质和水文地质条件、隧道埋置深度、结构受力特点，并结合周边工程环境、支护手段、施工方法，通过工程类比和结构计算综合分析确定。在施工阶段，尚应根据现场监控量测结果调整支护参数，实行动态设计，必要时可通过试验分析确定。¶

8.1.4 隧道衬砌设计应符合下列规定：¶

1 衬砌断面宜采用曲边墙拱形断面。

2 围岩较差、侧压力较大、地下水丰富的地段可设仰拱，仰拱曲率半径应根据地质条件、地下水、隧道断面形状、隧道宽度等条件确定。路面与仰拱之间可采用混凝土或片石混凝土填充。隧底围岩较好、边墙基底承载力和稳定性满足要求时，可不设仰拱。

3 洞口段应设加强衬砌，加强衬砌段长度应根据地形、地质和环境条件确定，两车道隧道不应小于10m，三车道隧道不应小于15m。

4 围岩较差地段衬砌应向围岩较好地段延伸 5～10m。

5 偏压衬砌段应向一般衬砌段延伸，延伸长度应根据偏压情况确定，不宜小于10m。

6 净宽大于 3.0m 的横通道与主洞的交叉段，主洞与横通道衬砌均应加强。加强段衬砌应向各交叉洞延伸，主洞延伸长度不应小于 5.0m，横通道延伸长度不应小于 3.0m。延伸长度范围内不宜设变形缝。

8.2 喷锚衬砌¶

8.2.1 喷射混凝土的强度等级不应低于 C20，厚度不应小于 50mm。¶

8.2.2 喷射混凝土钢筋网设计应符合下列规定：¶

1 钢筋网钢筋直径不应小于6mm，不宜大于12mm。

2 钢筋网网格应按矩形布置，钢筋间距宜为 150 \~ 300mm。

3 钢筋网钢筋的搭接长度不应小于 $30d$ （ $d$ 为钢筋直径）。

4 钢筋网喷射混凝土保护层厚度不应小于 20mm；当采用双层钢筋网时，两层钢筋网之间的间隔距离不宜小于 80mm。

5 单层钢筋网喷射混凝土厚度不应小于 80mm，双层钢筋网喷射混凝土厚度不应小于 150mm。

6 钢筋网可配合锚杆或临时短锚杆使用，钢筋网宜与锚杆或其他固定装置连接牢固。

8.2.3 在围岩变形大、自稳性差的软弱围岩、膨胀性围岩地段，可采用纤维喷射混凝土支护，纤维喷射混凝土设计应符合下列规定：¶

1 纤维喷射混凝土强度等级不应低于 C25。

2 钢纤维喷射混凝土中钢纤维掺量宜为干混合料质量的1.5%\~4%。

3 合成纤维喷射混凝土中纤维掺量应根据试验确定。

4 防水要求较高时，可采用强度等级高于 C30 的高性能喷射混凝土。

8.2.4 锚杆支护设计应根据隧道围岩条件、断面尺寸、作用、施工条件等选择锚杆种类和参数，并符合下列规定：¶

1 用作永久支护的锚杆应为全长黏结型锚杆，端头锚固型锚杆作为永久支护时必须在孔内注满砂浆或树脂，砂浆或树脂的强度等级不应小于 M20。

2 自稳时间短的围岩，宜采用全黏结树脂锚杆或早强水泥砂浆锚杆。

3 软岩、变形较大的围岩地段，可采用预应力锚杆。预应力锚杆的预加力不应小于 100kPa。预应力锚杆的锚固端必须锚固在稳定岩层内。

4 岩体破碎、成孔困难的围岩，宜采用自进式锚杆。

5 锚杆直径宜采用 20 \~ 28mm。

6 锚杆露头应设垫板，垫板尺寸不应小于 150mm（长）×150mm（宽）×8mm（厚）。

8.2.5 系统锚杆设计应符合下列规定：¶

1 锚杆宜沿隧道周边径向布置。当结构面或岩层层面明显时，锚杆宜与岩体主结

构面或岩层层面成大角度布置。

2 锚杆宜按梅花形排列，如图 8.2.5 所示。

图 8.2.5 系统锚杆布置方式

3 系统锚杆长度和间距应根据围岩条件、隧道宽度，通过计算或工程类比确定。

4 锚杆间距不宜大于锚杆长度的 1/2 且不宜大于 1.5m，锚杆间距较小时，可采用长短锚杆交错布置。

5 两车道隧道系统锚杆长度不宜小于 2.0m，三车道隧道系统锚杆长度不宜小于 2.5m。

6 土质围岩不设系统锚杆时，应采用其他支护方式加强。

8.2.6 局部不稳定的岩块宜设置局部锚杆，可采用全长黏结型锚杆、端头锚固型锚杆、预应力锚杆，锚固端应置于稳定岩体内，锚杆参数可通过工程类比或计算确定。¶

8.2.7 在围岩条件较差地段、洞口段、浅埋段或地面沉降有严格限制地段，可在喷射混凝土层内增设钢架。钢架设计应符合下列规定：¶

1 钢架支护应有足够的刚度和强度，能够承受隧道施工期间可能出现的荷载。

2 宜选用格栅钢架支护。

3 钢架间距宜为 $0.5 \sim 1.2 \, m$ 。

4 连续使用钢架的数量不应少于 3 榀。

5 相邻钢架之间应设横向连接，采用钢筋作横向连接时，钢筋直径不宜小于20mm，间距不应大于1m，并在钢架内缘、外缘交错布置。

6 钢架应分节段制作，节段之间应采用钢板连接。

7 钢架与围岩之间的混凝土保护层厚度不应小于 40mm；临空一侧的混凝土保护层厚度不应小于 20mm。当采用喷锚单层衬砌时，临空一侧的混凝土保护层厚度不应小于 40mm。

8 钢架形状和尺寸应根据开挖断面确定，受力变形后不得侵入设计净空或二次衬砌。

8.2.8 格栅钢架设计应符合下列规定：¶

1 主筋应采用 HRB400 钢筋，腹筋可采用 HRB400 或 HPB300 钢筋。

2 主钢筋直径宜选用 18 \~ 25mm，腹筋直径宜选用 10 \~ 20mm。

3 截面尺寸通过工程类比或计算确定，截面高度可采用 120 \~ 220mm。

4 连接钢板平面宜与钢架轴线垂直，格栅钢架主钢筋与连接钢板焊接应增加 U 形钢筋帮焊。

8.2.9 型钢钢架节段两端的连接钢板平面应与钢架轴线垂直。¶

8.2.10 在设置超前支护的地段，应设钢架作为超前支护的尾端支点，钢架截面高度不宜小于 160mm。¶

8.2.11 喷锚衬砌支护参数可通过工程类比或数值计算确定，并结合现场监控量测调整。采用工程类比法时，可按本规范附录 P 中表 P.0.3 选用。¶

8.3 整体式衬砌¶

8.3.1 整体式衬砌截面可设计为等截面或变截面。设置仰拱时，仰拱厚度不应小于边墙厚度。¶

8.3.2 采用整体式衬砌出现下列情况时，宜采用钢筋混凝土结构：¶

1 存在明显偏压的地段；

2 净宽大于 3m 的横通道、通风道、避难洞室等与主隧道交叉的地段；

3 V级围岩地段；

4 单洞四车道隧道；

5 地震动峰值加速度大于 0.20g 的地区洞口段。

8.3.3 整体式衬砌采用钢筋混凝结构时，应符合下列规定：¶

1 混凝土强度等级不应低于 C30。

2 结构厚度不宜小于 300mm。

3 受力主筋的间距不宜小于 100mm。

8.3.4 整体式衬砌应设置变形缝，并应符合下列规定：¶

1 明洞衬砌与洞内衬砌交界处、不设明洞的洞口段衬砌，在距洞口 5～12m 的隧道内应设沉降缝。

2 地质条件明显变化处、不同衬砌类型交界处，宜设置沉降缝。

3 在连续软弱围岩中，每 30～100m 宜设一道沉降缝。

4 严寒与酷热温差变化大地区，特别是最冷月平均气温低于 $-15^{\circ}\mathrm{C}$ 的寒冷地区，距洞口 $100\sim 200\mathrm{m}$ 范围的衬砌段应根据情况设置伸缩缝。

5 沉降缝、伸缩缝缝宽不应小于 20mm，缝内可填塞沥青木板或沥青麻丝。伸缩缝、沉降缝宜垂直于隧道轴线竖向设置。拱、墙、仰拱的沉降缝、伸缩缝应设在同一断面位置。

6 沉降缝、伸缩缝可兼作施工缝。在需设沉降缝或伸缩缝地段，应结合施工缝进行设置。

8.3.5 不设仰拱的整体式衬砌，衬砌边墙基础应符合下列规定：¶

1 应置于稳固的地基之上，基底承载力满足设计要求。

2 基础底面不应高于电缆沟的设计开挖底面。路侧边沟开挖底面低于基础底面时，边沟开挖边界距边墙基础的距离应大于500mm。

3 在洞门墙厚度范围内，边墙基础应加深到与洞门墙基础底相同的高程。

4 边墙底截面宜适当扩大。

8.4 复合式衬砌¶

8.4.1 复合式衬砌设计应符合下列规定：¶

1 初期支护应按永久支护结构设计，宜采用喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护单独或组合使用，并应符合本规范第8.2节的规定。

2 二次衬砌应采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土衬砌结构，并应符合本规范第8.3节的规定。

3 在确定开挖断面时，除应满足隧道净空和结构尺寸外，尚应考虑围岩及初期支护的变形，预留适当的变形量。预留变形量大小应根据围岩级别、断面大小、埋置深度、施工方法和支护情况等，通过计算分析确定或采用工程类比法预测，预测值可参照表8.4.1的规定选用。预留变形量还应根据现场监控量测结果进行调整。

表 8.4.1 预留变形量 (mm)

围岩级别	两车道隧道	三车道隧道	围岩级别	两车道隧道	三车道隧道
I	—	—	IV	50~80	60~120
II	—	10~30	V	80~120	100~150
III	20~50	30~80	VI	现场量测确定

注：1. 围岩软弱、破碎取大值；围岩完整取小值。
2. 四车道隧道应通过工程类比和计算分析确定。

8.4.2 复合式衬砌，可采用工程类比法进行设计，必要时，可通过理论分析进行验算。两车道隧道、三车道隧道支护参数可按附录 P 中表 P.0.1、表 P.0.2 选用。四车道隧道应通过工程类比和计算分析确定。在施工过程中应根据超前地质预报及现场围岩监控量测信息对设计支护参数进行必要的调整。¶

8.4.3 围岩地质条件较差或隧道跨度较大、需要采用分部开挖施工时，应进行开挖方法设计，明确各部开挖顺序、临时支护措施和临时支护参数。¶

8.4.4 对于软弱流变围岩、膨胀性围岩、高地应力条件下的特殊围岩，隧道支护参数可通过现场试验确定，应考虑围岩变形压力继续增长的作用。¶

8.5 明洞衬砌¶

8.5.1 下列情况宜采用明洞衬砌：¶

1 洞顶覆盖层薄，不宜大开挖修建路堑且难于用暗挖法修建隧道的地段。

2 路基或隧道洞口受塌方、岩堆、落石、泥石流等不良地质危害。

3 修建路堑会危及附近重要建（构）筑物安全的地段。

4 公路、铁路、沟渠和其他人工构造物在隧道上方通过，不宜采用暗挖施工或立交桥跨越的地段。

5 为减少洞口开挖、保护洞口自然景观，需延伸隧道长度的地段。

8.5.2 选择明洞结构类型，应根据地形、地质、施工条件，考虑结构安全、经济实用、美观等因素分析确定，并应符合下列规定：¶

1 洞顶回填土层较厚或一次塌方量大、落石较多时，宜采用拱形明洞。

2 明洞需要克服来自仰坡方向滑坡推力时，宜采用拱形结构。

3 高度受到限制的地段，可采用矩形框架明洞。

8.5.3 明洞衬砌设计应符合下列规定：¶

1 明洞应采用钢筋混凝土结构。

2 半路堑拱形明洞应考虑偏压，拱形明洞外侧边墙宜适当加厚。地形条件允许时，可采用反压回填或设置反压墙。

3 当拱形明洞侧压力较大或地基承载力不足时，应设仰拱。

4 当明洞作为整治滑坡的措施时，应按支挡工程设计，并采取综合治理措施。

5 在地质条件有明显变化的地段，应设置沉降缝；气温变化较大地区，可根据明洞长度设置伸缩缝。

6 防落石危害的明洞，应验算落石冲击荷载下明洞结构的安全性。

8.5.4 明洞基础设计应符合下列规定：¶

1 不设仰拱的明洞基础应符合本规范第 8.3.5 条的规定。

2 当基岩裸露或埋置较浅时，基础可设置于基岩上；当基础位于软弱地基上时，可采用仰拱、整体式钢筋混凝土底板，也可采用桩基、扩大基础、基础加深和地基加固处理等措施。

3 明洞基础应有一定的嵌岩深度和护基宽度。当地基为斜坡地形时，地基可开挖成台阶。在有冻害地区，基底埋置深度应不小于最大冻结深度以下 250mm。

4 当地基外侧受水流冲刷影响时，应采取加固和防护措施。

5 在横向斜坡地形，明洞外侧基础埋置深度超过路面以下 3.0m 时，宜在路面以下设置钢筋混凝土横向水平拉杆，并锚固于内侧基础或岩体中。

8.5.5 明洞洞顶回填、拱背处理应根据明洞设置目的、作用，以及地形条件、边仰坡病害确定，并应符合下列规定：¶

1 边仰坡有严重的危石、崩坍威胁时，应予清除或进行加固处理。为防护一般的落石、崩坍危害，明洞拱背回填土厚度不宜小于 1.2m，填土表面应设置一定的排水坡度。

2 采用明洞式洞门时，明洞拱背可部分裸露，裸露部分宜设厚度不小于 20mm 的砂浆层或装饰层。

3 立交明洞上的填土厚度应结合公路、铁路、沟渠及其他人工构造物的高程、自然环境、美化要求和结构设计等综合研究确定；对拱形明洞，必要时可设护拱。

4 明洞顶设置过水渠、过泥石流渡槽及其他构造物时，设计应考虑其影响。一般过水沟渠或普通排水沟沟底距洞顶外缘不应小于1.0m。当为排泄山沟洪水、泥石流等渡槽时，渡槽沟底距洞顶外缘不宜小于1.5m。

8.5.6 明洞边墙背后回填应根据明洞类型、地质条件、设计要求和施工方法确定，并符合下列规定：¶

1 考虑边墙地层弹性抗力时，边墙背后应用混凝土、浆砌片石或干砌片石回填。

2 明洞边墙按回填土计算土压力时，边墙背后回填料的内摩擦角不应低于原地层计算摩擦角或设计回填料的计算摩擦角。

8.6 构造要求¶

8.6.1 隧道建筑物各部结构的截面最小厚度，应符合表 8.6.1 的规定。两车道、三车道隧道及地下风机房的衬砌圬工结构最小厚度不宜小于 300mm。¶

表 8.6.1 截面最小厚度（mm）

建筑材料种类	隧道和明洞衬砌			洞门端墙、翼墙和洞口挡土墙
建筑材料种类	拱圈	边墙	仰拱	洞门端墙、翼墙和洞口挡土墙
混凝土	200	200	200	300
片石混凝土	—	—	—	500

8.6.2 混凝土基础台阶的刚性角不应大于 $45^{\circ}$ ；当为砌体基础时，不应大于 $35^{\circ}$ 。¶

8.6.3 钢筋混凝土构件中纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合表 8.6.3 的规定。¶

表 8.6.3 混凝土保护层最小厚度 (mm)

构件厚度	保护层最小厚度
构件厚度	非侵蚀性环境	侵蚀性环境
<150	根据情况确定	根据情况确定
150~300	30	40~55
301~500	35	40~60
>500	40	50~60

注：严重侵蚀性环境地段取大值，轻微侵蚀性环境地段取小值。

8.6.4 钢筋混凝土结构构件中纵向受力主钢筋的截面最小配筋率应符合表 8.6.4 的规定。¶

表 8.6.4 钢筋混凝土结构构件中纵向受力主钢筋的截面最小配筋率（%）

受力类型	最小配筋率
受压构件	全部受力主钢筋	0.6
受压构件	一侧受力主钢筋	0.2
受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋	钢筋种类	混凝土强度等级
	钢筋种类	C25	C30	C40	C50
	HPB300	0.25	0.30	0.35	0.40
	HRB400	0.20	0.20	0.25	0.30

注： 1. 受压构件全部受力主钢筋最小配筋率，当采用 HRB400 钢筋时，应按表中规定减小 0.1%。

偏心受拉构件中的受压钢筋，应按受压构件一侧受力主钢筋考虑。
受压构件的全部受力主钢筋和一侧受力主钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按构件的全截面面积计算；受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积后的截面面积计算。
当钢筋沿构件截面周边布置时，“一侧受力主钢筋”系指沿受力方向两个对边中的一边布置的受力主钢筋。

8.6.5 钢筋混凝土构件钢筋弯起（图 8.6.5）应符合下列规定：¶

1 当受力主钢筋需弯起时，弯起钢筋的弯终点 B 处应留有锚固长度。该长度在受拉区不应小于 20d（d 为钢筋直径），在受压区不应小于 10d。光圆钢筋在端部尚应设弯钩。

2 弯起钢筋的弯起角，对于梁宜取 $45^{\circ}$ 或 $60^{\circ}$ ，对于板不宜小于 $30^{\circ}$ 。

3 弯起钢筋为 HPB300 时，最小弯曲半径 R 为 10d（d 为钢筋直径）；弯起钢筋为 HRB400 时，最小弯曲半径 R 为 12d。

图 8.6.5 弯起钢筋端部构造

8.6.6 钢筋混凝土构件钢筋锚固应符合下列规定：¶

1 钢筋锚固长度应符合表 8.6.6 的规定。

表 8.6.6 钢筋锚固长度

锚固条件		钢筋类别
锚固条件		HPB300	HRB400、HRB500
受压钢筋自不受力处算起的锚固长度	≥30d	不设弯钩	—
	<30d	10d加直钩	—
	≥20d	—	不设弯钩
	<20d	—	10d加直钩
受拉构件的钢筋按黏结力计算的锚固长度	在无横向压力区域	30d加半圆钩	20d加直钩
受拉构件的钢筋按黏结力计算的锚固长度	在有横向压力区域	15d加半圆钩	10d加直钩
受弯构件、偏心受压构件的受拉钢筋自不受力处算起的锚固长度	在受压区	10d加直钩	10d不设弯钩
受弯构件、偏心受压构件的受拉钢筋自不受力处算起的锚固长度	在受拉区(在困难情况下)	20d加半圆钩	20d加直钩
弯起钢筋伸到受压区的长度	≥20d	不设与纵筋平行的直段,端部采用直钩	不设与纵筋平行的直段,且不设弯钩
弯起钢筋伸到受压区的长度	<20d	设与纵筋平行长度为10d的直段,并加直钩	设与纵筋平行长度为15d的直段,且不设弯钩

注：

HRB400、HRB500 钢筋的直径大于 25mm 时，其锚固长度应乘以修正系数 1.1。
HRB400、HRB500 级的环氧树脂涂层钢筋，其锚固长度应乘以修正系数 1.25。
钢筋在混凝土施工过程中易受扰动（如滑模施工）时，其锚固长度应乘以修正系数 1.1。
HRB400、HRB500 钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的 3 倍且配有箍筋时，其锚固长度可乘以修正系数 0.8。

2 受力主钢筋末端需设弯钩时，弯钩内径应为 4d（d 为钢筋直径），弯后直段长度应为 5d。

8.6.7 受力主钢筋连接应符合下列规定：¶

1 受力主钢筋接头宜设置在受力较小处，在同一根钢筋上宜少设接头。

2 直径大于 25mm 的光圆钢筋以及所有螺纹钢筋的接头均应采用焊接或机械连接，焊接或机械连接接头的抗拉强度不应低于钢筋本身的强度。

3 焊接接头应相互错开，焊接接头连接区段长度为 35d（d 为钢筋较大直径）且

不小于 500mm，凡接头中点位于该连接区段长度内的焊接接头均属于同一连接区段。

4 位于同一连接区段内受力钢筋的焊接接头、机械连接接头面积百分率，对受拉主钢筋接头，不应大于50%。受压主钢筋的接头面积百分率可不受此限制。

5 直径较小的光面钢筋可以采用搭接，此时钢筋端部应弯成半圆形弯钩，两钩切点间的距离对受拉钢筋不得小于 30d，对受压钢筋不得小于 20d，在搭接范围内应用铁丝绑扎或焊接。

6 其他情况下的钢筋连接应符合现行《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的相关规定。

8.6.8 仅受轴心压力并配有受力主钢筋及一般箍筋的构件配筋构造应符合下列规定：¶

1 受力主钢筋截面积不应小于构件截面积的 0.6%，且不宜大于 3%。

2 受力主钢筋的直径不宜小于 12mm。

3 箍筋的直径不应小于受力主钢筋直径的 1/4，且不应小于 6mm。

8.6.9 隧道衬砌配筋构造应符合下列规定：¶

1 受力钢筋最小直径不应小于 16mm。

2 受力主钢筋截面积不应小于构件截面积的 0.6%，且不宜大于 3%。

3 衬砌内外侧应设垂直于受力主筋的分布钢筋，分布钢筋直径不宜小于 12mm，间距不宜大于 300mm。

4 衬砌内外两层受力钢筋之间应设连接箍筋，箍筋的直径不应小于6mm。箍筋两端应设弯钩，弯钩内径不应小于受力钢筋直径，弯后直段长度不应小于5d（d为钢筋直径）。

5 衬砌箍筋应布置在环向受力钢筋和分布钢筋的交叉位置，间距不应大于分布钢筋间距的2倍，环向受力钢筋和箍筋应进行绑扎或焊接。

6 宜在内外层环向受力钢筋之间设构造限位钢筋，限位钢筋直径不宜小于 16mm，限位钢筋间距不宜小于 $2.0m \times 2.0m$ ，限位钢筋应布置在环向受力钢筋与分布钢筋的交叉位置。设有限位钢筋位置可不设箍筋，限位钢筋应与环向受力钢筋和分布钢筋绑扎和焊接。

8.6.10 隧道钢筋混凝土构件的表面裂缝最大宽度计算值应不大于 0.2mm，腐蚀环境较严重时不应大于 0.15mm，并应符合相关规范规定。¶

8.6.11 在需严格控制裂缝宽度地段，隧道衬砌分布筋间距可适当减小，但不宜小于主筋间距。¶

8.6.12 对严重腐蚀环境下的构件，浇筑在混凝土中并部分暴露在外的吊环、连接件等铁件应与混凝土构件中的钢筋隔离，或对外露铁件采取可靠的防腐措施。¶

8.6.13 其他隧道结构构件钢筋及考虑地震设防的钢筋，其构造要求应符合现行《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的相关规定。¶

8.6.14 电缆沟、水沟盖板钢筋直径和间距应符合表 8.6.14 的要求。¶

表 8.6.14 盖板中钢筋的直径和间距（mm）

类别	直径d	板厚h	间距
纵向受力钢筋(主筋)	受力钢筋常用6,8,10	h≤150	≤200
纵向受力钢筋(主筋)	受力钢筋常用6,8,10	h>150	≤1.5h,且≤300
构造钢筋	分布钢筋常用d≥6		≤200

9 结构计算¶

9.1 一般规定¶

9.1.1 隧道结构应按破损阶段法验算构件截面的强度。结构抗裂有要求时，对混凝土构件应进行抗裂验算，对钢筋混凝土构件应验算其裂缝宽度。¶

9.1.2 本章适用于静力问题的分析。¶

9.2 衬砌计算¶

9.2.1 深埋隧道中的整体式衬砌、浅埋隧道中的整体式或复合式衬砌的二次衬砌及明洞衬砌等宜采用荷载结构法计算。深埋隧道中复合式衬砌的二次衬砌也可采用荷载结构法计算。荷载结构法计算原理可见本规范附录L。¶

9.2.2 采用荷载结构法计算隧道衬砌的内力和变形时，应考虑弹性抗力等因素。弹性抗力的大小及分布，对回填密实的衬砌可采用局部变形理论，按式（9.2.2）计算确定。¶

式中： $\sigma$ ——弹性抗力的强度（MPa）；

$k$——围岩弹性抗力系数，无实测数据时，可按表 A.0.7-1 选用；

$\delta$ ——衬砌朝向围岩的变形值（m），变形朝向洞内时取零；

9.2.3 带仰拱的衬砌计算，应考虑仰拱对结构内力的影响。¶

9.2.4 按破损阶段验算构件截面的强度时，应根据不同的荷载组合，分别采用不同的安全系数，并不应小于表9.2.4-1和表9.2.4-2所示的数值。验算施工阶段的强度时，安全系数可采用表9.2.4-1和表9.2.4-2“永久荷载+基本可变荷载+其他可变荷载”栏内的数值乘以折减系数0.9。¶

表 9.2.4-1 混凝土和砌体结构各种荷载组合的强度安全系数

破坏原因	混凝土			砌体
破坏原因	永久荷载+基本可变荷载	永久荷载+基本可变荷载+其他可变荷载	永久荷载或永久荷载+偶然荷载	永久荷载+基本可变荷载	永久荷载+基本可变荷载+其他可变荷载	永久荷载+偶然荷载
混凝土或砌体达到抗压极限强度	2.4	2.0	1.8	2.7	2.3	2.0
混凝土达到抗拉极限强度	3.6	3.0	2.7	—	—	—

表 9.2.4-2 钢筋混凝土结构各种荷载组合的强度安全系数

破坏原因	永久荷载或永久荷载+基本可变荷载	永久荷载+基本可变荷载+其他可变荷载	永久荷载+偶然荷载
钢筋达到极限强度或混凝土达到抗压或抗剪极限强度	2.0	1.7	1.5
混凝土达到抗拉极限强度	2.4	2.0	1.8

9.2.5 复合式衬砌的初期支护应主要按工程类比法设计。必要时，支护参数可按本规范附录 M 地层结构法计算确定，并按使用阶段和施工阶段分别验算。¶

9.2.6 围岩稳定性分析时，可采用有限元强度折减法验算施工过程中的围岩安全系数，可将初期支护施工后的围岩安全系数作为判断围岩稳定性的依据。¶

9.2.7 复合式衬砌中的二次衬砌与初期支护共同承担围岩压力及其他外部荷载时，可采用地层结构法计算内力和变形，并可采用荷载结构法验算，验算时荷载按本规范第6.2.2条计算取值。¶

9.2.8 进行衬砌计算时，围岩的特性参数值应按地质资料选用，无资料时可按本规范表 A.0.7-1 选用。隧道开挖后，应根据实际地质和监控量测结果对其修正。¶

9.2.9 按承载能力设计时，复合式衬砌初期支护的变形量不应超过设计预留变形量。¶

9.2.10 整体式衬砌、明洞衬砌的混凝土偏心受压构件，其轴向力的偏心距不宜大于截面厚度的0.45倍；对半路堑式明洞外墙、棚洞、明洞边墙和砌体偏心受压构件，不应大于截面厚度的0.3倍。基底偏心距应符合本规范表9.4.1的规定。¶

9.2.11 混凝土和砌体矩形截面轴心及偏心受压构件的抗压强度应按式（9.2.11）计算：¶

式中：$K$——安全系数，按本规范表9.2.4-1采用；

$N$——轴向力（kN）;

$\varphi$ ——构件纵向弯曲系数，对隧道衬砌、明洞拱圈及墙背紧密回填的边墙，可取 $\varphi=1$ ；对其他构件，应根据其长细比按表9.2.11-1采用；

$\alpha$ ——轴向力的偏心影响系数，按表9.2.11-2采用；

$R_{a}$ ——混凝土或砌体的抗压极限强度，按本规范表5.2.4和表5.2.15采用；

$b$——截面宽度（m）;

$h$——截面厚度（m）；

表 9.2.11-1 混凝土及砌体构件的纵向弯曲系数

H/h	<4	4	6	8	10	12	14	16
纵向弯曲系数φ	1.00	0.98	0.96	0.91	0.86	0.82	0.77	0.72
H/h	18	20	22	24	26	28	30
纵向弯曲系数φ	0.68	0.63	0.59	0.55	0.51	0.47	0.44

注：1. H 为构件的高度，h 为截面短边的边长（当中心受压时）或弯矩作用平面内的截面边长（当偏心受压时）。

当 H/h 为表列数值的中间值时，可按内插法求得。

表 9.2.11-2 偏心影响系数 $\alpha$

$e_{0} / h$	$α$	$e_{0} / h$	$α$	$e_{0} / h$	$α$	$e_{0} / h$	$α$	$e_{0} / h$	$α$
0.00	1.000	0.10	0.954	0.20	0.750	0.30	0.480	0.40	0.236
0.02	1.000	0.12	0.923	0.22	0.698	0.32	0.426	0.42	0.199
0.04	1.000	0.14	0.886	0.24	0.645	0.34	0.374	0.44	0.170
0.06	0.996	0.16	0.845	0.26	0.590	0.36	0.324	0.46	0.142
0.08	0.979	0.18	0.799	0.28	0.535	0.38	0.278	0.48	0.123

注：1. $e_0$ 为轴向力偏心距。

结构计算

9.2.12 按抗裂要求，混凝土矩形截面偏心受压构件的抗拉强度应按式（9.2.12）计算：¶

式中：K——安全系数，按本规范表9.2.4-1采用；

$N$——轴向力（kN）;

$R_{1}$ ——混凝土的抗拉极限强度，按本规范表5.2.4采用；

$b$——截面宽度（m）;

$h$——截面厚度（m）;

$e_{0}$ ——轴向力偏心距；

9.2.13 整体式衬砌的拱脚截面，当混凝土为间歇浇筑或边墙用砌体、拱圈用混凝土时，其偏心距不应大于截面厚度的0.3倍，计算截面抗压强度安全系数应采用本规范表9.2.4-1中对砌体规定的数值。¶

9.2.14 钢筋混凝土受弯和偏心受压构件的截面强度可按本规范附录 N 计算。¶

9.2.15 对受弯构件，按荷载的基本组合计算的最大挠度值不应大于表9.2.15规定的允许值。¶

表 9.2.15 受弯构件的允许挠度

构件类型		允许挠度
梁、板构件	$l_{0} ⩽ 5 m$	$l_{0} /250$
	$5 m < l_{0} ⩽ 8 m$	$l_{0} /300$
	$l_{0} > 8 m$	$l_{0} /400$

9.2.16 钢筋混凝土受弯构件在各种荷载组合作用下的变形，可根据给定的刚度按材料力学的方法计算。¶

9.2.17 隧道采用分步开挖方法施工时，支护结构在较长时间内分步建成时，支护结构应考虑施工过程的受力。¶

9.2.18 洞口段衬砌结构计算，宜考虑边仰坡与隧道结构的相互影响。可根据影响程度加强衬砌结构或增加纵向配筋。¶

9.3 明洞计算¶

9.3.1 明洞衬砌内力可采用荷载结构模型计算，根据回填要求，侧向荷载可考虑弹性抗力或计算土压力作用。¶

9.3.2 明洞衬砌应按破损阶段计算构件截面强度，并应根据不同荷载组合，采用本规范表9.2.4-2的安全系数值。¶

9.4 洞门计算¶

9.4.1 采用端墙式洞门时，洞门端墙、翼墙可视作挡土墙，按极限状态验算其强度，并应验算绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。验算时应符合表9.4.1的规定，并应符合现行《公路路基设计规范》（JTG D30）、《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61）、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63）的有关规定。对高洞门墙，应计算控制截面的拉应力。¶

表 9.4.1 洞门墙主要验算规定

墙身截面荷载效应值 $S_{d}$	$⩽$ 结构抗力效应值 $R_{d}$ (按极限状态计算)
墙身截面偏心距 $e$	$⩽ 0.3$ 倍截面厚度
基底应力 $σ$	$⩽$ 地基容许承载力
基底偏心距 $e$	岩石地基 $⩽ B /5 \sim B /4$ ;土质地基 $⩽ B /6$ ( $B$ 为墙底厚度)
滑动稳定安全系数 $K_{c}$	$⩾ 1.3$
倾覆稳定安全系数 $K_{0}$	$⩾ 1.6$

结构计算

10 防水与排水¶

10.1 一般规定¶

10.1.1 隧道防排水设计应遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，妥善处理地表水、地下水，洞内外防排水系统应完整通畅。¶

10.1.2 高速公路、一级公路、二级公路隧道防排水应满足下列要求：¶

1 拱部、边墙、设备箱洞不渗水，路面无湿渍。 2 有冻害地段的隧道衬砌背后不积水、排水沟不冻结。

3 车行横通道、人行横通道等服务通道拱部不滴水，边墙不淌水。

10.1.3 三级公路、四级公路隧道防排水应满足下列要求：¶

1 拱部不滴水，边墙不淌水，设备箱洞不渗水，路面不积水、不淌水。 2 有冻害地段的隧道衬砌背后不积水、排水沟不冻结。

10.1.4 采取的隧道防排水措施，应注意保护自然环境。当隧道内渗漏水可能引起地表水减少，影响居民生产、生活用水时，应对围岩采取堵水措施。¶

10.2 防水¶

10.2.1 地表水可能渗入隧道时，宜采取防治措施，废弃的坑穴、钻孔等应填实封闭。¶

10.2.2 隧道采用复合式衬砌时，应在初期支护与二次衬砌之间设置防水层。防水层宜采用防水板与无纺布的组合，并应符合下列规定：¶

1 防水板宜采用易于焊接的防水卷材，厚度不应小于 1.0mm，接缝搭接长度不应小于 100mm。 2 无纺布密度不应小于 $300 \, g/m^{2}$ 。

3 无纺布不宜与防水板黏合使用。

10.2.3 隧道模筑混凝土衬砌应满足抗渗要求，混凝土的抗渗等级不宜小于 P8。¶

防水与排水

10.2.4 隧道模筑混凝土衬砌施工缝、沉降缝、伸缩缝应采取可靠的防水措施。¶

10.2.5 存在侵蚀性地下水时，应针对侵蚀类型采用抗腐蚀性、抗侵蚀性防排水材料，可适当提高混凝土防水等级。¶

10.2.6 围岩渗水、涌水较大的地段，可采取向围岩内注浆堵水措施。¶

10.2.7 隧道预留洞室的防水构成宜与正洞防水一致。¶

10.3 排水¶

10.3.1 隧道洞内宜按地下水与运营清洗污水、消防污水分离排放的原则设置纵向排水系统。¶

10.3.2 隧道内排水应符合下列规定：¶

1 路面两侧应设路侧边沟。 2 路侧边沟排水坡度宜与隧道纵坡一致。

3 路侧边沟宜采用矩形断面。路侧边沟为暗沟时，应按 25～30m 间距设滤水算和沉沙池。

4 当隧道内不设中心水沟时，衬砌背后的地下水可引入路侧边沟，路侧边沟沟底低于路面结构层底不宜小于50mm。

5 应采取措施防止电缆沟积水。

10.3.3 路面结构层以下设中心水沟时，应符合下列规定：¶

1 中心水沟宜与路侧边沟分开设置。 2 中心水沟可设在隧道中央，也可设在隧道两侧，位置、数量和深度应根据隧道长度、路面宽度、仰拱形式、冻结深度等确定。

3 中心水沟断面宜采用矩形，断面尺寸应根据隧道长度、纵坡、地下水涌水量确定。

4 中心水沟宜按 50～200m 间距设沉沙池，并根据需要设检查井。检查井位置、构造应便于清理和检查，检查井间距不宜大于 200m。

5 检测井井盖可被路面面层覆盖。

10.3.4 路面结构底排水应符合下列规定：¶

1 路面垫层或仰拱填充层顶面应设不小于 1.5% 的横向排水坡度，在设有中心水沟的地段，应向中心水沟倾斜。 2 在隧底有渗水的地段，宜沿隧道纵向每隔 3\~8m 设横向透水盲管，横向透水盲

管宜设在垫层或仰拱填充施工缝位置或隧底冒水位置。

3 不设中心水沟的隧道，横向透水盲沟排水坡度宜与路面横坡一致，并应与较低一侧路侧边沟连通，连通口不应低于路侧边沟沟底。

4 设有中心水沟的隧道，横向透水盲沟排水坡度不应小于 1.5%，并应向中心水沟倾斜，与中心水沟连通。

5 横向透水盲管宜采用透水性较好的渗水管，直径不应小于 $50 \, mm$ 。

10.3.5 隧道衬砌排水设计应符合下列规定：¶

1 二次衬砌边墙背后底部应设纵向排水盲管，其排水坡度应与隧道纵坡一致，管径不应小于100mm，纵向排水盲管设置位置不得侵占二次衬砌空间。 2 防水层与初期支护间应设环向排水盲管，其间距不宜大于10m，水量较大的地段应加密，围岩有集中水渗出时可单独加设竖向排水盲管直接引排。环向排水盲管、竖向排水盲管应与纵向排水盲管连通，直径不应小于50mm。

3 横向导水管应在衬砌边墙脚穿过二次衬砌与纵向排水盲管连通，设有中心水沟的隧道应连接至中心水沟，不设中心水沟的隧道应连接至路侧边沟。横向导水管直径不宜小于80mm，排水坡度不宜小于1%，沿隧道纵向间距不宜大于10m，水量较大的地段应加密。

10.3.6 地下水发育、含水层明显，又有长期充分补给来源、堵水效果不明显、地下水对隧道存在安全隐患时，可利用辅助坑道、平行导坑排水或设置泄水洞等截、排水设施。¶

10.3.7 预测涌水量较大的隧道，应加大洞内中心水沟、路侧边沟的排水断面。¶

10.4 洞口及明洞防排水¶

10.4.1 隧道、辅助坑道的洞口及明洞边坡、仰坡开挖线 3～5m 以外应根据实际情况和需要设置截水沟。截水沟的布置应避免影响边、仰坡景观效果。¶

10.4.2 隧道洞口出洞方向的路堑为上坡时，可在洞口外路基两侧设置反向排水边沟或采取引排措施，洞外水不应流入隧道。¶

10.4.3 明洞防排水设计应符合下列规定：¶

1 明洞衬砌外缘应敷设外贴式防水层。 2 明洞与暗洞连接处防水层接头应密封搭接。

3 回填土顶面宜铺设黏土隔水层，并与边仰坡夯实连接，黏土隔水层以上宜设厚度不小于 20cm 的耕植土。

防水与排水 4 明洞回填顶面应根据情况设排水沟。

5 明洞式洞门的明洞拱背裸露时，应在拱背设防水砂浆层或贴瓷砖。

6 靠山侧边墙底或边墙后宜设置纵向和竖向盲沟，将水引至边墙泄水孔排出。

10.5 寒冷地区隧道防排水¶

10.5.1 寒冷地区隧道防排水除应符合本规范第 10.3 节、第 10.4 节规定外，尚应符合下列规定：¶

1 地下水可能产生冻结的地段，宜设中心水沟。中心水沟沟底应位于冻结深度以下。 2 中心水沟不能满足排水和防冻要求时，可设防寒泄水洞。防寒泄水洞应置于隧道路面以下3\~5m。防寒泄水洞拱部和边墙应设泄水通道。

3 连接洞内中心水沟、防寒泄水洞的洞口路基引出段应采用暗沟。暗沟应埋置于冻结深度以下，并在暗沟转角处设检查井。暗沟出口应设碎石防寒出水口。

4 隧道衬砌混凝土抗渗等级可适当提高。

10.5.2 衬砌背后纵向盲沟、横向导水管应具有防冻能力。¶

11 特殊形式隧道¶

11.1 一般规定¶

11.1.1 由于地形地质条件限制、隧道周边构造物影响及路线总体设计需要，隧道可采用小净距隧道、连拱隧道、分岔隧道、棚洞等特殊形式。¶

11.1.2 应综合考虑地质、地形、结构安全、施工条件、环境保护等因素，合理确定隧道布置形式。¶

11.2 小净距隧道¶

11.2.1 在洞口地形狭窄、路线布设困难或为减少洞口占地的短隧道、中隧道或长隧道、特长隧道洞口局部地段，可采用小净距隧道。¶

11.2.2 小净距隧道设计应符合下列要求：¶

1 应采用复合式衬砌结构，支护参数应根据工程类比、施工方法、计算分析综合确定，并根据现场监控量测结果进行调整。 2 应根据围岩地质条件和两洞净距，对施工顺序、开挖方法、临时支护措施等提出要求，并根据中夹岩的稳定性提出中夹岩的保护或加固措施。

3 两隧道净距在 0.8 倍开挖跨度以内时，小净距隧道段长度宜控制在 1 000m 以内。

11.3 连拱隧道¶

11.3.1 在地形狭窄或布线困难的特殊地段可采用连拱隧道。¶

11.3.2 连拱隧道设计应符合下列规定：¶

1 连拱隧道中墙结构宜采用复合式中墙。 2 应采用复合式衬砌结构，支护参数应根据工程类比、施工方法、计算分析综合确定，并根据现场监控量测结果进行调整。

3 二次衬砌应采用钢筋混凝土结构。

特殊形式隧道 4 应根据围岩地质条件，以及施工中多种不利工况下的结构受力和围岩稳定性分析，对施工顺序、开挖方法、临时支护措施等提出具体要求。

5 连拱隧道有偏压时，支护参数、施工方法、施工工序的确定应考虑偏压影响。

6 采用整体式中墙时，中墙顶两侧纵向施工缝应高于中墙顶纵向排水管的布设位置，并采取相应的止水措施。中墙内应预埋竖向排水管。竖向排水管直径不应小于100mm，纵向间距不宜大于10m。

7 采用复合式中墙的连拱隧道，施工中导洞轴线宜偏离中隔墙中线设置。

8 应根据结构需要设置变形缝，两侧主洞结构变形缝和中墙结构变形缝应设置在同一断面位置。

9 应采取有效措施，防止施工中主洞拱部水平推力对中墙结构产生不利影响。

10 连拱段长度不宜大于 500m。

11.4 分岔隧道¶

11.4.1 在洞口地形狭窄或有特殊要求，或洞外路线左右幅分离布置特别困难的长隧道或特长隧道洞口局部地段，可采用分岔隧道。V、VI级围岩中不宜采用分岔隧道。¶

11.4.2 分岔隧道设计应符合下列规定：¶

1 分岔隧道洞口段路线中线平面线形宜采用曲线。洞口段路线中线采用直线时，左右洞平面线形可采用满足运营安全要求的小偏角“S”形曲线逐渐分离，并满足隧道洞门前后3s设计速度行程范围内的线形一致的要求。左右洞采用较小偏角“S”形曲线分离时，设计纵坡一般情况下不宜大于2%，特殊情况下不宜大于2.5%。 2 分岔段的长度、分岔段内结构变化位置应根据围岩地质条件、左右洞线间距和施工方法等综合确定。分岔段长度不宜大于600m。

3 分岔隧道应采用复合式衬砌结构，支护参数可通过工程类比或计算分析确定。

4 应根据围岩地质条件，对施工顺序、开挖方法、临时支护措施等提出具体要求，并应进行施工中多种不利工况下的结构受力和围岩稳定性分析。

5 分岔隧道中的连拱衬砌段、小净距衬砌段起始段 10～15m 范围，结构应适当加强，宜按降低一级围岩级别进行隧道结构设计。

6 分岔隧道洞口浅埋地段，双向行车大跨隧道段和部分连拱隧道段可采用明洞结构。

7 结构形式变化处应设置变形缝。

8 衬砌结构形式变化处应设挡头墙，挡头墙应根据地质条件结合防水进行设计。

11.4.3 分岔隧道左右洞均采用全纵向通风方式时，洞门形式应考虑左右洞口送排风窜流影响，根据情况采取下列措施：¶

1 洞口为大跨隧道时，应在大跨隧道内和洞口延伸段一定长度设中央分隔墙。

2 洞口为连拱隧道时，宜将左右洞洞门错开设置或采取隔离措施。

3 洞口为小净距隧道且洞口送排风有窜流影响时，可将左右洞洞门错开设置或采取隔离措施。

4 调整洞口进出风方式。

11.5 棚洞¶

11.5.1 在沿河傍山、陡峻路段及边仰坡较高的隧道斜交洞口段，可设置棚洞。¶

11.5.2 根据地形条件、地质条件、气候条件、防护和环境要求，棚洞结构可分别采用拱形棚洞、半拱形棚洞、矩形棚洞。¶

11.5.3 棚洞建筑限界应满足隧道建筑限界的基本要求。与隧道洞口连接的棚洞，建筑限界应与隧道建筑限界相同；高速公路上的独立棚洞，建筑限界宽度宜与路基建筑限界宽度相同。棚洞内轮廓形状和尺寸应根据地形条件、设置目的和结构形式拟定。¶

11.5.4 作用在棚洞结构上的荷载应考虑边坡与棚洞的相互作用，回填荷载、堆积荷载应按永久荷载考虑。¶

11.5.5 应根据棚洞形式、受力条件、约束条件，对棚洞整体稳定性进行分析，对主要结构构件进行截面强度验算和裂缝验算。¶

11.5.6 棚洞结构设计应符合下列规定：¶

1 棚洞结构应采用钢筋混凝土结构。 2 拱形及半拱形棚洞主体结构应采用整体式结构。

3 矩形棚洞应采用整体框架结构或简支结构。

4 应根据地质情况和结构形式设沉降缝，棚洞长度大于40m时宜设伸缩缝。

11.5.7 棚洞基础设计应符合下列规定：¶

1 棚洞基础应置于稳固的地基上。当基础位于软弱地基上时，可采取整体式钢筋混凝土底板、桩基、扩大基础、基础加深等措施。 2 棚洞基底高程低于边沟沟底开挖高程应不小于 200mm；在有冻害地区，基底埋置深度不应小于冰结线以下 250mm。

3 当地基外侧受水流冲刷影响时，应采取加固和防护措施。

4 在横向斜坡地形，棚洞外侧基础埋置深度超过路面以下 3m 时，宜在路面以下设置钢筋混凝土横向水平拉杆，并锚固于内侧基础或岩体中；棚洞外侧为立柱时，可加设纵梁与相邻立柱连接。

特殊形式隧道

11.5.8 棚洞靠山侧和顶部结构外表面应设防水层，施工缝、沉降缝、变形缝应进行防水设计。¶

11.5.9 靠山一侧结构背面应设排水盲沟，在靠山一侧墙脚应按 5～10m 间距设泄水孔。¶

12 辅助通道¶

12.1 一般规定¶

12.1.1 为满足运营通风、防灾救援或增开工作面、改善施工通风与排水条件等需要，可设置辅助通道。¶

12.1.2 辅助通道选址应综合考虑地形、地质条件及施工和运营的需要，宜避免在岩溶发育和地下水丰富地段设置。¶

12.1.3 应根据隧道长度、地形、地质、水文等条件，结合通风、防灾救援、排水、弃渣、工期和环境保护等要求，通过技术经济比较确定辅助通道形式、长度和数量。¶

12.1.4 运营辅助通道净空断面应根据地质条件、使用功能和施工条件确定。当运营辅助通道兼作施工辅助通道时，应满足施工辅助通道对净空断面的最低要求。¶

12.1.5 运营辅助通道应按永久建筑物设计，宜采用复合式衬砌，也可采用喷锚衬砌，且应有完善的防排水设施。¶

12.1.6 施工辅助通道净空断面应根据地质条件、施工机械设备、服务主隧道的施工长度、施工通风及工作环境等要求确定。¶

12.1.7 施工辅助通道应根据围岩地质条件，采用合适的衬砌结构，应满足施工期间围岩稳定和衬砌结构安全的要求。隧道主体工程竣工后不予利用的施工辅助通道，应采取下列处理措施：¶

1 对运营期间可能出现坍塌围岩段，应进行加固或回填处理，回填时应设置排水通道。对没有回填的地段，应能保证通道围岩和衬砌的长期稳定，并应留有养护维修人员可到达的通道。 2 施工辅助通道与主洞交叉口、洞口应设防止其他人员进出的安全门。

12.1.8 连接洞外的辅助通道洞（井）口位置选择、场地布置及弃渣处理应符合环境保护要求，少占耕地，防止弃渣堵塞河道、沟渠、道路，并应减少对农田、水利设施和生活用水影响。洞（井）口应有防止地表水流入洞内和防止洪水危害的措施。¶

辅助通道

12.1.9 斜井与竖井防排水宜按“堵排结合”的原则进行设计。¶

12.2 竖井¶

12.2.1 竖井位置应结合地面地形、地质条件确定，宜布置在隧道两侧。¶

12.2.2 井口场地应满足提升系统布设和竖井建筑物的布置，利于空气的排放和出渣。¶

12.2.3 断面形状和尺寸应满足使用功能要求，并应考虑施工设备和施工作业所需要的空间，宜采用圆形断面。¶

12.2.4 竖井衬砌结构形式应根据围岩级别和使用要求确定，宜采用复合式衬砌，支护参数可根据工程类比法确定或按本规范附录P中表P.0.7选用；竖井衬砌可不设防水层。¶

12.2.5 井口应设混凝土或钢筋混凝土锁口圈，锁口圈底部宜采用钢筋混凝土扩大基础，并与锁口圈连成整体。¶

12.2.6 与井底联络通道连接处衬砌应采用复合式衬砌或整体式衬砌。¶

12.2.7 井口锁口圈下连接部位、地质较差的井身段及马头门上方模注混凝土衬砌宜设壁座，其形式、间距可根据地质条件确定。¶

12.2.8 应设安全防护设施和检查步梯或爬梯，施工阶段井筒内应设安全步梯。¶

12.3 斜井¶

12.3.1 斜井布置和长度应结合使用功能、地形条件、地质条件、提升方式、洞口场地等综合确定，并应符合下列规定：¶

1 有轨运输段宜采用直线，直线段长度不宜大于 $1200 \, m$ 。 2 无轨运输长度不宜大于 2000m。

3 井口位置应满足提升系统布设和建筑物的布置，利于空气的排放和出渣。

12.3.2 斜井断面形状和尺寸应满足使用功能要求，宜采用马蹄形断面。施工期间应满足施工设备和施工作业所需要的空间，并应符合下列规定：¶

1 断面内一侧应设宽度不小于 0.75m 的人行道，另一侧应设宽度不小于 0.25m 的间隙。

2 轨道运输时，两条轨道中心线之间的距离不应小于 0.7m；有摘挂钩作业的车场，两列列车车体的最突出部分之间的间隙不应小于 0.2m。

12.3.3 运输提升方式应根据提升量、斜井长度及井口地形选择，各种提升方式的斜井倾角应符合下列规定：¶

1 有轨箕斗提升时，不宜大于 $35^{\circ}$ 。 2 轨道矿车提升时，不宜大于 $25^{\circ}$ 。

3 胶带输送机提升时，不宜大于 $15^{\circ}$ 。

4 无轨运输时，不宜大于 $7^{\circ}$ 。

12.3.4 应根据使用功能确定斜井井底与主隧道之间的距离；斜井与隧道中线连接处的平面交角不宜小于 $40^{\circ}$ 。¶

12.3.5 井口和井底变坡点应设置竖曲线，竖曲线半径宜采用 12 \~ 20m。采用有轨运输时，各运输段的井身纵坡宜一致。¶

12.3.6 采用有轨提升时，应设置避车洞；倾角大于 $15^{\circ}$ 时，应设置休息平台；采用无轨运输时，应根据需要设置错车道。¶

12.3.7 衬砌结构形式应根据使用要求确定，支护参数可根据工程类比法确定或按本规范附录 P 中表 P.0.8 选用；用作运营通风时，内壁表面应平整。¶

12.3.8 井口段、地质不良地段、井底与水平横通道的连接段，宜采用复合式衬砌或整体式衬砌。¶

12.3.9 采用整体式衬砌或复合式衬砌时应根据连续衬砌长度设变形缝，变形缝应竖向设置。¶

12.3.10 倾角大于 $30^{\circ}$ 的斜井，衬砌基础宜做成台阶状或设置基座。¶

12.3.11 倾角在 $15^{\circ}$ 以上的斜井，采用轨道运输时，必须采取相应的安全措施，必须在适当位置设挡车设备，应有轨道防滑措施。¶

辅助通道

12.4 平行通道与横通道¶

12.4.1 根据隧道施工和运营需要可设平行通道与横通道。¶

12.4.2 单洞隧道平行通道宜设在地下水补给源一侧；双洞隧道平行通道应根据两洞间距和地形条件确定。¶

12.4.3 平行通道与隧道的净距应根据地质条件、施工方法、运营、疏散救援等因素确定。对单洞隧道，规划可能将平行通道扩建为交通隧道时，净距确定应有利于通道扩建。¶

12.4.4 平行通道纵坡宜与主洞纵坡一致，坑底高程宜低于隧道底面高程 0.2～0.6m。平行通道排水应与主洞隧道排水统一设计。¶

12.4.5 平行通道应根据功能需要确定净空断面，并应根据运输方式设置错车道。¶

12.4.6 沿河、傍山或隧道一侧有沟谷、低洼地形可利用时，可设主洞与洞外直接连接的横通道。横通道通向地面为上坡时，应有可靠的截水和抽、排水措施。¶

12.4.7 横通道洞门设置、洞口段结构设计应符合本规范第 7 章、第 8 章的相关规定。¶

12.4.8 横通道的位置宜避免穿越断层、破碎带等不良地质地段，不应顺断层、破碎带布设。¶

12.4.9 平行通道与横通道衬砌参数可根据工程类比确定或按本规范附录 P 中表 P.0.8 选用。¶

12.5 风道及地下机房¶

12.5.1 风道设置应满足下列要求：¶

1 风道宜采用整体式衬砌或复合式衬砌，内壁面应平整。 2 风道在弯曲、变径、分岔等断面变化处宜采用连续变断面曲线连接；当采用不同断面突变连接时，应设过渡墙。

3 风道隔板宜采用混凝土结构，与衬砌应整体连接。

12.5.2 风道衬砌参数可采用工程类比和使用要求确定，也可参照本规范附录 P 中 P.0.8 选用。¶

12.5.3 地下风机房设计应满足下列要求：¶

1 在满足围岩和衬砌结构稳定的条件下宜靠近隧道布置。 2 应满足设备布置、吊装、搬运和工作通道所需空间。

3 设有吊装行车时，洞室纵坡宜采用平坡。

4 风机分期安装时，应预留空间。

12.5.4 地下风机房衬砌结构可采用喷锚衬砌、复合式衬砌；衬砌参数可根据地下风机房规模，采用工程类比或计算确定。当有吊装设备时，应采用复合式衬砌，二次衬砌应能承受设备吊装荷载。设备安装有特殊要求时，应做特殊设计。¶

12.5.5 风道、地下风机房防排水应满足使用要求，边沟排水坡度不应小于0.3%。¶

12.6 交叉口¶

12.6.1 施工和运营所使用的横通道与主洞交叉口，横通道与斜井、平行导坑等的交叉口，风道与主洞交叉口等，宜避开地质不良区段。¶

12.6.2 交叉口段衬砌结构宜采用整体式衬砌或复合式衬砌，应根据需要设沉降缝。¶

辅助工程措施

13 辅助工程措施¶

13.1 一般规定¶

13.1.1 隧道通过浅埋段、严重偏压段、自稳性差的软弱地层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时，可采取下列辅助工程措施：¶

1 超前管棚、超前小导管、超前锚杆、超前钻孔注浆、超前水平旋喷桩、超前玻璃纤维锚杆、地表砂浆锚杆、地表注浆、锁脚锚杆、小导管径向注浆、临时支撑等围岩稳定措施。 2 超前围岩预注浆堵水、围岩径向注浆堵水、超前钻孔排水、泄水洞排水、井点降水等涌水处理措施。

13.1.2 应根据地形、地质条件、隧道断面大小、埋置深度、施工方法，采用相应的辅助工程措施。采取的工程措施应有效、可靠、耐久、经济，符合现场实际。¶

13.2 围岩稳定措施¶

13.2.1 在地质较差的隧道洞口段、地面沉降有较高控制要求的浅埋段及塌方段、围岩破碎段、土质地层等，可采用超前管棚支护。超前管棚设计应符合下列规定：¶

1 应沿隧道开挖轮廓线 100 \~ 200mm 外布设，应有一定外插角，倾角大小应能保证管棚钢管不侵入隧道开挖轮廓线内。 2 钢管环向间距宜为 350 \~ 500mm。

3 一次支护长度宜为 10～45m，两次管棚支护间、管棚与其他超前支护间应有不小于 3.0m 的水平搭接长度。

4 钢管宜选用热轧无缝钢管，外径宜为 80～180mm，钢管分节段采用 “V” 形对焊或丝扣连接，钢管节段长度宜为 1.6～4.0m。钢管每一连接头与相邻钢管接头应错开不小于 500mm 的距离。

5 钢管内应插入钢筋笼或钢筋束，并应注满强度等级不低于 M20 的水泥砂浆。

6 钢管管壁可钻注浆孔，注浆孔孔径宜为 6～10mm，间距宜为 200～300mm，呈梅花形布置。

7 尾端应支承在套拱上。套拱应为整体式钢筋混凝土结构或钢架结构，套拱内应预埋钢管导向管，套拱基础应能保证套拱稳定。

13.2.2 在隧道开挖后掌子面不能自稳地段、拱部易出现剥落或局部坍塌的地段；塌方段、浅埋段、地质较差的洞口段，可采用超前小导管支护。超前小导管设计应符合下列规定：¶

1 宜采用直径为 42 \~ 50mm 的无缝钢管，长度宜为 3.0 \~ 5.0m。 2 管壁应钻注浆孔，孔径宜为 6～8mm，间距宜为 150～250mm，呈梅花形布置，尾端应有不小于 500mm 长不钻孔。

3 环向设置间距宜为 $300 \sim 400 ~mm$ ，外插角宜为 $5^{\circ} \sim 12^{\circ}$ ，纵向水平搭接长度不应小于 $1.0 ~m$ 。

4 尾端应支承在钢架上。

5 应通过导管向围岩体注浆。

13.2.3 在无地下水的软弱地层、薄层水平层状岩层、开挖数小时内拱顶围岩可能剥落或局部坍塌的地段，可采用超前锚杆。超前锚杆设计应符合下列规定：¶

1 宜采用普通砂浆锚杆，直径宜为 22 \~ 28mm。围岩破碎不易成孔的地段可采用自进式锚杆，自进式锚杆直径可取 28 \~ 76mm。 2 长度宜为 3.0\~5.0m，采用自进式锚杆时长度宜为 5.0\~10.0m。

3 环向间距宜为 $300 \sim 400 ~mm$ ，外插角宜为 $5^{\circ} \sim 15^{\circ}$ ，纵向水平搭接长度不应小于 $1.0 ~m$ 。

4 尾端应支承在钢架上。

5 砂浆宜采用早强砂浆，其强度等级不应低于 M20。

6 自进式锚杆应注水泥浆，其强度等级不应低于 M20。

13.2.4 在软弱围岩及断层破碎带、堆积土地层，隧道开挖可能引起掌子面突泥、流坍地段，可采用超前钻孔注浆对隧道周边围岩或开挖掌子面进行加固。超前钻孔注浆设计应符合下列规定：¶

1 应根据地质条件及地下水情况，确定加固范围，选用注浆材料。 2 应根据加固范围、浆液材料、扩散半径以及工程要求等条件布置注浆孔，应使各注浆孔浆液扩散范围相互重叠。

3 注浆范围宜控制在开挖轮廓线外 3.0m 以内。

4 注浆钻孔孔径应不小于 75mm，注浆压力应根据现场试验确定。

5 一次注浆加固段纵向长度可取 30 \~ 50m。

13.2.5 在含水率大的淤泥质黏土、黏性土、粉土、砂性土地段，可采用超前水平旋喷桩。超前水平旋喷桩设计应符合下列规定：¶

1 根据需要可采用周边加固或全断面加固。 2 旋喷桩直径：单管法宜为 0.3 \~ 1.0m；二重管法宜为 0.6 \~ 1.4m；三重管法宜为 0.7 \~ 2.0m。

辅助工程措施 3 周边加固时，旋喷桩孔外倾角宜为 $3^{\circ} \sim 10^{\circ}$ ，环向间距应以相邻孔浆液能互相搭接形成拱形结构为原则。

4 一次施作长度宜为 $10 \sim 20 ~m$ ，每一循环搭接长度应不小于 $2.0 ~m$ 。

5 当需要增加旋喷桩的抗拉、抗弯强度时，可在旋喷桩内插入型钢、钢筋笼、钢筋束或钢管。

13.2.6 在软弱地层采用大断面或全断面开挖、浅埋地段严格控制地面沉降的隧道，可采用超前玻璃纤维锚杆对掌子面前方进行加固。超前玻璃纤维锚杆设计应符合下列规定：¶

1 已采用超前管棚或超前小导管支护时，加固范围宜在掌子面范围内。 2 在掌子面区域，锚杆间距宜为 1.0 \~ 3.0m；在隧道周边围岩区域，锚杆间距宜为 300 \~ 600mm；可根据围岩稳定性进行调整。

3 加固纵向长度宜为 10 \~ 30m，每一循环搭接长度应不小于 6.0m。

4 全螺纹实心锚杆直径宜为 18 \~ 32mm；全螺纹中空锚杆直径宜为 18 \~ 60mm。

5 地质条件较差时宜选用中空注浆锚杆，注浆材料采用水泥浆或水泥砂浆。

6 应做好掌子面排水，并监测掌子面纵向挤出位移。

13.2.7 在稳定性差的浅埋段、洞口地段，可采用地表砂浆锚杆加固地层。地表砂浆锚杆设计应符合下列规定：¶

1 宜垂直设置，根据地形及主结构面具体情况也可倾斜设置。 2 宜采用直径为 16～22mm 的螺纹钢筋，由单根或多根钢筋并焊组成，间距宜为 1.0～1.5m，呈梅花形布置。

3 锚孔直径应大于杆体直径 30mm，充填砂浆强度不应低于 M20。

4 沿隧道纵向加固范围应超出不良地质地段 5～10m，横向加固宽度宜按计算破裂面确定或 1～2 倍开挖宽度控制。

5 锚杆不宜侵入隧道开挖范围。

6 应在锚固砂浆达到设计强度的 70% 以上后，进行下方隧道的开挖。

13.2.8 在地层松散、围岩稳定性较差、掌子面自稳能力弱、开挖过程中可能引起塌方的浅埋段或洞口地段，可采用地表注浆加固地层。地表注浆设计应符合下列规定：¶

1 注浆孔应竖向设置。 2 注浆孔直径不宜小于 110mm。

3 注浆孔深应低于隧道开挖底 1.0m 以下。

4 沿隧道纵向加固范围应超出不良地质地段 5～10m，加固宽度可取 1.5～2.0 倍隧道宽度。

5 孔间距宜为单孔浆液扩散半径的 1.4\~1.7 倍，可按梅花形或矩形排列布孔。

6 注浆压力可按现场试验确定。

13.2.9 在设有钢架支护的地段，宜设锁脚锚杆（管）。锁脚锚杆（管）设计应符合下列规定：¶

1 应设在钢架底端或钢架接头位置，2 根锁脚锚杆为一组，并应与钢架焊接。 2 2 根锁脚锚杆（管）合力方向应与初期支护轴线方向成 $15^{\circ} \sim 30^{\circ}$ 的夹角。

3 锁脚锚杆宜采用 $\phi22\sim\phi32mm$ 螺纹钢，锁脚锚管宜采用 $\phi42\sim\phi54mm$ 、壁厚不小于 3.0mm 的无缝钢管，锁脚锚杆（管）长度宜为 2.5\~4.0m。

4 锚孔及锁脚锚管内应注满砂浆，砂浆强度等级应与普通砂浆锚杆相同。

13.2.10 隧道围岩破碎、岩体层间接合较差的地段，可采用小导管径向注浆加固围岩。小导管长度不宜小于3.5m、间距宜为1.0\~2.5m。¶

13.2.11 隧道施工变形较大、施工工序转换较复杂或紧急抢险时，可设置施工临时封闭和临时支撑措施。采用的临时封闭和临时支撑措施应方法有效、方便施工、利于后期拆除。¶

13.3 涌水处理措施¶

13.3.1 隧道涌水处理宜遵循“以堵为主、排堵结合、注重环保”的设计原则。应根据地质地形条件、隧道结构形式、断面大小和环保要求等，选择涌水处理措施。¶

13.3.2 地下水丰富且排水时挟带泥沙引起前方围岩失稳的破碎带、风化带，可能存在涌水突泥隐患的地段或排水后对隧道周边地下水和地表水影响较大的地段，可采用超前围岩预注浆堵水。超前围岩预注浆堵水设计应符合下列规定：¶

1 应根据工程与水文地质条件等因素，超前围岩预注浆可选用超前全断面帷幕注浆、超前周边预注浆、超前局部预注浆等措施。 2 帷幕注浆、周边注浆的注浆圈厚度宜为隧道开挖线以外 3～6m，一次注浆段长度可按 10～30m 控制。

3 注浆孔底中心间距宜为 $1.5 \sim 3.0\mathrm{m}$ ，或取浆液扩散半径的 $1.5 \sim 1.7$ 倍。

4 浆液扩散半径宜根据地层孔隙、裂隙及连通性、注浆压力、浆液种类等在现场试验确定，或按工程类比法选定，并应在施工中不断修正。

13.3.3 围岩自稳性较好，但地下水丰富，地下排放对隧道周边地下水和地表水影响较大的地段，隧道开挖后对围岩暴露的股状水、裂隙水、大面积淋水可采用围岩径向注浆堵水。围岩径向注浆堵水设计应符合下列规定：¶

1 根据围岩地质条件、涌水形态、涌水规模和防排水要求等因素，可选用全断面径向注浆、局部径向注浆和补充注浆等措施。 2 注浆圈厚度不宜超过开挖轮廓线以外 6.0m，也不宜小于 2.0m。

辅助工程措施

13.3.4 开挖前方有高压地下水或有充分补给源的涌水，排放地下水对围岩稳定、周边水环境影响较小的地段，可采用超前钻孔排水。超前钻孔排水设计应符合下列规定：¶

1 孔径不应小于 76mm，每断面钻孔数不应少于 3 个。 2 深度不宜小于 10m。

3 孔底位置超前掌子面距离小于 1～2 个开挖循环进尺且仍需继续超前钻孔排水时，应实施下一循环超前钻孔排水。

4 孔口应设置防突涌水保护装置。

13.3.5 对地下水丰富、出水季节性强、洞内排水能力不足而又无法封堵的隧道，可采用泄水洞排水。泄水洞排水设计应符合下列规定：¶

1 可布置在隧道两侧，也可布置在隧道下方；沿隧道纵向有多段出水地层时，宜与正洞平行或接近平行布置；有地下暗河或明显集中出水点的隧道，地形条件允许时，可横向布置；泄水洞布置不得危及隧道围岩和结构稳定。 2 纵坡应能保证自流排水，最小纵坡不宜小于0.5%。

3 出水口位置不应对下游地区造成危害。

4 底高程应低于正洞底高程。

13.3.6 在地下水位高于隧道开挖底高程 3.0m 以上、补给源明确的砂质土、碎石土及亚黏土地层的浅埋隧道，施工期间可采用井点降水。井点降水设计应符合下列规定：¶

1 应根据地层渗透系数、降水范围及地下水量等因素确定井点位置、深度和数量。 2 应在地表沿隧道两侧布置井点降水钻孔，地下水补给来源一侧可多布。

3 降水后水位线应低于隧底开挖线 0.5 \~ 1.0m。

14 特殊地质地段设计¶

14.1 一般规定¶

14.1.1 当隧道通过膨胀性围岩、岩溶、采空区、流沙、瓦斯及有害气体、黄土、高地应力区、多年冻土等特殊地质地段时，应根据具体情况，采用相应辅助工程措施，保证结构物安全和施工安全。¶

14.1.2 穿越特殊地质地段的隧道，除应进行特殊设计外，在施工中还应对地下水位变化进行观测，对围岩变形和支护衬砌结构变形或受力进行监测。当设计与实际情况不符时，应及时修正设计。¶

14.2 膨胀性围岩¶

14.2.1 断面形状宜采用圆形或接近圆形的断面。¶

14.2.2 支护结构应按“先柔后刚、先让后顶、分层支护”的设计思想进行设计。¶

14.2.3 在膨胀变形相对较大的地段，可采用双层初期支护，也可在初期支护内采用可缩式钢架，锚杆宜加长、加密，长短结合。¶

14.2.4 隧道开挖预留变形量应根据围岩膨胀变形量确定，应较普通围岩地段大。钢架的加工尺寸应随开挖断面的增加而加大，贴近开挖轮廓。¶

14.2.5 应采用复合式衬砌，二次衬砌宜采用钢筋混凝土结构，初期支护、二次衬砌均应设仰拱。¶

14.2.6 应采取截、排水措施，减少围岩遇水膨胀变形。¶

14.3 岩溶¶

14.3.1 根据岩溶与隧道的位置关系，可采取跨越、加固溶洞、回填溶洞、引排截流岩溶水、清除或加固充填物、封堵地表陷坑、疏排地表水等综合治理措施。¶

特殊地质地段设计

14.3.2 隧道穿越规模较大的空溶洞或暗河通道时，可采取跨越方式通过。¶

14.3.3 当隧道拱顶以上有较大空溶洞时，根据溶洞洞壁稳定程度，可采取喷锚等措施对溶腔壁进行加固；衬砌拱背应进行回填或设护拱。当隧道两侧有空腔时，可采取加厚衬砌边墙、设混凝土或浆砌片石反压墙等措施。¶

14.3.4 对隧道底部有充填的溶洞，应根据溶洞充填物的特征以及溶洞与隧道的位置关系，采取桩基、注浆、换填、跨越等措施进行处理。¶

14.3.5 应根据实际情况对岩溶水采取截、引、排等处理措施，并应保护、疏通、恢复岩溶原有排水通道。¶

14.4 采空区¶

14.4.1 应根据采空区所处的围岩条件，采空区的类型、规模、稳定性及其与隧道的相互关系，分析相互影响，选择适宜的隧道支护结构和工程措施。¶

14.4.2 隧道穿越采空区，可采取跨越、围岩加固、采空区支护结构加固、采空区封闭回填、疏排积水等措施；对穿越有害气体的采空区，应参照有害气体处置要求处理。¶

14.4.3 采空区影响范围内的隧道衬砌结构宜加强，对存在有害气体的采空区，隧道衬砌应有封闭气体的能力。¶

14.4.4 对隧道压覆或穿越的未开采区，应提出禁采范围。¶

14.5 流沙¶

14.5.1 穿越流沙地层的隧道，应根据流沙特性、规模，贯入度、相对密度、粒径分布、塑性指数、地层承载力、滞水层分布、地下水压力和透水系数等因素，选择适宜的隧道支护结构和工程措施。¶

14.5.2 穿越流沙地层隧道设计应符合下列规定：¶

1 应加强地层排水，宜将地下水位降至隧道底以下 0.5m。 2 应有出现流沙溢出时的封堵措施。

3 对流沙溢出口附近围岩应进行加固。

4 流沙地层围岩应采用超前加固措施。

5 初期支护钢架宜封闭成环，分部开挖时应设置临时底梁或临时仰拱。

6 流沙地层控制拱顶沉降可采用木垛支撑或钢桁架支撑作为临时竖向支撑。

7 二次衬砌应采用钢筋混凝土结构。

14.6 瓦斯及有害气体¶

14.6.1 隧道通过含瓦斯及有害气体地层的地段，应根据气体含量、涌出量和气压，采取抽排、隔离、封闭与加固措施，进行超前探测、施工通风、气体检查等设计。¶

14.6.2 隧道衬砌应采用带仰拱的复合式封闭结构，并提高二次模筑混凝土衬砌的抗渗性能，复合式封闭结构应向不含瓦斯及有害气体地段延伸，延伸距离不应小于20m。¶

14.6.3 二次模筑混凝土衬砌的施工缝应进行气密性处理，其封闭瓦斯性能不应低于混凝土衬砌。采用双层模筑混凝土衬砌时，两层衬砌施工缝应错开设置，错开距离不应小于2.0m。¶

14.6.4 含瓦斯地层的喷射混凝土厚度不应小于 150mm，二次模筑混凝土衬砌厚度不应小于 400mm。¶

14.6.5 预埋件及预留洞室设置不应降低衬砌结构的防渗能力。¶

14.6.6 对其他有害气体，需结合具体气体情况，宜参照瓦斯隧道封、堵的原则和通风要求进行设计。¶

14.7 黄土¶

14.7.1 黄土隧道应根据黄土类型和物理力学性能、黄土天然含水率、隧道断面大小和施工方法等确定衬砌结构。¶

14.7.2 黄土隧道宜采用曲墙带仰拱的复合式衬砌结构。不设系统锚杆时，应加强钢架支护，并增设锁脚锚杆。二次衬砌宜采用钢筋混凝土结构。¶

14.7.3 地基承载力不足时，可采取设置锁脚锚杆（管）、增大拱脚截面、设钢管桩等防止衬砌结构整体下沉的措施。¶

14.7.4 应回填、铺砌对隧道有影响的地表冲沟、陷穴、裂缝，并应设置地表水引排设施。¶

特殊地质地段设计

14.7.5 位于地下水位线以下的隧道应根据黄土性质、地下水的发育特征，采取降、排、堵相结合的综合治水措施。¶

14.7.6 湿陷性黄土地基可采取灰土换填、挤密桩、旋喷桩、树根桩、钢管桩等加固措施。¶

14.7.7 黄土隧道洞口设计应符合下列规定：¶

1 洞口边、仰坡坡脚以及可能被冲刷基础位置，应进行铺砌。边、仰坡交界处应采用圆弧连接。 2 湿陷性黄土地基，应根据黄土物理力学性质和洞门结构形式，采取换填或挤密桩等加固措施；非湿陷性黄土地基承载力不足时，可采取换填、扩大基础等措施。

14.8 高地应力区¶

14.8.1 高地应力区隧道设计应符合下列规定：¶

1 隧道轴线与最大主应力方向水平投影夹角宜小于 $30^{\circ}$ 。 2 隧道衬砌断面应采用近似圆形断面。

14.8.2 高地应力区隧道应结合地应力大小、水文地质及围岩条件，按照硬质岩段可能发生岩爆、软质岩段可能发生大变形进行分级，针对不同的等级选择相应的开挖方式与防治措施。岩爆及大变形分级可按表 14.8.2-1、表 14.8.2-2 确定。表 14.8.2-1 岩爆分级表¶

岩爆分级	名称	判据
I	轻微岩爆	$0.3 ⩽ σ_{θ_{m a x}} / R_{b} < 0.5$
II	中等岩爆	$0.5 ⩽ σ_{θ_{m a x}} / R_{b} < 0.7$
III	强烈岩爆	$0.7 ⩽ σ_{θ_{m a x}} / R_{b} < 0.9$
IV	剧烈岩爆	$0.9 ⩽ σ_{θ_{m a x}} / R_{b}$

注： $\sigma_{\theta_{max}}$ 为洞壁最大切向应力； $R_{b}$ 为岩石单轴抗压强度。

表 14.8.2-2 大变形分级表

大变形分级	名称	判据(%)
I级	轻微大变形	$2 ⩽ U_{a} / a < 3$
II级	中等大变形	$3 ⩽ U_{a} / a < 5$
III级	强烈大变形	$5 ⩽ U_{a} / a$

注： $U_{a}$ 为变形量；a 为隧道宽度。

14.8.3 岩爆处置应遵循 “以防为主、防治结合” 的原则，对可能发生岩爆段应进行监测、预报，应根据岩爆分级采取下列措施：¶

1 轻微岩爆和中等岩爆段的初期支护可采用钢筋网喷混凝土或纤维喷混凝土、系统锚杆、超前锚杆等联合处置措施。 2 中等岩爆段，可对掌子面及附近围岩喷洒水或对围岩及前方掌子面打设注水孔注水，可增设格栅钢架。

3 强烈岩爆段，可对掌子面及附近围岩喷洒水或对围岩打设注水孔注水、在掌子面上打应力释放孔，可采取钢筋网喷混凝土或纤维喷混凝土、系统锚杆、多排超前锚杆、加强钢架支护等综合治理措施。

4 剧烈岩爆段，应采用可屈服的支护系统，并应采取超前应力解除、高压注水等降低地应力量级的措施。

14.8.4 大变形防治应遵循“加固围岩、预留变形、先柔后刚、先放后抗、分次支护、及早封闭、底部加强”的综合整治原则，应根据大变形不同情况采取下列措施：¶

1 轻微大变形段，可采取长短锚杆组合、钢筋网喷混凝土或纤维喷混凝土、设置钢架、加强二次衬砌等措施。 2 中等大变形段，可采取长锚杆、钢筋网喷混凝土或纤维喷混凝土、可缩式钢架、二次衬砌采用钢筋混凝土等措施。

3 强烈大变形段，可采取预加固地层、分部开挖、长锚杆、钢筋网喷混凝土或纤维喷混凝土、喷混凝土层留纵缝、可缩式钢架、增设缓冲层、二次衬砌采用钢筋混凝土等措施。

4 中等、强烈大变形段，可根据变形情况，采用两次或多次喷锚支护、增加锚索、加大预留变形量等措施。

14.9 多年冻土¶

14.9.1 多年冻土区隧道布设应符合下列规定：¶

1 隧道宜选择在地下水位低、围岩干燥、冻融对围岩影响小的地段。 2 洞口位置宜避开冰锥、冰丘、多年冻土沼泽等地段。

3 应避免顺地下冰层布置隧道。

14.9.2 隧道洞门基础应置于冻胀性或融沉性地层线以下 1.0m；洞门墙背有厚层地下冰时，应进行换填处理。¶

14.9.3 洞口边仰坡应根据冻土状态确定坡率，应对开挖坡面采取保温隔热措施。¶

特殊地质地段设计

14.9.4 多年冻土区隧道应采用曲墙带仰拱的复合式衬砌。结合冻土性质及冻胀危害分析，隧道净空断面可适当增大，预留结构补强空间或采用双层模筑混凝土衬砌。¶

14.9.5 模筑混凝土衬砌宜采用低温、早强、耐冻混凝土，应满足抗渗、抗冻和耐久性要求，外加剂不应对钢筋产生腐蚀，混凝土抗渗等级不宜低于 P10。¶

15 隧道路基与路面¶

15.1 一般规定¶

15.1.1 隧道路基应为稳定、密实、匀质路基，为路面结构提供均匀的支承。¶

15.1.2 隧道路面应具有足够的强度、平整、耐久、抗滑、耐磨等性能。¶

15.1.3 隧道路面结构应根据交通量、设计速度、平纵线形指标、当地环境条件、材料供应情况、全寿命周期费用分析等因素，进行经济、技术比较后确定。¶

15.1.4 隧道路面结构下应设排水系统。¶

15.2 隧道路基¶

15.2.1 设仰拱的隧道，仰拱填充层可为路基层，其填充材料和填充要求应符合本规范第5章、第8章的相关规定。¶

15.2.2 不设仰拱的隧道，路基应为稳定的石质地基。¶

15.3 隧道路面¶

15.3.1 高速公路、一级公路隧道宜采用沥青混合料上面层与混凝土下面层组成的复合式路面。其他等级公路隧道可采用复合式路面或水泥混凝土路面。¶

15.3.2 应根据隧道结构和地质条件确定隧道路面结构。不设仰拱的隧道路面应设置基层和面层，可根据需要增设整平层；设仰拱的隧道可只设基层和面层。¶

15.3.3 路面基层设计应符合下列规定：¶

1 不设仰拱的隧道路面基层应置于坚实的地基上。 2 基层宜采用素混凝土，厚度宜为 150 \~ 200mm，抗压强度等级不应低于 C20 或弯拉强度不应低于 1.8MPa，且应设置与混凝土面层相对应的横向缩缝。

隧道路基与路面 3 一次摊铺宽度大于7.5m时，应设纵向缩缝。

4 增设整平层时，整平层平均厚度不宜小于 150mm。

15.3.4 隧道采用水泥混凝土路面面层时应符合下列规定：¶

1 二、三、四级公路宜采用设接缝的水泥混凝土面层。水泥混凝土面层厚度：三、四级公路宜为200～220mm，二级公路宜为220～240mm；混凝土强度等级：三、四级公路宜为C35～C40，抗折强度宜为4.0～4.5MPa；二级公路不宜小于C40，抗折强度宜为4.5～5.0MPa。 2 高速公路、一级公路应采用连续配筋混凝土面层或钢纤维混凝土面层。水泥混凝土面层厚度宜为 240 \~ 260mm，混凝土强度等级宜为 C40 \~ C50，抗折强度不宜小于 5.0MPa。

3 面层厚度、接缝构造与布设间距、钢纤维混凝土钢纤维掺量、面层特殊部位的配筋均应符合现行《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40）的有关规定；洞口段应设胀缝；衬砌结构变化处应结合衬砌变形缝统一设置横向接缝。

4 各级水泥混凝土路面结构可靠度设计标准、材料性能和结构参数及变异水平、设计方法、标准轴载、材料组成和性质参数均应符合现行《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40）的有关规定。高速公路、一级公路隧道水泥混凝土路面粗、细集料的级别均宜采用Ⅰ级。

5 路面表面构造深度在交工验收时应满足现行《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40）对特殊路段的有关规定，对不利条件下的路面构造深度应取大值。表面构造应具有耐磨损性能，当采用刻槽时，宜采用纵向刻槽，高速公路、一级公路、进洞口段及坡度较大的隧道宜同时采用纵向和横向刻槽。当采用复合式路面时，作为下面层的水泥混凝土表面构造可不受本款要求限制。

6 混凝土路面加铺层应根据使用要求及旧混凝土路面状况，经技术经济比较后选用水泥混凝土加铺结构或沥青混凝土加铺结构；加铺层结构设计应符合现行《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40）、《公路沥青路面设计规范》（JTG D50）的有关规定。

15.3.5 连续配筋混凝土面层配筋宜符合下列规定：¶

1 宜采用直径为 8 \~ 12mm 的冷轧带肋钢筋焊接网，也可采用直径为 12 \~ 20mm 的纵向和横向冷轧带肋钢筋。配筋可按式（15.3.5）确定，且最小配筋率不宜小于 0.15%。

式中： $A_{\mathrm{s}}$ ——每延米混凝土面层宽（或长）所需的钢筋面积 $(\mathrm{mm}^2)$ ；

$L_{s}$ ——纵向钢筋时，为横缝间距（m）；横向钢筋时，为无拉杆的纵缝或自由边之间的距离（m）；

$h$——面层厚度（mm）;

$\mu$ ——面层与基层之间的摩阻系数，可取1.8；

$f_{sy}$ ——钢筋的屈服强度或强度标准值（MPa）；

2 纵向和横向钢筋设在面层上部时，均应采用单层布置，纵向钢筋的净保护层厚度不应小于 50mm，横向钢筋应位于纵向钢筋以下。

3 纵向和横向钢筋宜采用相同或相近的直径，直径差不应大于4mm。纵向钢筋的间距不应大于200mm，横向钢筋的间距不应大于800mm，且不应小于100mm或集料最大粒径的2.5倍。边缘钢筋至纵缝或自由边的距离宜为100\~150mm。

4 纵向钢筋的焊接长度不宜小于 10 倍（单面焊）或 5 倍（双面焊）钢筋直径，相邻钢筋焊接位置应错开，各焊接端连线与纵向钢筋的夹角应小于 $60^{\circ}$ ；

15.3.6 复合式路面沥青混凝土面层应符合下列规定：¶

1 沥青混凝土面层应具有与水泥混凝土面板黏结牢固、防水渗入、抗滑耐磨以及抗开裂、抗车辙、抗剥离的良好性能，相关性能要求应符合现行《公路沥青路面设计规范》（JTG D50）的有关规定。 2 沥青混凝土面层宜采用双层式，厚度宜为 80 \~ 100mm。

3 沥青面层的混合料类型宜与洞外路段相同，特长隧道可采用温拌沥青混合料，各种外加剂的掺入应不影响混合料的路用性能。

4 沥青面层与混凝土面板间应设置黏结层，黏结层宜采用改性乳化沥青或热喷SBS改性沥青+预拌沥青碎石。

5 隧道结构变形缝、非连续配筋且无拉杆的水泥混凝土面层接缝和胀缝处，以及存在后期不均匀沉降的软弱地层的隧道段，应在水泥混凝土面板相应位置采取设置加筋土工材料或应力吸收层等减缓反射裂缝的措施。

15.3.7 沥青上面层在调平层上铺装时，混凝土调平层厚度不宜小于80mm，并应设钢筋网；纤维混凝土调平层厚度不宜小于60mm；调平层混凝土强度应与下层钢筋混凝土结构路面板一致，并应结合紧密。¶

15.3.8 洞内采用水泥混凝土路面而洞外采用沥青路面时，应设置与洞外路段保持一致的洞内过渡段，并应符合下列规定：¶

1 高速公路和一级公路的中隧道、长隧道和特长隧道，洞内进口过渡段长度不应小于隧道照明入口段、过渡段合计长度，且不应小于300m，洞内出口过渡段长度不应小于3s设计速度行程长度。 2 高速公路和一级公路短隧道及二、三、四级公路隧道，洞内进、出口路面过渡段长度不应小于3s设计速度行程长度，且不应小于50m。

15.3.9 隧道不同路面结构衔接应符合下列规定：¶

隧道路基与路面

1 桥隧相接或与固定构造物相衔接的胀缝无法设置传力杆时，可在距接缝 10～15m 长的水泥混凝土路面结构内配置双层钢筋网。

2 隧道内水泥混凝土路面面层与沥青路面面层衔接时，沥青路面面层一侧应设不少于3m长的过渡段。过渡段的路面采用两种路面呈阶梯状叠合布置，其下面变厚水泥混凝土过渡板厚度不应小于200mm。过渡板与水泥混凝土面层相接处的接缝内宜设直径25mm、长700mm、间距400mm的拉杆。

16 抗震设计¶

16.1 抗震设防分类和设防标准¶

16.1.1 根据公路等级、隧道重要性以及修复（抢通）的难易程度将山岭公路隧道抗震设防分为 B、C、D 三类，见表 16.1.1。¶

表 16.1.1 各公路隧道抗震设防类别适用范围

抗震设防类别	适用范围
B	1. 高速公路、一级公路隧道;2. 三车道、四车道隧道;3. 连拱隧道;4. 复杂地质条件的地下风机房洞室群
C	1. 单洞两车道的二级、三级公路隧道;2. 通风斜井、竖井及风道、平行通道
D	1. 四级公路隧道;2. 附属洞室

16.1.2 各抗震设防类别隧道的抗震设防目标应符合表 16.1.2 的规定。¶

16.1.2 各抗震设防类别隧道的抗震设防目标¶

抗震设防类别	设防目标
抗震设防类别	E1 地震作用	E2 地震作用
B	地震后衬砌结构应力低于弹性极限,处于弹性状态;结构无破坏,结构物功能保持震前状态(性能要求1)	地震后衬砌结构应力超过弹性极限,但在屈服强度以内,结构处于弹性向弹塑性过渡状态;结构局部轻微损伤,不需维修或简单加固后可继续使用(性能要求2)
C	地震后衬砌结构应力低于弹性极限,处于弹性状态;结构无破坏,结构物功能保持震前状态(性能要求1)	地震后衬砌结构应力超过屈服强度,未达到结构最大承载力,结构处于弹塑性状态、未失稳;结构产生损伤破坏,但不应出现局部或整体坍塌,通过修复和加固可以恢复结构物功能(性能要求3)
D	地震后衬砌结构应力低于弹性极限,处于弹性状态;结构无破坏,结构物功能保持震前状态(性能要求1)	—

抗震设计

16.1.3 B、C类隧道宜进行E1和E2地震作用下的抗震分析和抗震验算，D类隧道可只进行E1地震作用下的抗震分析和抗震验算，并应满足抗震措施要求。基本地震动峰值加速度 $0.05g$ 和 $0.10g$ 地区的B类、C类和D类隧道，可只进行抗震措施设计。¶

16.1.4 各类隧道抗震措施的设防标准，应符合下列规定：1 B 类隧道应按高于本地区地震动峰值加速度一级的要求加强其抗震措施。¶

2 C 类隧道应按本地区地震动参数确定其抗震措施和地震作用。

3 D 类隧道允许比本地区地震动参数的要求适当降低其抗震措施，但地震动峰值加速度等于 0.05g 时不应降低。

16.2 地震作用¶

16.2.1 未进行专门工程场地地震安全性评价的公路隧道，抗震设计要考虑的地震作用，应采用所在地区设防地震动相应的设计基本地震参数以及抗震重要性系数 $C_i$ 来表征。¶

16.2.2 隧址区设计基本地震动参数应根据现行《中国地震动参数区划图》（GB 18306）规定的地震动参数确定。地震动峰值加速度分区对应的各分区地震动峰值加速度范围，以及对应的地震烈度应符合表16.2.2的规定。¶

表 16.2.2 地震动峰值加速度分区与各分区地震动峰值加速度范围及地震烈度之间对应关系

地震动峰值加速度 $A (g)$	0.05	0.10	0.15	0.20	0.30	0.40
抗震设防地震动分档 $(g)$	[0.04, 0.09)	[0.09, 0.14)	[0.14, 0.19)	[0.19, 0.28)	[0.28, 0.38)	[0.38, 0.75)
抗震设防烈度	VI	VII		VIII		IX

16.2.3 各类隧道的抗震重要性系数 $C_{i}$ ，应符合表16.2.3 的规定。¶

表 16.2.3 各类隧道的抗震重要性系数 ${C}_{i}$

抗震设防类别	E1 地震作用	E2 地震作用
B	0.43	1.3
C	0.34	1.0
D	0.26	—

16.2.4 位于地震动峰值加速度 0.40g 地区的特长隧道，应按照有关规定，进行专门的工程场地地震安全性评价，确定地震作用。开展工程场地地震安全性评价的隧道，其各级地震作用相应的地震动峰值加速度值不应低于根据本规范表 16.2.3 抗震重要性系数所确定的地震动峰值加速度值。¶

16.3 抗震验算¶

16.3.1 应根据抗震设防目标进行结构强度验算、变形验算和洞门稳定性验算，地震作用应与永久荷载和可变荷载进行组合。¶

16.3.2 进行E1地震作用下的强度验算时，结构强度安全系数应符合表16.3.2的规定。¶

表 16.3.2 结构强度安全系数

受力特征	材料种类
受力特征	钢筋混凝土	混凝土
混凝土达到抗压极限强度	—	1.8
混凝土达到抗拉极限强度	—	2.5
钢筋达到设计强度或混凝土达到抗压极限强度	1.5	—
混凝土达到抗拉极限强度(主拉应力)	1.8	—

16.3.3 进行结构整体变形性能验算时，二次衬砌结构应采用最大收敛值作为验算指标。抗震性能要求为2时，最大收敛界限值应不大于隧道跨度的 $5.0 \text{‰}$ ；抗震性能要求为3时，最大收敛界限值应不大于隧道跨度的 $15.0 \text{‰}$ 。¶

16.3.4 抗震验算时，钻爆法山岭公路隧道宜采用静力法进行横向抗震计算，需要进行纵向或三维计算时应按表16.3.4 采用。¶

表 16.3.4 隧道抗震计算方法

抗震计算	计算方法	结构性能状态
横向抗震计算	静力法	弹性
	横向反应位移法	弹性
	动力分析法(时程)(二维或三维)	弹性或弹塑性
纵向抗震计算	纵向反应位移法	弹性
纵向抗震计算	动力分析法(时程)	弹性或弹塑性
三维空间模型抗震计算	动力分析法(时程)	弹性或弹塑性

16.4 抗震措施¶

16.4.1 隧道宜设置于抗震有利地段，不宜设在岩堆、滑坡体、泥石流沟、崩塌、围岩落石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。¶

抗震设计

16.4.2 隧道洞口位置的选择应结合洞口段的地形和地质条件确定，并应采取措施控制洞口仰坡和边坡的开挖高度，防止发生崩塌和滑坡等震害。¶

16.4.3 在抗震设防烈度较高的地区，洞口边仰坡较陡时，宜采用明洞式洞门，并采取防止落石撞击的措施。¶

16.4.4 明洞衬砌应采用钢筋混凝土结构，并沿隧道纵向设置防震缝。¶

16.4.5 设计基本地震动峰值加速度大于或等于 0.20g 的地区，隧道洞门端墙与衬砌环框间、端墙与洞口挡土墙或翼墙间的施工接缝处，应采取加设短钢筋或设置榫头等抗震连接措施。¶

16.4.6 隧道洞口段、浅埋偏压段、深埋软弱围岩段和断层破碎带等地段的结构，其抗震加强长度应根据地形、地质条件确定。抗震设防段两端应向围岩质量较好的地段延伸，两车道及其以下隧道宜延伸5\~10m，三车道隧道及其以上隧道宜延伸10\~20m。¶

16.4.7 抗震设防地段衬砌结构构造应符合下列规定：¶

1 软弱围岩段的隧道衬砌应采用带仰拱的曲墙式衬砌。 2 明暗洞交界处、软硬岩交界处及断层破碎带，宜结合沉降缝、伸缩缝综合设置防震缝。

3 通道交叉口部及未经注浆加固处理的断层破碎带区段采用复合式支护结构时，二次衬砌应采用钢筋混凝土结构。

4 当隧道穿越活动断层时，衬砌断面宜根据断层最大位错量评估值进行隧道断面尺寸的超挖设计。断层设防段宜设置防震缝。

16.5 洞内设施¶

16.5.1 洞内设施，包括洞内附属构造物和附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，均应进行抗震设计。¶

16.5.2 附属构造物和机电设备与主体结构应有可靠连接，避免地震时脱落伤人。¶

16.5.3 安装在隧道内的机电设施支座和连接，应符合地震时使用功能的要求，且不应导致相关部件的损坏。¶

17 改扩建设计¶

17.1 一般规定¶

17.1.1 为改善隧道通行条件、增加通行能力，或提高公路等级和标准，利用既有隧道或既有隧道线位时，可对既有隧道进行改建、扩建或增建。受地形地质条件限制的局部路段，经评估论证，可维持原隧道通行。¶

17.1.2 进行隧道改扩建时，除应按本规范第3章进行必要的调查外，尚应对既有隧道的设计、施工、维修养护及运营情况等应进行调查。¶

17.2 隧道改扩建方案设计¶

17.2.1 隧道改扩建设计应结合路线总体设计、隧道接线条件、工程地质、既有隧道现状、交通组织、建设条件进行经济技术比较，充分利用既有隧道，合理确定改扩建形式和技术标准。¶

17.2.2 增建和扩建隧道的线形及横断面设计应满足现行《公路工程技术标准》(JTG B01) 和本规范第 4 章的相关规定。¶

17.2.3 既有双洞四车道隧道扩建成六车道隧道时，宜采用原位扩建。¶

17.2.4 既有双洞四车道隧道扩建为八车道隧道时，可采用原位扩建或利用原有隧道再增建隧道方案。¶

17.2.5 既有双洞四车道连拱隧道扩建为双洞六车道隧道时，宜保留既有连拱隧道，改为同向分行，新增一个单洞三车道隧道。¶

17.2.6 既有双洞四车道连拱隧道扩建为双洞八车道隧道时，可保留既有连拱隧道，新增一个四车道隧道或两个两车道隧道，也可采用改连拱隧道为单洞四车道隧道，新增一个单洞四车道隧道。¶

改扩建设计

17.2.7 同向采用两个隧道分行时，应设置必要的交通安全设施。¶

17.2.8 单洞双向行驶两车道隧道扩建为双洞四车道隧道时，宜利用既有隧道，增建一个两车道隧道。¶

17.2.9 改扩建后对不再作为通车使用的既有隧道，宜用作维修、养护服务通道和应急疏散救援通道。疏散救援通道应能保证隧道结构的长期稳定。¶

17.2.10 隧道扩建宜在并行新建隧道施工完成后进行。新建隧道施工时应减小对既有隧道结构的影响，必要时应对既有隧道结构采取临时保护或加固措施。¶

17.2.11 隧道改扩建设计应包含施工方案设计和交通组织设计，宜采用不中断交通的施工方案。¶

17.3 隧道扩建¶

17.3.1 既有隧道扩建应符合下列要求：¶

1 隧道线位应与既有隧道保持一致，扩建隧道净空应尽可能利用既有隧道净空。 2 隧道路面设计高程宜与既有隧道保持一致。

3 既有隧道内的紧急停车带、车行横通道、人行横通道的位置、间距及尺寸应尽可能利用。

17.3.2 扩建隧道结构设计应包括对既有隧道结构的拆除方案设计和临时支护设计，扩建隧道应进行扩建施工多种工况下的结构受力状态和围岩稳定性计算，衬砌结构和构造应符合本规范其他章节的相关规定。¶

17.3.3 隧道扩建围岩压力计算应符合下列规定：¶

1 既有隧道施工时对围岩扰动不大，施工期间未发生大变形、塌方等，且经过一定时间运营后，围岩无明显变异的段落，可参照新建隧道计算围岩压力。 2 既有隧道施工中发生过塌方的段落，应根据塌方高度及塌方横向范围，确定围岩级别和围岩压力。

17.3.4 既有隧道扩建宜采用单侧扩挖方式，扩挖范围宜包括既有隧道全部开挖范围。¶

17.3.5 扩建隧道对临近隧道产生明显爆破震动和对围岩稳定、结构内力产生不良影响时，应采取可靠的技术措施降低影响。¶

17.4 隧道改建¶

17.4.1 改建前，应对既有隧道的现状进行全面调查、检测，分析评价既有隧道的健康状况。¶

17.4.2 隧道改建应符合下列规定：¶

1 隧道改建应按现行《公路工程技术标准》（JTG B01）执行；当技术和经济条件限制时，可采用原有技术标准。 2 既有隧道土建结构在能保证通行能力和营运安全的前提下，应尽可能利用，不宜改变既有结构和衬砌背后的排水系统。

3 改建后，隧道设计行车速度与隧道前后路段设计行车速度差不应大于 20km/h。

17.4.3 既有隧道新增紧急停车带时，应采用局部扩挖的方式。¶

17.4.4 隧道改建同时又有并行增建隧道时，隧道改建宜在增建隧道施工完成后实施。¶

17.5 增建隧道¶

17.5.1 增建隧道结构设计应符合新建隧道的相关规定。¶

17.5.2 增建隧道布置应减少对既有隧道的影响。¶

17.5.3 增建隧道与既有隧道为小净距时，应按小净距隧道考虑围岩压力。¶

17.5.4 增建隧道与既有隧道间设置横通道时，增建隧道设计高程应满足横通道纵坡设计要求；横通道开洞位置应避开既有隧道衬砌结构变形缝和施工缝，避开距离不宜小于2m。¶

17.5.5 应根据既有隧道运营要求、结构现状、与既有隧道净距、围岩级别等因素，考虑增建隧道爆破施工对相邻既有隧道结构的影响。¶

洞内预留预埋及构造物

18 洞内预留预埋及构造物¶

18.1 一般规定¶

18.1.1 应根据隧道交通工程与设施的要求进行洞内预留、预埋及构造物设计，预留、预埋及构造物设计应与相关专业进行协调。¶

18.1.2 预留洞室和预埋件应能保证隧道结构的稳定和结构强度，不得损害隧道衬砌结构的支护能力。¶

18.2 预留预埋¶

18.2.1 预留洞室尺寸拟定应能满足设备放置空间和维护操作空间要求。¶

18.2.2 预留洞室应避开衬砌结构变形缝和施工缝布置，避开距离不宜小于 1.5m。¶

18.2.3 预留洞室应做好防水设计，预留洞室内应不渗不漏。¶

18.2.4 隧道内各类设施的悬挂及安装预埋件应根据其承重和耐久性要求，进行强度和防腐设计，并应符合下列规定：¶

1 隧道内预埋件设计使用年限，应与结构设计使用年限一致。 2 有承重要求的预埋件，应满足使用承载力要求。

3 吊挂风机预埋件的强度应能承受不小于风机重量 15 倍的荷载。

18.2.5 预埋在衬砌内的各种管线，应置于衬砌截面的中部，管壁距衬砌内外侧边缘不应小于 100mm。¶

18.2.6 在有强电敷设的隧道，应根据电专业要求预埋接地扁钢，预埋接地要求可由电专业具体设计。¶

18.3 电缆沟¶

18.3.1 应根据机电工程和消防工程需要设置电缆沟，电缆沟宜布置在两侧检修道下。¶

18.3.2 电缆沟尺寸应根据隧道内电缆、消防管布置需求拟定断面形式和尺寸，应考虑便于电缆、消防管的敷设和维护。¶

18.3.3 电缆沟盖板应能承受人行荷载；盖板应按一定距离设开启吊钩或开启孔或开启缝，盖板顶面应与路缘石顶面平齐。¶

18.3.4 电缆沟外侧壁应采用钢筋混凝土结构，应能确保受车辆撞击后，管内设施不被损坏。¶

18.3.5 电缆沟应满足自流排水要求。¶

附录 A 围岩分级有关规定¶

A.0.1 岩石坚硬程度定量指标用岩石单轴饱和抗压强度（ $R_{c}$ ）表达，宜采用实测值；若无实测值时，可采用实测的岩石点荷载强度指数（ $I_{S(50)}$ ）的换算值，即按式(A.0.1)计算：¶

A.0.2 岩体完整程度的定量指标用岩体完整性系数（ $K_{v}$ ）表达，应符合下列规定：¶

1 $K_{v}$ 宜用弹性波探测值；若无探测值时，可用岩体体积节理数（ $J_{v}$ ）按表A.0.2确定对应的 $K_{v}$ 值。

表 A.0.2 $J_{\nu}$ 与 $K_{\nu}$ 对照表

$J_{v}$ (条/ $m^{3}$ )	<3	3~10	10~20	20~35	≥35
$K_{v}$	>0.75	0.75~0.55	0.55~0.35	0.35~0.15	≤0.15

围岩分级有关规定 2 岩体完整性指标 $K_{v}$ 测试和计算方法，应针对不同的工程地质岩组或岩性段，选择有代表性的点、段，测试岩体弹性纵波速度，并应在同一岩体取样测定岩石纵波速度，按式（A.0.2-1）计算：

式中： $v_{pm}$ ——岩体弹性纵波速度（km/s）；

$v_{pr}$ ——岩石弹性纵波速度（km/s）；

3 岩体体积节理数 $J_{v}$ （条/ $m^{3}$ ）测试和计算方法，应针对不同的工程地质岩组或岩性段，选择有代表性的露头或开挖壁面进行节理（结构面）统计。除成组节理外，对延伸长度大于1m的分散节理亦应予以统计。已为硅质、铁质、钙质充填再胶结的节理，可不予统计。每一测点的统计面积不应小于 $2 \times 5m^{2}$ 。岩体 $J_{v}$ 值应根据节理统计结果，按式（A.0.2-2）计算：

式中： $S_{n}$ ——第 n 组节理每米长测线上的条数；

$S_{k}$ ——每立方米岩体非成组节理条数（条/ $m^{3}$ ）；

A.0.3 岩体基本质量影响因素的修正系数 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 、 $K_{3}$ 的取值可分别按表A.0.3-1、表A.0.3-2和表A.0.3-3确定。无表中所示情况时，修正系数可取零。¶

表 A.0.3-1 地下水影响修正系数 $K_{1}$

地下水出水状态	BQ
地下水出水状态	>550	550~451	350~251	<250
潮湿或点滴状出水, $p ⩽ 0.1$ 或 $Q ⩽ 25$	0	0	0.2~0.3	0.4~0.6
淋雨状或涌流状出水, $0.1 < p ⩽ 0.5$ 或 $25 < Q ⩽ 125$	0~0.1	0.1~0.2	0.4~0.6	0.7~0.9
淋雨状或涌流状出水, $p > 0.5$ 或 $Q > 125$	0.1~0.2	0.2~0.3	0.7~0.9	1.0

注：在同一地下水状态下，岩体基本质量指标 BQ 越小，修正系数 $K_{1}$ 取值越大；同一岩体，地下水量、水压越大，修正系数 $K_{1}$ 取值越大。

表 A.0.3-2 主要软弱结构面产状影响修正系数 $K_{2}$

结构面产状及其与洞轴线的组合关系	结构面走向与洞轴线夹角<30°结构面倾角30°~75°	结构面走向与洞轴线夹角>60°结构面倾角>75°	其他组合
$K_{2}$	0.4~0.6	0~0.2	0.2~0.4

注：1. 一般情况下，结构面走向与洞轴线夹角越大，结构面倾角越大，修正系数 $K_{2}$ 取值越小；结构面走向与洞轴线夹角越小，结构面倾角越小，修正系数 $K_{2}$ 取值越大；
2. 本表特指存在一组起控制作用结构面的情况，不适用于有两组或两组以上起控制作用结构面的情况。

表 A. 0.3-3 初始应力状态影响修正系数 $K_{3}$

初始应力状态	BQ
初始应力状态	>550	550~451	450~351	350~251	≤250
极高应力区	1.0	1.0	1.0~1.5	1.0~1.5	1.0
高应力区	0.5	0.5	0.5	0.5~1.0	0.5~1.0

注：1. $BQ$ 值越小，修正系数 $K_{3}$ 取值越大。
2. 围岩极高及高初始应力状态的评估，可按附录 A 中表 A.0.4 规定进行。

A.0.4 根据岩体（围岩）钻探和开挖过程中出现的主要现象，如岩芯饼化或岩爆现象，可按表 A.0.4 评估围岩的应力情况。¶

表 A.0.4 高初始应力地区围岩在开挖过程中出现的主要现象

应力情况	主要现象	$R_{c} / σ_{ma x}$
极高应力	1. 硬质岩:开挖过程中有岩爆发生,有岩块弹出,洞壁岩体发生剥离,新生裂缝多,成洞性差;2. 软质岩:岩芯常有饼化现象,开挖过程中洞壁岩体有剥离,位移极为显著,甚至发生大位移,持续时间长,不易成洞	<4
高应力	1. 硬质岩:开挖过程中可能出现岩爆,洞壁岩体有剥离和掉块现象,新生裂缝较多,成洞性差;2. 软质岩:岩芯时有饼化现象,开挖过程中洞壁岩体位移显著,持续时间较长,成洞性差	4~7

注： $\sigma_{max}$ 为垂直洞轴线方向的最大初始应力。

A.0.5 岩石坚硬程度的定性划分应符合下列规定：¶

围岩分级有关规定 1 岩石坚硬程度可按表 A.0.5-1 定性划分。

表 A.0.5-1 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
硬质岩	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.中等(弱)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.中等(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.中等(弱)风化~强风化的较坚硬岩;3.中等(弱)风化的较软岩;4.未风化的泥岩、泥质页岩、绿泥石片岩、绢云母片岩等
	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.强风化的软岩;3.各种半成岩

2 岩石风化程度可按表 A.0.5-2 确定。当波速比 $k_{v}$ 、风化系数 $k_{f}$ 及野外特征与表列不对应时，岩石风化程度宜综合判断。

表 A. 0.5-2 岩石风化程度的划分

名称	野外特征	风化程度参数指标
名称	野外特征	波速比 $k_{v}$	风化系数 $k_{f}$
未风化	岩石结构构造未变,岩质新鲜	0.9~1.0	0.9~1.0
微风化	岩石结构构造、矿物成分和色泽基本未变,部分裂隙面有铁锰质渲染或略有变色	0.8~0.9	0.8~0.9
中等(弱)风化	岩石结构构造大部分破坏,矿物成分和色泽已明显变化,长石、云母和铁镁矿物已风化蚀变	0.6~0.8	0.4~0.8
强风化	岩石结构构造大部分破坏,矿物成分和色泽已明显变化,长石、云母和铁镁矿物已风化蚀变	0.4~0.6	<0.4
全风化	岩石结构构造完全破坏,已崩解和分解成松散土状或砂状,矿物全部变色,光泽消失,除石英颗粒外的矿物大部分风化蚀变为次生矿物	0.2~0.4	—

注：1. 波速比 $k_{v}$ 为风化岩石弹性纵波速度与新鲜岩石弹性纵波速度之比。
2. 风化系数 $k_{f}$ 为风化岩石单轴饱和抗压强度之比。

3 岩体节理发育程度可按表 A.0.5-3 划分。

表 A.0.5-3 岩体节理发育程度划分

节理间距d(mm)	d>400	200	20	d≤20
节理发育程度	不发育	发育	很发育	极发育

4 $R_{c}$ 与岩石坚硬程度定性划分的关系可按表 A.0.5-4 确定。

表 A.0.5-4 $R_{\mathrm{c}}$ 与岩石坚硬程度定性划分的关系

$R_{c}$ (MPa)	>60	60~30	30~15	15~5	<5
坚硬程度	坚硬岩	较坚硬岩	较软岩	软岩	极软岩

A.0.6 岩石完整程度的定性划分应符合下列规定：¶

1 岩体完整程度可按表 A.0.6-1 定性划分。

表 A.0.6-1 岩体完整程度的定性划分

名称	结构面发育程度		主要结构面的结合程度	主要结构面类型	相应结构类型
名称	组数	平均间距(m)	主要结构面的结合程度	主要结构面类型	相应结构类型
完整	1~2	>1.0	好或一般	节理、裂隙、层面	整体状或巨厚层结构
较完整	1~2	>1.0	差	节理、裂隙、层面	块状或厚层状结构
较完整	2~3	1.0~0.4	好或一般	节理、裂隙、层面	块状结构
较破碎	2~3	1.0~0.4	差	节理、裂隙、层面、小断层	裂隙块状或中厚层结构
	≥3	0.2~0.4	好		镶嵌碎裂结构
	≥3	0.2~0.4	一般		中、薄层状结构
破碎	≥3	0.2~0.4	差	各种类型结构面	裂隙块状结构
破碎	≥3	≤0.2	一般或差	各种类型结构面	碎裂状结构
极破碎	无序		很差		散体状结构

注：平均间距指主要结构面（1\~2组）间距的平均值。
2 结构面结合程度可按表 A.0.6-2 划分。

表 A.0.6-2 结构面结合程度划分

结合程度	结构面特征
好	张开度小于1mm,为硅质、铁质或钙质胶结,或结构面粗糙,无填充物;张开度1~3mm,为硅质或铁质胶结;张开度大于3mm,结构面粗糙,为硅质胶结
一般	张开度小于1mm,结构面平直,钙泥质胶结或无填充物;张开度1~3mm,为钙质胶结;张开度大于3mm,结构面粗糙,为铁质或钙质胶结
差	张开度1~3mm,结构面平直,为泥质胶结或钙泥质胶结;张开度大于3mm,多为泥质或岩屑胶结
很差	泥质充填或泥夹岩屑充填,充填物厚度大于起伏差

3 岩层厚度分类可按表 A.0.6-3 确定。表 A.0.6-3 岩层厚度分类

单层厚度h(m)	h>1.0	0.5	0.1	h≤0.1
岩层厚度分类	巨厚层	厚层	中厚层	薄层

4 $K_{v}$ 与定性划分的岩体完整程度的对应关系可按表 A.0.6-4 确定。

表 A.0.6-4 $K_{\nu}$ 与定性划分的岩体完整程度的对应关系

$K_{v}$	>0.75	0.75~0.55	0.55~0.35	0.35~0.15	<0.15
完整程度	完整	较完整	较破碎	破碎	极破碎

围岩分级有关规定

A.0.7 各级岩质围岩的物理力学参数及结构面抗剪强度，应通过室内或现场试验获得。当无实测数据时，可按下列各表选取：¶

1 各级岩质围岩物理力学参数可按表 A.0.7-1 选用。

表 A.0.7-1 各级岩质围岩物理力学参数

围岩级别	重度γ(kN/m3)	弹性抗力系数k(MPa/m)	变形模量E(GPa)	泊松比μ	内摩擦角φ(°)	黏聚力c(MPa)	计算摩擦角φc(°)
I	>26.5	1800~2800	>33	<0.2	>60	>2.1	>78
II	>26.5	1200~1800	20~33	0.2~0.25	50~60	1.5~2.1	70~78
III	26.5~24.5	500~1200	6~20	0.25~0.3	39~50	0.7~1.5	60~70
IV	24.5~22.5	200~500	1.3~6	0.3~0.35	27~39	0.2~0.7	50~60
V	17~22.5	100~200	<1.3	0.35~0.45	20~27	0.05~0.2	40~50
VI	15~17	<100	<1	0.4~0.5	<20	<0.2	30~40

注：1. 本表数值不包括黄土地层。
2. 选用计算摩擦角时，不再计内摩擦角和黏聚力。

2 岩体结构面抗剪断峰值强度参数可按表 A.0.7-2 选用。

表 A.0.7-2 岩体结构面抗剪断峰值强度参数

序号	两侧岩体的坚硬程度及结构面的结合程度	内摩擦角φ(°)	黏聚力c(MPa)
1	坚硬岩,结合好	>37	>0.22
2	坚硬~较坚硬岩,结合一般;较软岩,结合好	37~29	0.22~0.12
3	坚硬~较坚硬岩,结合差;较软岩~软岩,结合一般	29~19	0.12~0.08
4	较坚硬~较软岩,结合差~结合很差;软岩,结合差;软质岩的泥化面	19~13	0.08~0.05
5	较坚硬岩及全部软质岩,结合很差;软质岩泥化层本身	<13	<0.05

3 各级土质围岩物理力学参数可按表 A.0.7-3 选用。表 A.0.7-3 各级土质围岩物理力学参数

围岩级别	土体类别	重度(kN/m3)	弹性抗力系数k(MPa/m)	变形模量E(GPa)	泊松比μ	内摩擦角φ(°)	黏聚力c(MPa)
IV	黏质土	20~30	200~300	0.030~0.045	0.25~0.33	30~45	0.060~0.250
	砂质土	18~19		0.024~0.030	0.29~0.31	33~40	0.012~0.024
	碎石土	22~24		0.050~0.075	0.15~0.30	43~50	0.019~0.030
V	黏质土	16~18	100~200	0.005~0.030	0.33~0.43	15~30	0.015~0.060
	砂质土	15~18		0.003~0.024	0.31~0.36	25~33	0.003~0.012
	碎石土	17~22		0.010~0.050	0.20~0.35	30~43	<0.019
VI	黏质土	14~16	<100	<0.005	0.43~0.50	<15	<0.015
VI	砂质土	14~15	<100	0.003~0.005	0.36~0.42	10~25	<0.003

隧道建筑限界与内轮廓图

附录 B 隧道建筑限界与内轮廓图¶

B.0.1 四级公路两车道隧道建筑限界与内轮廓如图 B.0.1-1、图 B.0.1-2 所示。¶

图 B.0.1-1 四级公路两车道隧道建筑限界（20km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.1-2 四级公路两车道隧道内轮廓图（20km/h）（尺寸单位：cm）

B.0.2 三级公路两车道隧道建筑限界与内轮廓如图 B.0.2-1、图 B.0.2-2 所示。¶

图 B.0.2-1 三级公路两车道隧道建筑限界（30km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.2-2 三级公路两车道隧道内轮廓图（30km/h）（尺寸单位：cm）

隧道建筑限界与内轮廓图

B.0.3 三级公路两车道隧道建筑限界与内轮廓如图 B.0.3-1、B.0.3-2 所示。¶

图 B.0.3-1 三级公路两车道隧道建筑限界（40km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.3-2 三级公路两车道隧道建筑限界（40km/h）（尺寸单位：cm）

B.0.4 二级公路两车道隧道限界图（60km/h）如图 B.0.4-1、图 B.0.4-2 所示。¶

图 B.0.4-1 二级公路两车道隧道限界图（60km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.4-2 二级公路两车道隧道内轮廓图（60km/h）（尺寸单位：cm）

隧道建筑限界与内轮廓图

B.0.5 二级公路两车道隧道限界图（80km/h）如图 B.0.5-1、图 B.0.5-2 所示。¶

图 B.0.5-1 二级公路两车道隧道限界图（80km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.5-2 二级公路两车道隧道内轮廓图（80km/h）（尺寸单位：cm）

B.0.6 一级公路两车道隧道限界图（60km/h）如图 B.0.6-1、图 B.0.6-2 所示。¶

图 B.0.6-1 一级公路两车道隧道限界图（60km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.6-2 一级公路两车道隧道内轮廓图（60km/h）（尺寸单位：cm）

隧道建筑限界与内轮廓图

B.0.7 高速公路、一级公路两车道隧道限界图（80km/h）如图 B.0.7-1、图 B.0.7-2 所示。¶

图 B.0.7-1 高速公路、一级公路两车道隧道限界图（80km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.7-2 高速公路、一级公路两车道隧道内轮廓图（80km/h）（尺寸单位：cm）

B.0.8 高速公路、一级公路两车道隧道限界图（100km/h）如图 B.0.8-1、图 B.0.8-2 所示。¶

图 B.0.8-1 高速公路、一级公路两车道隧道限界图（100km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.8-2 高速公路、一级公路两车道隧道内轮廓图（100km/h）（尺寸单位：cm）

隧道建筑限界与内轮廓图

B.0.9 高速公路、一级公路两车道隧道限界图（120km/h）如图 B.0.9-1、图 B.0.9-2 所示。¶

图 B.0.9-1 高速公路两车道隧道限界图（120km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.9-2 高速公路两车道隧道内轮廓图（120km/h）（尺寸单位：cm）

B.0.10 一级公路三车道隧道限界图（60km/h）如图 B.0.10-1、图 B.0.10-2 所示。¶

图 B.0.10-1 一级公路三车道隧道限界图（60km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.10-2 一级公路三车道隧道内轮廓图（60km/h）（尺寸单位：cm）

隧道建筑限界与内轮廓图

B.0.11 高速公路、一级公路三车道隧道限界图（80km/h）如图 B.0.11-1、图 B.0.11-2 所示。¶

图 B.0.11-1 高速公路、一级公路三车道隧道限界图（80km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.11-2 高速公路、一级公路三车道隧道内轮廓图（80km/h）（尺寸单位：cm）

B.0.12 高速公路、一级公路三车道隧道限界图（100km/h）如图 B.0.12-1、图 B.0.12-2 所示。¶

图 B.0.12-1 高速公路、一级公路三车道隧道限界图（100km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.12-2 高速公路、一级公路三车道隧道内轮廓图（100km/h）（尺寸单位：cm）

隧道建筑限界与内轮廓图

B.0.13 高速公路、一级公路三车道隧道限界图（120km/h）如图 B.0.13-1、图 B.0.13-2 所示。¶

图 B.0.13-1 高速公路、一级公路三车道隧道限界图（120km/h）（尺寸单位：cm）

图 B.0.13-2 高速公路、一级公路三车道隧道内轮廓图（120km/h）（尺寸单位：cm）

附录 C 型钢特性参数表¶

C.0.1 工字钢截面特性参数可按表 C.0.1 选用。¶

表 C.0.1 工字钢截面特性参数表

型号	截面尺寸(mm)						截面面积 $(c m^{2})$	理论质量(kg/m)	截面特性参数
	h	b	d	t	r	$r_{1}$			X-X				Y-Y
	h	b	d	t	r	$r_{1}$			$I_{x} (c m^{4})$	$W_{x} (c m^{3})$	$i_{x} (c m)$	$I_{x}, S_{x}$	$I_{Y} (c m^{4})$	$W_{Y} (c m^{3})$	$i_{Y} (c m)$
I 10	100	68	4.5	7.6	6.5	3.3	14.345	11.261	245	49	4.14	8.59	33	9.72	1.52
I 12.6	126	74	5.0	8.4	7.0	3.5	18.118	14.223	188	77.5	5.20	10.80	46.9	12.7	1.61
I 14	140	80	5.5	9.1	7.5	3.8	21.516	16.890	712	102	5.76	12.00	64.4	16.1	1.73
I 16	160	88	6.0	9.9	8.0	4.0	26.131	20.513	1130	141	6.58	13.80	93.1	21.2	1.89
I 18	180	94	6.5	10.7	8.5	4.3	30.756	24.143	1660	185	7.36	15.40	122	26.0	2.00
I 20a	200	100	7.0	11.4	9.0	4.5	35.578	27.929	2370	237	8.15	17.20	158	31.5	2.12
I 20b	200	102	9.0	11.4	9.0	4.5	39.578	31.069	2500	250	7.96	16.90	169	33.1	2.06
I 22a	220	110	7.5	12.3	9.5	4.8	42.128	33.070	3400	309	8.99	18.90	225	40.9	2.31
I 22b	220	112	9.5	12.3	9.5	4.8	46.528	36.524	3570	325	8.78	18.70	239	42.7	2.27
I 25a	250	116	8.0	13.0	10.0	5.0	48.541	38.105	5020	402	10.20	21.60	280	48.3	2.40
I 25b	250	118	10.0	13.0	10.0	5.0	53.541	42.030	5280	423	9.94	21.30	309	52.4	2.40
I 28a	280	122	8.5	13.7	10.5	5.3	55.404	43.492	7110	508	11.30	24.60	345	56.6	2.50
I 32a	320	130	9.5	15.0	11.5	5.8	67.156	52.747	11100	692	12.80	27.50	460	70.8	2.62
I 32b	320	132	11.5	15.0	11.5	5.8	73.556	57.741	11600	726	12.60	27.10	502	76.0	2.61
I 32c	320	134	13.5	15.0	11.5	5.8	79.956	62.765	12200	760	12.30	26.80	544	81.2	2.61
I 36a	360	136	10.0	15.8	12.0	6.0	76.480	60.037	15800	875	14.40	30.70	552	81.2	2.69
I 36b	360	138	12.0	15.8	12.0	6.0	83.680	65.689	16500	919	14.10	30.30	582	84.3	2.64
I 36c	360	140	14.0	15.8	12.0	6.0	90.880	71.341	17300	962	13.80	29.90	612	87.4	2.60
I 40a	400	142	10.5	16.5	12.5	6.3	86.112	37.598	21700	1090	15.90	34.10	660	93.2	2.77
I 40b	400	144	12.5	16.5	12.5	6.3	94.112	73.878	22800	1140	15.60	33.60	692	96.2	2.71
I 40c	400	146	14.5	16.5	12.5	6.3	102.112	80.158	23900	1190	15.20	33.20	727	99.6	2.65
I 45a	450	150	11.5	18.0	13.5	6.8	102.446	80.420	32200	1430	17.70	38.60	855	114.0	2.89
I 45b	450	152	13.5	18.0	13.5	6.8	111.446	87.485	33800	1500	17.40	38.00	894	118.0	2.84

型钢特性参数表续上表

型号	截面尺寸(mm)						截面面积 $(c m^{2})$	理论质量(kg/m)	截面特性参数
	h	b	d	t	r	$r_{1}$			X-X				Y-Y
	h	b	d	t	r	$r_{1}$			$I_{x} (c m^{4})$	$W_{x} (c m^{3})$	$i_{x}$ (cm)	$I_{x}, S_{x}$	$I_{Y} (c m^{4})$	$W_{Y} (c m^{3})$	$i_{Y}$ (cm)
I 45c	450	154	15.5	18.0	13.5	6.8	120.446	94.550	35 300	1 570	17.10	37.60	938	122.0	2.79
I 50a	500	158	12.0	20.0	14.0	7.0	119.304	93.654	46 500	1 860	19.70	42.80	1 120	142.0	3.07
I 50b	500	160	14.0	20.0	14.0	7.0	129.304	104.504	48 600	1 940	19.40	42.40	1 170	146.0	3.01
I 50c	500	162	16.0	20.0	14.0	7.0	139.304	109.354	50 600	2 080	19.00	41.80	1 220	151.0	2.96
I 56a	560	166	12.5	21.0	14.5	7.3	135.435	106.316	65 600	2 340	22.00	47.70	1370	165.0	3.18
I 56b	560	168	14.5	21.0	14.5	7.3	146.635	115.108	68 500	2 450	21.60	47.20	1 490	174.0	3.16
I 56c	560	170	16.5	21.0	14.5	7.3	157.835	123.900	71 400	2 550	21.30	46.70	1 560	183.0	3.16
I 63a	630	176	13.0	22.0	15.0	7.5	154.658	121.407	93 900	2 980	24.50	54.20	1 700	193.0	3.31
I 63b	630	178	15.0	22.0	15.0	7.5	167.258	131.298	98 100	3 000	24.20	53.50	1 810	204.0	3.29
I 63c	630	180	17.0	22.0	15.0	7.5	179.858	141.189	102 000	3 300	23.30	52.90	1 920	214.0	3.27

注：表中截面特征参数：I-惯性矩；W-截面系数；i-惯性半径；S-半截面的净力矩。

C.0.2 宽翼缘 H 形钢截面特性参数可按表 C.0.2 选用。表 C.0.2 宽翼缘 H 形钢截面特性参数表¶

类别	型号(高×宽)	截面尺寸(mm)					截面面积(cm2)	理论质量(kg/m)	截面特性参数
		H	B	$T_{1}$	$t_{2}$	R			惯性矩(cm4)		惯性半径(cm)		截面模数(cm3)
		H	B	$T_{1}$	$t_{2}$	R			$I_{x}$	$I_{Y}$	$i_{x}$	$i_{Y}$	$W_{x}$	$W_{Y}$
HW	100×100	100	100	6	8	8	21.59	16.9	386	134	4.23	2.49	77.1	26.7
	125×125	125	125	6.5	9	8	30	23.6	843	293	5.3	3.13	135	46.9
	150×150	150	150	7	10	8	39.65	31.1	1620	563	6.39	3.77	216	75.1
	175×175	175	175	7.5	11	13	51.43	40.4	2918	983	7.53	4.37	334	112
	200×200	200	200	8	12	13	63.53	49.9	4717	1601	8.62	5.02	472	160
	200×200	200	204	12	12	13	71.53	56.2	4984	1701	8.35	4.88	498	167
	250×250	244	252	11	11	13	81.31	63.8	8573	2937	10.27	6.01	703	233
		250	250	9	14	13	91.43	71.8	10689	3648	10.81	6.32	855	292
		250	255	14	14	13	103.93	81.6	11340	3875	10.45	6.11	907	304
	300×300	294	302	12	12	13	106.33	83.5	16384	5513	12.41	7.2	1115	365
		300	300	10	15	13	118.45	93.0	20010	6753	13	7.55	1334	450
		300	305	15	15	13	133.45	104.8	21135	7102	12.58	7.29	1409	466

续上表

类别	型号(高×宽)	截面尺寸(mm)					截面面积 $(c m^{2})$	理论质量(kg/m)	截面特性参数
		H	B	$T_{1}$	$t_{2}$	R			惯性矩 $(c m^{4})$		惯性半径(cm)		截面模数 $(c m^{3})$
		H	B	$T_{1}$	$t_{2}$	R			$I_{x}$	$I_{Y}$	$i_{x}$	$i_{Y}$	$W_{x}$	$W_{Y}$
HW	350×350	338	351	13	13	13	133.27	104.6	27 352	9 376	14.33	8.39	1 618	534
		344	348	10	16	13	144.01	113.0	32 545	11 242	15.03	8.84	1 892	646
		344	354	16	16	13	164.65	129.3	34 581	11 841	14.49	8.48	2 011	669
		350	350	12	19	13	171.89	134.9	39 637	13 582	15.19	8.89	2 265	776
		350	357	19	19	13	196.39	154.2	42 138	14 427	14.65	8.57	2 408	808
	400×400	388	402	15	15	22	178.45	140.1	48 040	16 255	16.41	9.54	2 476	809
		394	398	11	18	22	186.81	146.6	55 597	18 920	17.25	10.06	2 822	951
		394	405	18	18	22	214.39	168.3	59 165	19 951	16.61	9.65	3 003	985
		400	400	13	21	22	218.69	171.7	66 455	22 410	17.43	10.12	3 323	1 120
		400	408	21	21	22	250.69	196.8	70 722	23 804	16.8	9.74	3 536	1 167
		414	405	18	28	22	295.39	231.9	93 518	31 022	17.79	10.25	4 518	1 532
		428	407	20	35	22	360.65	283.1	12 089	39 357	18.31	10.45	5 649	1 934
		458	417	30	50	22	528.55	414.9	19 093	60 516	19.01	10.7	8 338	2 902
		498	432	45	70	22	770.05	604.5	30 473	94 346	19.89	11.07	12 238	4 368
	500×500	492	465	15	20	22	257.95	202.5	115 559	33 531	21.17	11.4	4 698	1 442
		502	465	15	25	22	304.45	239.0	145 012	41 910	21.82	11.73	5 777	1 803
		502	470	20	25	22	329.55	258.7	150 283	43 295	21.35	11.46	5 987	1 842
HM	150×100	148	100	6	9	8	26.35	20.7	995.3	150.3	6.15	2.39	134.5	30.1
	200×150	194	150	6	9	8	38.11	29.9	2 586	506.6	8.24	3.65	266.6	67.6
	250×175	244	175	7	11	13	55.49	43.6	5 908	983.5	10.32	4.21	484.3	112.4
	300×200	294	200	8	12	13	71.05	55.8	10 858	1 602	12.36	4.75	738.6	160.2
	350×250	340	250	9	14	13	99.53	78.1	20 867	3 648	14.48	6.05	1 227	291.9
	400×300	390	300	10	16	13	133.25	104.6	37 363	7 203	16.75	7.35	1 916	480.2
	450×300	440	300	11	18	13	153.89	120.8	54 067	8 105	18.74	7.26	2 458	540.3
	500×300	482	300	11	15	13	141.17	110.8	57 212	6 756	20.13	6.92	2 374	450.4
	500×300	488	300	11	18	13	159.17	124.9	67 916	8 106	20.66	7.14	2 783	540.4
	550×300	544	300	11	15	13	147.99	116.2	74 874	6 756	22.49	6.76	2 753	450.4
	550×300	550	300	11	18	13	165.99	130.3	88 470	8 106	23.09	6.99	3 217	540.4

型钢特性参数表续上表

类别	型号(高×宽)	截面尺寸(mm)					截面面积 $(c m^{2})$	理论质量(kg/m)	截面特性参数
		H	B	$T_{1}$	$t_{2}$	R			惯性矩 $(c m^{4})$		惯性半径(cm)		截面模数 $(c m^{3})$
		H	B	$T_{1}$	$t_{2}$	R			$I_{x}$	$I_{Y}$	$i_{x}$	$i_{Y}$	$W_{x}$	$W_{Y}$
HM	600×300	582	300	12	17	13	169.21	132.8	97 287	7 659	23.98	6.73	3 343	510.6
		588	300	12	20	13	187.21	147.0	112 827	9 009	24.55	6.94	3 838	600.6
		594	302	14	23	13	217.09	170.4	132 179	10 572	24.68	6.98	4 450	700.1
HN	100×50	100	50	5	7	8	11.85	9.3	191	14.7	4.02	1.11	38.2	5.9
	125×60	125	60	6	8	8	16.69	13.1	407.7	29.1	4.94	1.32	65.2	9.7
	150×75	150	75	5	7	8	17.85	14.0	645.7	49.4	6.01	1.66	86.1	13.2
	175×90	175	90	5	8	8	22.9	18.0	1 174	97.6	7.16	2.06	134.2	21.6
	200×100	198	99	4.5	7	8	22.69	17.8	1 484	113.4	8.09	2.24	149.9	22.9
	200×100	200	100	5.5	8	8	26.67	20.9	1753	133.7	8.11	2.24	175.3	26.7
	250×125	248	124	5	8	8	31.99	25.1	3 346	254.5	10.23	2.82	269.8	41.1
	250×125	250	125	6	9	8	36.97	29.0	3 868	293.5	10.23	2.82	309.4	47
	300×150	298	149	5.5	8	13	40.8	32.0	5 911	441.7	12.04	3.29	396.7	59.3
	300×150	300	150	6.5	9	13	46.78	36.7	6 829	507.2	12.08	3.29	455.3	67.6
	350×175	346	174	6	9	13	52.45	41.2	10 456	791.1	14.12	3.88	604.4	90.9
	350×175	350	175	7	11	13	62.91	49.4	12 980	983.8	14.36	3.95	741.7	112.4
	400×150	400	150	8	13	13	70.37	55.2	17 906	733.2	15.95	3.23	895.3	97.8
	400×200	396	199	7	11	13	71.41	56.1	19 023	1446	16.32	4.5	960.8	145.3
	400×200	400	200	8	13	13	83.37	65.4	22 775	1 735	16.53	4.56	1 139	173.5
	450×200	446	199	8	12	13	82.97	65.1	27 146	1 578	18.09	4.36	1 217	158.6
	450×200	450	200	9	14	13	95.43	74.9	31 973	1 870	18.3	4.43	1 421	187
	500×200	496	199	9	14	13	99.29	77.9	39 628	1 842	19.98	4.31	1 598	185.1
		500	200	10	16	13	112.25	88.1	45 685	2 138	20.17	4.36	1 827	213.8
		506	201	11	19	13	129.31	101.5	54 478	2 577	20.53	4.46	2 153	256.4
	550×200	546	199	9	14	13	103.79	81.5	49 245	1 842	21.78	4.21	1 804	185.2
	550×200	550	200	10	16	13	149.25	117.2	79 515	7 205	23.08	6.95	2 891	480.3
	600×200	596	199	10	15	13	117.75	92.4	64 739	1 975	23.45	4.1	2 172	198.5
		600	200	11	17	13	131.71	103.4	73 749	2 273	23.66	4.15	2 458	227.3
		606	201	12	20	13	149.77	117.6	86 656	2 716	24.05	4.26	2 860	270.2
	650×300	646	299	10	15	13	152.75	119.9	107 794	6 688	26.56	6.62	3 337	447.4
		650	300	11	17	13	171.21	134.4	122 739	7 657	26.77	6.69	3 777	510.5
		656	301	12	20	13	195.77	153.7	144 433	9 100	27.16	6.82	4 403	604.6

续上表

类别	型号(高×宽)	截面尺寸(mm)					截面面积 $(c m^{2})$	理论质量(kg/m)	截面特性参数
		H	B	$T_{1}$	$t_{2}$	R			惯性矩 $(c m^{4})$		惯性半径(cm)		截面模数 $(c m^{3})$
		H	B	$T_{1}$	$t_{2}$	R			$I_{x}$	$I_{Y}$	$i_{x}$	$i_{Y}$	$W_{x}$	$W_{Y}$
HN	700×300	692	300	13	20	18	207.54	162.9	164 101	9 014	28.12	6.59	4 743	600.9
	700×300	700	300	13	24	18	231.54	181.8	193 622	10 814	28.92	6.83	5 532	720.9
	750×300	734	299	12	16	18	182.7	143.4	155 539	7 140	29.18	6.25	4 238	477.6
		742	300	13	20	18	214.04	168.0	191 989	9 015	29.95	6.49	5 175	601
		750	300	13	24	18	238.04	186.9	225 863	10 815	30.8	6.74	6 023	721
		758	303	16	28	18	284.78	223.6	271 350	13 008	30.87	6.76	7 160	858.6
	800×300	792	300	14	22	18	239.5	188.0	242 399	9 919	31.81	6.44	6 121	661.3
	800×300	800	300	14	26	18	263.5	206.8	280 925	11 719	32.65	6.67	7 023	781.3
	850×300	834	298	14	19	18	227.46	178.6	243 858	8 400	32.74	6.08	5 848	563.8
		842	299	15	23	18	259.72	203.9	291 216	10 271	33.49	6.29	6 917	687
		850	300	16	27	18	292.14	229.3	339 670	12 179	34.1	6.46	7 992	812
		858	301	17	31	18	324.72	254.9	389 234	14 125	34.62	6.6	9 073	938.5
	900×300	890	299	15	23	18	266.92	209.5	330 588	10 273	35.19	6.2	7 429	687.1
		900	300	16	28	18	305.82	240.1	397 241	12 631	36.04	6.43	8 828	842.1
		912	302	18	34	18	360.06	282.6	484 615	15 652	36.69	6.59	10 628	1 037
	1 000×300	970	297	16	21	18	276	216.7	382 977	9 203	37.25	5.77	7 896	619.7
		980	298	17	26	18	315.5	247.7	462 157	11 508	38.27	6.04	9 432	772.3
		990	298	17	31	18	345.3	271.1	535 201	13 713	39.37	6.3	10 812	920.3
		1 000	300	19	36	18	395.1	310.2	626 396	16 256	39.82	6.41	12 528	1 084
		1 008	302	21	40	18	439.26	344.8	704 572	18 437	40.05	6.48	13 980	1 221
HT	100×50	95	48	3.2	4.5	8	7.62	6.0	109.7	8.4	3.79	1.05	23.1	3.5
	100×50	97	49	4	5.5	8	9.38	7.4	141.8	10.9	3.89	1.08	29.2	4.4
	100×100	96	99	4.5	6	8	16.21	12.7	272.7	97.1	4.1	2.45	56.8	19.6
	125×60	118	58	3.2	4.5	8	9.26	7.3	202.4	14.7	4.68	1.26	34.3	5.1
	125×60	120	59	4	5.5	8	11.4	8.9	259.7	18.9	4.77	1.29	43.3	6.4
	125×125	119	123	4.5	6	8	20.12	15.8	523.6	186.2	5.1	3.04	888	30.3
	150×75	145	73	3.2	4.5	8	11.47	9.0	383.2	29.3	5.78	1.6	52.9	8
	150×75	147	74	4	5.5	8	14.13	11.1	488	37.3	5.88	1.62	66.4	10.1
	150×100	139	97	3.2	4.5	8	13.44	10.5	447.3	68.5	5.77	2.26	64.4	14.1
	150×100	142	99	4.5	6	8	18.28	14.3	632.7	97.2	5.88	2.31	89.1	19.6

续上表

类别	型号(高×宽)	截面尺寸(mm)					截面面积(cm2)	理论质量(kg/m)	截面特性参数
		H	B	$T_{1}$	$t_{2}$	R			惯性矩(cm4)		惯性半径(cm)		截面模数(cm3)
		H	B	$T_{1}$	$t_{2}$	R			$I_{x}$	$I_{Y}$	$i_{x}$	$i_{Y}$	$W_{x}$	$W_{Y}$
HT	150×150	144	148	5	7	8	27.77	21.8	1070	378.4	6.21	3.69	148.6	51.1
	150×150	147	149	6	8.5	8	33.68	26.4	1338	468.9	6.3	3.73	182.1	62.9
	175×90	168	88	3.2	4.5	8	13.56	10.6	619.6	51.2	6.76	1.94	73.8	11.6
	175×90	171	89	4	6	8	17.59	13.8	852.1	70.6	6.96	2	99.7	15.9
	175×175	167	173	5	7	13	33.32	26.2	1731	604.5	7.21	4.26	207.2	69.9
	175×175	172	175	6.5	9.5	13	44.65	35.0	2466	849.2	7.43	4.36	286.8	97.1
	200×100	193	98	3.2	4.5	8	15.26	12.0	921	70.7	7.77	2.15	95.4	14.4
	200×100	196	99	4	6	8	19.79	15.5	1260	97.2	7.98	2.22	128.6	19.6
	200×150	188	149	4.5	6	8	26.35	20.7	1669	331	7.96	3.54	177.6	44.4
	200×200	192	198	6	6	13	43.69	34.3	2984	1036	8.26	4.87	310.8	104.6
	250×125	244	124	4.5	4.5	8	25.87	20.3	2529	190.9	9.89	2.72	207.3	30.8
	250×175	238	173	4.5	4.5	13	39.12	30.7	4045	690.8	10.17	4.2	339.9	79.9
	300×150	294	148	4.5	4.5	13	31.9	25.0	4342	324.6	11.67	3.19	295.4	43.9
	300×200	286	198	6	6	13	49.33	38.7	7000	1036	11.91	4.58	489.5	104.6
	350×175	340	173	4.5	4.5	13	36.97	29.0	6823	518.3	13.58	3.74	401.3	59.9
	400×150	390	148	6	6	13	47.57	37.3	10900	433.2	15.14	3.02	559	58.5
	400×200	390	198	6	6	13	55.57	43.6	13819	1036	15.77	4.32	708.7	104.6

注：表中截面特征参数：I-惯性矩；W-截面系数；i-惯性半径；S-半截面的净力矩。

型钢特性参数表

C.0.3 工字钢的截面图及标注符号如图 C.0.3 所示。¶

C.0.4 H形钢的截面图及标注符号如图 C.0.4 所示。¶

C.0.5 U形钢截面特性参数可按表 C.0.5 选用。¶

表 C.0.5 U 形钢截面特征参数表

规格	截面尺寸(mm)
	$H_{1}$	$H_{2}$	$H_{3}$	$B_{1}$	$B_{2}$	$B_{3}$	$B_{4}$	$B_{5}$	$B_{6}$	$B_{7}$	M	b	c	d	$R_{1}$	$R_{2}$	$R_{3}$	$R_{4}$	$r_{1}$	$r_{2}$	$r_{3}$	α	β
18UY	99	18	10	122	84	57	-	-	46.2	-	7.5	-	2	2	-	-	9	9	8	4	2	-	-
25UY	110	26	17	134	92	50.8	45	73.8	45	94.1	6.6	-	-	2.5	400	400	12	10	7	2	-	-	-
25U	120	29	15	135	101.5	40	47	39	29	102.3	6.3	1.3	-	0	450	175	14	12	6	4	10	18	2
29U	124	28.5	16	150.5	116	44	53	42	30	116.6	7.2	3	-	0	450	185	15	16	7	4	-	40	3
36U	138	31.5	17	171	128	50.5	60.5	48.5	35	129.3	7.8	4	-	0	500	200	20	20	9	4	-	40	3
40U	141.9	34.7	20.2	171	128.5	50.5	60.5	48.5	35	129.3	8.5	3.5	-	0	500	200	20	20	9	4	-	40	3
规格	截面面积		理论质量			截面参数
						惯性矩					惯性半径					截面模量					静矩
						$I_{x}$			$I_{Y}$		$i_{x}$			$i_{y}$		$W_{x}$			$W_{y}$			$S_{x}$
18UY	24.15		18.96			284.26			331.35		3.43			3.70		52.29			54.32			75.40
																57.43
25UY	31.54		24.76			451.70			508.70		3.78			4.02		81.68			75.92			110.90
																82.58
25U	31.79		24.95			495.81			551.97		3.95			4.17		79.77			81.77			197.54
																85.71
29U	37.00		29.00			612.00			771.00		4.07			4.57		106.00			102.00			212.91
																92.00
36U	45.69		35.87			928.65			1244.75		4.51			5.22		128.55			145.59			330.05
																141.22
40U	51.02		40.05			1064.07			1366.98		4.57			5.18		141.60			159.94			388.37

注:25UY:37.7mm;H5:46.6mm。

图 C.0.3 工字钢的截面图及标注符号

h-高度；b-腿高度；d-腰厚度；t-平均腿厚度；r-内圆弧半径； $r_{1}$ -腿端圆弧半径

图 C.0.4 H 形钢的截面图及标注符号

H-高度；B-宽度； $t_{1}$ -腹板厚度； $t_{2}$ -翼缘厚度；r-工艺圆弧半径

附录 D 浅埋隧道围岩压力计算方法¶

D.0.1 浅埋和深埋隧道的分界可按荷载等效高度值，并结合地质条件、施工方法等因素综合判定。按荷载等效高度的判定可按式（D.0.1-1）、式（D.0.1-2）计算：¶

式中： $H_{p}$ ——浅埋隧道分界深度（m）；

$h_{q}$ ——荷载等效高度（m）；

$q$——用式（6.2.3）算出的深埋隧道垂直均布压力（kN/m $^{2}$ ）；

$\gamma$ ——围岩重度 $(kN/m^{3})$ ；

在钻爆法或浅埋暗挖法施工的条件下，Ⅳ～Ⅵ级围岩取：

I \~ Ⅲ级围岩取：

D.0.2 浅埋隧道围岩压力可按下列两种情况分别计算：¶

1 埋深 $H$ 小于或等于等效荷载高度 $h_{\mathrm{g}}$ 时，垂直压力视为均布：

式中：$q$ ——垂直均布压力（kN/m $^{2}$ ）；

$\gamma$ ——隧道上覆围岩重度（kN/m $^{3}$ ）；

$H$ ——隧道埋深，指隧道顶至地面的距离（m）；

侧向压力 $e$ 按均布考虑时，其值为：

式中：$e$——侧向均布压力（kN/m $^{2}$ ）；

$H_{t}$ ——隧道高度（m）；

$\varphi_{c}$ ——围岩计算摩擦角（°），其值见表 A.0.7-1 和表 A.0.7-2；

2 埋深大于 $h_{q}$ 、小于或等于 $H_{p}$ 时，为便于计算，假定岩土体中形成的破裂面是一条与水平成 $\beta$ 角的斜直线，如图 D.0.2-1 所示。EFHG 岩土体下沉，带动两侧三棱岩土体（如图中 FDB 和 ECA）下沉，整个岩土体 ABDC 下沉时，又要受到未扰动岩土体的阻力；斜直线 AC 或 BD 是假定的破裂面，分析时考虑黏聚力 c，并采用了计算摩擦角$\varphi_{c}$ ；另一滑面 FH 或 EG 则并非破裂面，因此，滑面阻力要小于破裂面 AC、BD 的阻力，若该滑面的摩擦角为 $\theta$ ，则 $\theta$ 值应小于 $\varphi_{c}$ 值。无实测资料时， $\theta$ 可按表 D.0.2 采用；

表 D.0.2 各级围岩的 $\theta$ 值

围岩级别	I、II、III	IV	V	VI
θ值	0.9φc	(0.7~0.9) φc	(0.5~0.7) φc	(0.3~0.5) φc

图 D.0.2-1 浅埋隧道围岩压力示意图

由图 D.0.2-1 可见，隧道上覆岩体 EFHG 的重力为 W，两侧三棱岩体 FDB 或 ECA 的重力为 $W_{1}$ ，未扰动岩体对整个滑动土体的阻力为 F，当 EFHG 下沉，两侧受到的阻力 T 或 $T'$ ，作用于 HG 面上的垂直压力总值 $Q_{浅}$ 为：

三棱体自重为：

式中：$h$——隧道底部到地面的距离（m）；

$\beta$ ——破裂面与水平面的夹角（°）；

由图据正弦定理可得：

将式（D.0.2-4）代入可得：

式中： $\lambda$ ——侧压力系数；

其他符号意义同前。

至此，极限最大阻力 T 值可求得。得到 T 值后，带入式（D.0.2-3）可求得作用在 HG 面上的总垂直压力 $Q_{浅}$ ：

由于 GC、HD 与 EG、EF 相比往往较小，而且衬砌与岩土体之间的摩擦角也不同，前面分析时均按 $\theta$ 计，当中间岩土块下滑时，由 FH 及 EG 面传递，考虑压力稍大些对设计的结构也偏于安全，因此，摩阻力不计隧道部分而只计洞顶部分，即在计算中用 H 代替 h，式（D.0.2-9）为：

由于 $W = B_{\mathrm{t}}H\gamma$ ，故：

式中： $B_{t}$ ——隧道宽度（m）；

换算为作用在支护结构上的均布荷载见图 D.0.2-2，即：

式中： $q_{浅}$ ——作用在支护结构上的均布荷载（kN/m²）；

其他符号意义同前。

图 D.0.2-2 均布荷载示意图

作用在支护结构两侧的水平侧压力为:

\[\left. \begin{array}{r l} {e _ {1}} & {= \gamma H \lambda} \\ {e _ {2}} & {= \gamma h \lambda} \end{array} \right\}\tag{D. 0.2-12}\]

侧压力视均布压力时，为：

附录 E 浅埋偏压隧道围岩压力计算方法¶

E.0.1 偏压隧道垂直压力的计算：¶

假定偏压分布图形与地面坡一致（图 E.0.1）。

图E.0.1 偏压分布图

式中： $h,h^{\prime}$ ——内、外侧由拱顶水平至地面的高度（m）；

$B$——隧道跨度（m）;

$\gamma$ ——围岩重度 $(kN/m^{3})$ ;

$\theta$ ——顶板岩土柱两侧摩擦角（°），当无实测资料时，可参考表D.0.2选取； $\lambda, \lambda'$ ——内、外侧的侧压力系数，由下式计算：

式中： $\alpha$ ——地面坡坡角（°）；

$\varphi_{c}$ ——围岩计算摩擦角（°）；

$\beta, \beta'$ ——内、外侧产生最大推力时的破裂角（°）；

E.0.2 偏压隧道水平侧压力的计算¶

内侧：

外侧：

式中： $h_{i}, h'_{i}$ ——内、外侧任意一点 i 至地面的距离（m）；

附录 F 小净距隧道围岩压力计算方法¶

F.0.1 对浅埋地段的小净距隧道，无论处于什么地质条件均应采用荷载-结构法进行内力计算分析及强度验算；对深埋地段的小净距隧道，可仅对Ⅳ～Ⅵ级围岩条件下的衬砌结构进行内力计算分析及强度验算。¶

F.0.2 小净距隧道深埋与浅埋的判定可根据荷载等效高度值，并结合地质条件、施工方法等因素，按式（F.0.2-1）及式（F.0.2-2）判定：¶

式中： $H_{p}$ ——小净距隧道深浅埋分界深度（m）；

$h_{q}$ ——深埋小净距隧道拱部内侧围岩垂直压力的荷载等效高度（m）；

$h_{q1}$ ——深埋小净距隧道基本围岩垂直压力的荷载等效高度（m），按式（F.0.3-4）计算；

$h_{q2}^{\prime}$ ——深埋小净距隧道内侧附加围岩垂直压力的荷载等效高度（m），按式（F.0.3-6）计算；

F.0.3 深埋小净距隧道围岩压力的确定¶

1 垂直压力垂直压力由基本松散压力 $q_{1}$ 和附加松散压力 $q_{2}, q_{2}^{\prime}$ 组成（图 F.0.3-1）。

图 F.0.3-1 小净距隧道荷载分布示意图

基本松散压力 $q_{1}$ ：单侧洞室形成的稳定平衡拱下部的围岩压力，假定其为均布荷载（kPa）。

附加松散压力 $q_{2}$ 、 $q_{2}^{\prime}$ ：左右洞室共同形成的极限平衡拱下部围岩松散压力减去基本松散压力及中岩墙体承担的上部围岩压力后的荷载，假定其为梯形分布荷载（kPa）。

小净距隧道内外侧垂直压力按式（F.0.3-1）、（F.0.3-2）计算。

内侧：

小净距隧道形成的平衡拱一般介于以下两种极限状态之间：

情况一：隧道开挖方式不当，或中岩墙体加固措施不合理，中岩墙承载能力较小，左右洞室的平衡拱范围逐渐扩大，最后在左右洞室的上方形成一个共同的平衡拱。此时不考虑中夹岩柱作用，以整个小净距隧道开挖宽度作为毛洞跨度的塌落拱曲线，为最不利情形，此时塌落拱高度为：

情况二：加固后的中岩墙体形成了一个承载能力很高的柱体，阻止了岩柱体上方松散岩土体的下沉，减小了平衡拱的形成范围，仅在单侧洞室上方各自形成稳定的平衡拱，左右洞的平衡拱无影响。取小净距隧道单洞结构计算的塌落拱曲线，是最理想的情形，塌落拱高度为：

小净距隧道垂直围岩压力按以下公式计算：

说明：当 $q_{2} < 0$ 时，取 $q_{2} = 0$ ，当 $q^{\prime}_{2} < 0$ 时，取 $q^{\prime}_{2} = 0$ ；

式中：$i$——开挖宽度每增减1m时的围岩压力增减率，可按表6.2.2-1取值，宽度大于14m时取0.12；

$B_{wp}$ ——外侧边破裂面在水平方向的投影长度（m），可按式（F.0.3-8）计算：

$B_{np}$ ——内侧边破裂面在水平方向的投影长度（m）：

$H_{t}$ ——隧道开挖高度（m）；

$H_{w}$ ——洞室外侧破裂面与侧边开挖轮廓线交点的高度（m）；

$H_{n}$ ——洞室内侧破裂面在边墙上起始的高度（m）；

$\gamma$ ——围岩重度（kN/m $^{3}$ ）；

$\varphi_{c}$ ——岩体计算摩擦角（°）；

$B_{t}$ ——单侧隧道的开挖宽度（m）；

$B_{m}$ ——小净距隧道单侧洞室可能坍塌的宽度，按式（F.0.3-10）计算：

$P_{z}$ ——中夹岩柱对上部岩体的支撑力；

符号意义如图 F.0.3-2、图 F.0.3-3 所示。

图F.0.3-2 小净距隧道荷载计算示意图 $(B_{\mathrm{zp}} = 0)$

图F.0.3-3 小净距隧道荷载计算示意图 $(B_{\mathrm{zp}} > 0)$

对于小净距隧道的中夹岩柱，应考虑隧道支护结构（如预应力对拉锚杆）的主动支护力对岩体抗压强度的提高效应，根据莫尔—库仑强度理论，其换算强度可按式（F.0.3-11）计算。

式中： $R_{S}^{T}$ ——中夹岩柱岩体的换算强度（kPa）；

$R_{S}^{b}$ ——中夹岩柱岩体单轴抗压设计强度（kPa）；

$P_{i}$ ——支护结构对中夹岩柱的主动支护抗力（kPa）；

$\varphi$ ——中夹岩柱岩体内摩擦角（°）；

因此，中夹岩柱对上部岩体的支撑力可按式（F.0.3-12）计算：

式中： $K_{z}$ ——中夹岩柱的支撑能力的安全系数，一般取 $K_{z}=2$ ；

$B_{zp}$ ——中夹岩柱有效承载宽度（m），按式（F.0.3-13）计算：

2 水平侧压力当围岩级别为Ⅰ～Ⅲ级时：

外侧：

内侧：

当围岩级别为Ⅳ～Ⅵ级时：

外侧：

内侧：

(F. 0.3-16)

式中： $e_{1\sim2}^{i}$ ——外侧拱部及边墙任意点水平方向围岩压力（kPa）；

$e_{3\sim4}^{i}$ ——内侧拱部及边墙任意点水平方向围岩压力（kPa）；

$h_{i}$ ——计算点到拱顶的距离（m）；

$\lambda$ ——侧压力系数；

F.0.4 浅埋小净距隧道围岩压力确定应符合下列规定：¶

1 当小净距处于以下两种状态时，作用于隧道的均布垂直压力及侧向围岩压力与单洞隧道计算方法一致：

1）隧道埋深小于 $h_{q}$ ;

2）隧道埋深大于 $h_{\mathrm{q}}$ ，小于或等于 $H_{\mathrm{p}}$ 时，但破裂面交点位于地表及以上。

2 当小净距隧道埋深（H）大于 $h_{q}$ ，小于或等于 $H_{p}$ ，且地表面接近水平时，破裂面交点位于地表以下时：

1）垂直压力

外侧：

内侧：

2）水平压力

当围岩级别为Ⅰ～Ⅲ级时：

外侧：

内侧：

当围岩级别为Ⅳ～Ⅵ级时：

外侧：

内侧：

式中： $B_{t}$ ——隧道开挖宽度（m）；

$h_{i}$ ——计算点到拱顶的垂直距离（m）；

$\theta$——顶板土柱两侧摩擦角（°），无资料时可按表 E.0.2 取用；

$\lambda_{1}$ 、 $\lambda_{2}$ ——外、内侧压力系数，参见式（F.0.4-3）、式（F.0.4-4）；

$\beta$ ——侧边产生最大推力时的破裂角（°）；

$\varphi_{c}$ ——围岩计算摩擦角（°）；

符号意义见图 F.0.4 所示。

图F.0.4 假定滑动面示意图

F.0.5 偏压小净距隧道围岩压力的确定应符合下列规定：¶

1 地面横坡偏斜，当隧道埋深小于 $h_{q}$ ，或隧道埋深大于 $h_{q}$ 、小于或等于 $H_{p}$ ，且破裂面交点位于地表及以上时，其垂直压力及两侧水平压力与单洞隧道一致。

2 地面横坡偏斜，当隧道埋深 H 大于 $h_{q}$ 、小于或等于 $H_{p}$ ，且破裂面交点位于地表以下时有：

1）垂直压力

式中：

式中： $q_{1}$ 、 $q_{2}$ 、 $q_{3}$ 、 $q_{4}$ ——左洞左侧、左洞右侧、右洞左侧、右洞右侧垂直压力；

$\lambda_{1}$ 、 $\lambda_{2}$ 、 $\lambda_{3}$ 、 $\lambda_{4}$ ——左洞左侧、左洞右侧、右洞左侧、右洞右侧土压力系数；

$\beta_{1}$ 、 $\beta_{2}$ 、 $\beta_{3}$ 、 $\beta_{4}$ ——左洞左侧、左洞右侧、右洞左侧、右洞右侧破裂面与水平面夹角；

$\theta$——岩土柱两侧摩擦角（°），无资料时可按表 D.0.2 取值；

$\alpha$——地面横坡倾斜角度；

符号意义见图 F.0.5 所示。

图 F.0.5 偏压小净距隧道荷载计算简图

2）水平压力

式中： $e_{i}$ ——左洞左侧、左洞右侧、右洞左侧、右洞右侧顶围岩水平压力；

$e'_{i}$ ——左洞左侧、左洞右侧、右洞左侧、右洞右侧底部围岩水平压力；

$h_{i}$ 、 $h'_{i}$ ——如图 F.0.5 所示；

$\lambda_{i}$ ——同式（F.0.5-3）\~式（F.0.5-6）；

F.0.6 小净距隧道围岩压力与隧道断面形式、断面尺寸、围岩级别、隧道埋深、中岩墙厚度、开挖方式、支护形式和参数选取等众多因素有关，特别是隧道的开挖方式和中岩墙的加固措施及加固效果对小净距隧道平衡拱的形成及围岩压力的影响较大。¶

附录 G 连拱隧道围岩压力计算方法¶

G.0.1 对浅埋地段的连拱隧道，宜采用荷载－结构法进行内力计算分析及强度验算；对深埋地段的连拱隧道，可仅对Ⅲ～Ⅵ级围岩条件下的衬砌结构进行内力计算分析及强度验算，宜采用荷载－结构法计算。连拱隧道均可采用地层结构法进行考虑施工过程的模拟分析计算。¶

G.0.2 连拱隧道深埋与浅埋可根据荷载等效高度值，并结合地质条件、施工方法等因素，按式（G.0.2-1）、式（G.0.2-2）综合判定：¶

式中： $H_{p}$ ——连拱隧道深浅埋分界深度（m）；Ⅳ～Ⅵ级围岩取 $H_{p}=2.5h_{q}$ ；Ⅰ～Ⅲ级围岩取 $H_{p}=2h_{q}$ ；

$h_{q}$ ——荷载等效高度（m）；

$\gamma$ ——围岩重度 $(kN/m^{3})$ ；

$q_{0}=q+q'$ ，按式（G.0.3-3）、式（G.0.3-4）计算；

G.0.3 深埋连拱隧道围岩压力的确定应符合下列规定：¶

1 深埋连拱隧道围岩压力构成（图 G.0.3-1）：

图 G.0.3-1 深埋连拱隧道荷载分布图

1）基本围岩垂直压力（q）：由单侧洞室形成的稳定承载拱下部的围岩压力，为均布荷载。

2）附加围岩垂直压力（ $q'$ ）：左右洞室共同形成的极限承载拱下部松散岩体压力减去基本围岩松散岩体压力，在此基础上乘以一定的修正系数，修正系数与中墙顶部回填的及时性以及密实度等有关。

3）中隔墙顶围岩垂直压力（ $q_{z}$ ）：左右洞拱顶至中隔墙顶之间松散岩体形成的分布荷载。

2 深埋连拱隧道垂直压力：

理论上分析，若中墙在其顶部围岩未发生变形前就进行支护，且和围岩密贴，那么隧道计算松动压力的宽度应选择连拱隧道宽度的一半；但实际施工时，中隔墙顶部围岩在支护时已经发生了一定的变形，且中隔墙施工不可能做到和围岩完全密贴，所以连拱隧道松动压力计算值，应在半结构宽度和整个开挖宽度之间取值。图 G.0.3-2 给出了各种情况下的塌落拱曲线。

图G.0.3-2 连拱隧道塌落拱曲线示意图

情况 1：不考虑中墙支护作用，以整个连拱隧道开挖宽度作为毛洞跨度的塌落拱曲线，为最不利情形，此时塌落拱高度为：

情况 2：取连拱隧道半跨结构计算的塌落拱曲线，是最理想的情形，塌落拱高度为：

情况3：连拱隧道假定压力拱曲线，与中墙顶部回填的及时性以及密实度等有关。深埋连拱隧道垂直压力为：

式中：$q$——隧道基本垂直均布压力，由单侧洞室开挖形成的承载拱下部围岩压力 $\left(\mathrm{kN}/\mathrm{m}^{2}\right)$ ;

$q'$ ——附加垂直围岩压力（kN/m $^{2}$ ）；

$q_{z}$ ——中隔墙与两侧拱肩所夹三角形块体自重荷载（kN/m $^{2}$ ）；

$\gamma$ ——围岩重度 $(kN/m^{3})$ ;

$h_{1}^{h}, h_{1}^{w}$ ——分别以 0.5B、B 为计算宽度时的塌落拱高度（m）；

$i_{1}, i_{2}$ ——分别以 0.5B、B 为计算宽度时的围岩压力增减率，按表 6.2.3-1 取值，当宽度大于 14m 时取 0.12；

$B$——连拱隧道总宽度（m）;

$\xi$ ——附加荷载修正系数，中墙顶部回填及时且顶部围岩与中墙密切接触 $\xi = 0.2 \sim 0.3$ ，反之 $\xi = 0.6 \sim 0.7$ ，一般情况取 $0.3 \sim 0.6$ ；

3 深埋连拱隧道侧向压力计算：

作用在衬砌外侧拱部及边墙的侧向压力荷载 $e_{1}$ ， $e_{2}$ 为：

\[\left. \begin{array}{l} e _ {1} = \gamma h _ {1} ^ {h} \lambda \\ e _ {2} = \gamma (h _ {1} ^ {h} + h) \lambda \end{array} \right\}\tag{G. 0.3-6}\]

作用在中隔墙两侧衬砌上的水平围岩压力为：

\[\left. \begin{array}{l} e _ {1} ^ {\prime} = \lambda (q + q ^ {\prime}) \\ e _ {2} ^ {\prime} = \lambda (q + q ^ {\prime} + q _ {z}) \end{array} \right\}\tag{G. 0.3-7}\]

式中：q、 $q'$ ——如图 G.0.3-1 所示；

$\lambda$ ——水平侧压力系数；

G.0.4 浅埋连拱隧道围岩压力的确定应符合下列规定：¶

1 超浅埋连拱隧道围岩压力：

当连拱隧道埋深 H 小于或等于等效荷载高度 $h_{q}$ 时，为超浅埋连拱隧道。其垂直压力按下式计算：

式中：$q$——隧道垂直均布压力（kN/m $^{2}$ ）；

$q_{z}$ ——中隔墙与两侧拱肩所夹三角形荷载最大值（kN/m $^{2}$ ）；

$\gamma$ ——围岩重度 $(kN/m^{3})$ ;

$H_{1}$ ——中隔墙顶到地面的距离（m）；

$H$——隧道埋深，指隧道顶部至地面的距离（m）；

侧向压力按下式计算

\[\left. \begin{array}{r l} e _ {1} & = \gamma H \lambda \\ e _ {2} & = \gamma (H + h) \lambda \end{array} \right\}\tag{G. 0.4-3}\]

式中： $e_{1}$ 、 $e_{2}$ ——隧道拱顶与底部的侧向压力；

$\gamma$ ——围岩重度 $(kN/m^{3})$ ;

$H$——隧道埋深，指隧道顶部至地面的距离（m）；

$h$——隧道开挖高度（m）；

作用在中隔墙两侧衬砌上的水平围岩压力为

\[\left. \begin{array}{l} e _ {1} ^ {\prime} = q \lambda \\ e _ {2} ^ {\prime} = (q + q _ {z}) \lambda \end{array} \right\}\tag{G. 0.4-4}\]

式中： $e_{1}^{\prime},e_{2}^{\prime},q_{z}$ ——如图 G.0.4-1 所示；

$\lambda$ ——水平侧压力系数，参见附录 D 浅埋隧道荷载计算方法；

符号意义见图 G.0.4-1。

图G.0.4-1 超浅埋连拱隧道荷载分布示意图

2 浅埋连拱隧道围岩压力（图 G.0.4-2）：

图G.0.4-2 一般浅埋连拱隧道荷载分布示意图

当隧道埋深大于 $h_{\mathrm{q}}$ 、小于或等于 $H_{\mathrm{p}}$ 时，为一般浅埋连拱隧道，其垂直压力按下式计算：

式中：$q$ ——隧道垂直压力（kN/m $^{2}$ ）；

$\gamma$ ——隧道上覆围岩重度（kN/m $^{3}$ ）；

$H$——隧道埋深，指隧道顶部至地面的距离（m）；

$B'$ ——连拱隧道有效宽度（m）；

$\theta$ ——滑面的摩擦角（°），按表 D.0.2 确定；

当中导洞开挖拱顶下沉、收敛位移小，中墙顶部回填及时且顶部围岩与中墙密切接触，考虑施工过程分导洞开挖时 $B'$ 可取（0.6\~0.7）B，当中导洞开挖拱顶下沉、收敛位移较大，中墙顶部回填及时且顶部围岩与中墙接触不好，采用上下台阶法或一次性开挖时 $B'$ 可取（0.7\~1.0）B；

中隔墙与两侧拱肩所夹三角形荷载最大值：

隧道两侧水平围岩压力为：

\[\left. \begin{array}{l} {e _ {1} = q \lambda} \\ {e _ {2} = (q + \gamma h) \lambda} \end{array} \right\}\tag{G. 0.4-7}\]

式中：$h$——隧道开挖高度（m）；

作用在衬砌上的中隔墙两侧水平围岩压力为：

\[\left. \begin{array}{l} e _ {1} ^ {\prime} = \lambda q \\ e _ {2} ^ {\prime} = \lambda (q + q _ {z}) \end{array} \right\}\tag{G. 0.4-8}\]

式中： $\lambda$ ——侧压力系数，参见附录 D 浅埋隧道荷载的计算方法；

G.0.5 偏压连拱隧道围岩压力的确定应符合下列规定：¶

1 垂直压力：

假定偏压分布图形与地面坡一致，则作用的垂直总压力为：

式中： $h$ 、 $h^{\prime}$ ——内、外侧由拱顶水平至地面的高度（m）；

$q_{z}$ ——中隔墙与两侧拱肩所夹三角形荷载最大值（kN/m $^{2}$ ）；

$B'$ ——连拱隧道有效宽度（m）；

$\gamma$——隧道上覆围岩重度（kN/m³）；

$\theta$ ——顶板土柱两侧摩擦角（°），可按表 D.0.2 确定；

$\lambda$ 、 $\lambda^{\prime}$ ——内外侧的侧压力系数，同单洞偏压隧道；

2 偏压隧道水平侧压力：

内侧：

外侧：

式中： $h_{i}$ 、 $h_{i}^{\prime}$ ——内、外侧任一点 i 至地面的距离（m）；

$e_{i}$ 、 $e_{i}^{\prime}$ ——内、外侧偏压隧道水平侧压力（kN/m $^{2}$ ）；

$\gamma$ ——围岩重度（kN/m $^{3}$ ）；

作用在衬砌上的中隔墙两侧水平围岩压力为：

\[ \left. \begin{array}{l} e _ {1} ^ {\prime} = \lambda \gamma H \\ e _ {2} ^ {\prime} = \lambda \gamma H _ {1} \end{array} \right\}\qquad{\color{white}(G. 0.5-5)}\left. \begin{array}{l} e _ {3} ^ {\prime} = \lambda^ {\prime} \gamma H \\ e _ {4} ^ {\prime} = \lambda^ {\prime} \gamma H _ {1} \end{array} \right\}\qquad{\color{white}(G. 0.5-6)} \]

式中： $\lambda$ 、 $\lambda'$ ——内外侧的侧压力系数，同单洞偏压隧道；

$H$——连拱隧道中隔墙中心处拱顶水平线至地面的距离，如图 G.0.5 所示；

$H_{1}$ ——连拱隧道中隔墙顶至地面的距离，如图 G.0.5 所示；

图 G.0.5 偏压连拱隧道荷载示意图

G.0.6 当根据上式计算作用在连拱隧道支护结构上的围岩压力荷载时，必须保证是采用中导洞法施工，保证中隔墙顶回填密实，保证中隔墙顶岩体的稳定。¶

附录 H 明洞回填荷载计算方法¶

H.0.1 拱圈回填土石垂直压力可按式（H.0.1）计算：¶

式中： $q_{i}$ ——明洞结构上任意点 i 的回填土石垂直压力值（kN/m²）；

$\gamma_{1}$ ——拱背回填土石重度（kN/m $^{3}$ ）；

$h_{i}$ ——明洞结构上任意点 i 的土柱体高度（m）；

H.0.2 拱圈回填土石侧压力可按式（H.0.2-1）计算：¶

式中： $e_{i}$ ——任意点 i 的侧压力值（kN/m²）；

$\gamma_{1}, h_{i}$ ——符号意义同前；

$\lambda$ ——侧压力系数；

侧压力系数可按下列两种情况计算：

1）填土坡面向上倾斜（图 H.0.2-1），按无限土体计算：

式中： $\alpha$ ——设计填土面坡度角（°）；

$\varphi_{1}$ ——拱背回填土石计算摩擦角（°）；

2）填土坡面向下倾斜（图 H.0.2-2），按有限土体计算：

式中： $\rho$ ——侧压力作用方向与水平线夹角（°）；

$n$ ——开挖边坡坡率；

$m$ ——回填土石面坡率；

$\mu$ ——回填土石与开挖边坡面间的摩擦系数；

图 H.0.2-1 填土坡面向上倾斜

图 H.0.2-2 填土坡面向下倾斜

H.0.3 边墙回填土石侧压力可按式（H.0.3-1）计算：¶

式中： $\gamma_{2}$ ——墙背回填土石重度（kN/m $^{3}$ ）；

$h_{i}^{\prime}$ ——边墙计算点换算高度（m）， $h_{i}^{\prime}=h_{i}^{\prime\prime}+\frac{\gamma_{1}}{\gamma_{2}}h_{1}$ ；

$h_{i}^{\prime\prime}$ ——墙顶至计算位置的高度（m）；

$h_{1}$ ——填土坡面至墙顶的垂直高度（m）；

$\lambda$ ——侧压力系数；

侧压力系数可按下列三种情况进行计算：

1）填土坡面向上倾斜（图 H.0.3-1）：

2）填土坡面向下倾斜（图 H.0.3-2）：

式中： $\varphi_{2}$ ——墙背回填土石计算摩擦角（°）；

图 H.0.3-1 填土坡面向上倾斜

图 H.0.3-2 填土坡面向下倾斜

3）填土坡面水平时：

附录 J 洞门墙土压力计算方法¶

J.0.1 隧道门端墙、翼墙及洞门挡土墙可按下列公式计算：¶

1 最危险破裂面与垂直面之间的夹角：

式中： $\varphi_{c}$ ——围岩计算摩擦角（°）；

$\varepsilon,\alpha$ ——地面坡角与墙面倾角（°），如图 J.0.1 所示；

图J.0.1 地面坡角与墙面倾角示意图

2 土压力：

式中：$E$——土压力（kN）；

$\gamma$ ——地层重度（kN/m $^{3}$ ）；

$\lambda$ ——侧压力系数；

$\omega$ ——墙背土体破裂角（°）；

$b$——洞门墙计算条带宽度（m）;

$\xi$ ——土压力计算模式不确定性系数，可取 $\xi = 0.6$ ；

附录 K 地震荷载计算方法¶

K.0.1 采用静力法计算时，结构承受的地震荷载主要由衬砌自重地震惯性力、上覆土柱地震惯性力、地震侧向土压力增量三部分组成，可按图K.0.1 所示的计算简图计算隧道结构横断面方向的地震反应。¶

图K.0.1 静力法计算简图

K.0.2 衬砌自重地震惯性力是地震时加速度所引起的结构本身惯性力，其水平向和竖向的地震作用分别按式（K.0.2-1）、式（K.0.2-2）计算：¶

式中： $C_{i}$ ——抗震重要性系数，按表 16.2.3 取值；

$C_{s}$ ——场地调整系数，可按《公路工程抗震规范》（JTG B02—2013）的表5.2.2取值，当采用的地震动参数适用隧址场地时，取1.0；

$A$——水平向基本地震动加速度峰值，按本规范表16.2.2取值；

$m_{is}$ ——隧道衬砌计算点的质量（kg）；

$K_{v}$ ——竖向地震动峰值加速度与水平向峰值加速度的比值，可按《公路工程抗震规范》（JTG B02—2013）的表3.3.2进行折算取值；

K.0.3 计算中假定上覆土柱地震惯性力作用于土柱单元质心（图 K.0.1），其值采用式（K.0.3-1）、式（K.0.3-2）计算，计算结构内力时，采用力的平移定理，将该地震力简化为作用于衬砌上半部的各节点力和节点弯矩。¶

上覆土柱水平地震作用：

上覆土柱竖向地震作用：

上覆土柱垂直土压力：

式中： $A_{h}$ ——水平向设计地震动峰值加速度，按式（K.0.2-1）计算；

$g$——重力加速度；

$\gamma$ ——围岩重度（kN/m）；

$h_{i}$ ——上覆土柱的高度，当上覆土柱高度大于上覆土柱最大计算高度 $H_{v}$ （见附录表K.0.5）时，取 $H_{v}$ 值（m）；

$B_{i}$ ——上覆土柱宽度（m）；

$\theta_{0}$ ——土柱两侧摩擦角（°）；

$\lambda_{1}$ 、 $\lambda_{2}$ ——内、外侧地震时的侧压力系数，按下式计算：

其中： $\varphi_{g}$ ——围岩计算摩擦角（°）；

$\theta$ ——地震角，按表 K.0.3 选取，无地震时取 $\theta = 0$ ；

$\alpha$——地面坡度角（°），当地面为平坡时 $\alpha = 0$ ；

$\beta_{1}$ 、 $\beta_{2}$ ——内、外侧产生最大推力时的破裂角（°）；

其余符号同前。

表 K.0.3 水平向基本地震动加速度峰值与地震角对应关系表

设防烈度(度)	7		8		9
水平向基本地震动加速度峰值A(g)	0.10	0.15	0.2	0.3	0.4
地震角θ	1°30'		3°	4°30'	6°

K.0.4 地震时侧向土压力增量计算应符合下列规定：¶

1 内侧土压力增量：

2 外侧土压力增量：

式中： $\lambda$ 、 $\lambda^{\prime}$ ——内、外侧常时侧压力系数；

$h_{1i}$ 、 $h_{2i}$ ——衬砌内、外侧任一点 i 至地表面的距离（m）；

其余符号同前。

K.0.5 研究发现，采用静力法进行抗震计算时，衬砌结构内力与围岩条件、隧道跨度、地震峰值加速度等因素相关，而上覆土柱最大计算高度仅与围岩条件和隧道跨度有关，其中，围岩级别按本规范围岩分级标准划分确定；隧道跨度按照常用的车道数划分为双车道隧道和三车道隧道。根据隧道所处围岩级别和跨度通过表 K.0.5 查取上覆土柱最大计算高度值 $H_{v}$ 。上覆土柱高度小于表 K.0.5 的相应值，按实际高度计算，大于则按表 K.0.5 取值计算。¶

表 K.0.5 静力法拱顶处上覆土柱最大计算高度（ $H_{v}$ ）取值

工况	抗震计算埋深
跨度	双车道隧道	三车道隧道
I~II级围岩	0.5B	0.5B
III级围岩	1.5B	1.0B
IV级围岩	2.5B	2.0B
V级围岩	3.0B	2.5B

K.0.6 明洞及棚洞的地震作用可按下列规定计算，计算简图如图 K.0.6 所示。¶

图K.0.6 明洞及棚洞地震作用计算简图

1 结构自重产生的地震力可按本规范第K.0.2条的规定计算。

2 洞顶回填土体的水平地震土压力荷载：

式中： $h_{i}$ ——计算点回填土厚度（m）；

$\gamma$ ——回填土重度（kN/m $^{3}$ ）；

其他符号意义同前。

3 拱顶回填土体的竖向地震土压力荷载：

4 侧边回填土体产生的侧压力增量按式（K.0.4-1）、式（K.0.4-2）的规定计算。

K.0.7 洞门墙和洞口挡土墙自重产生的水平地震附加荷载，可按式（K.0.7-1）、式（K.0.7-2）计算：¶

式中： $E_{ihw}$ ——第 i 截面以上墙身重心处的水平地震荷载（kN）；

$E_{ivw}$ ——第 i 截面以上墙身重心处的竖向地震荷载（kN）；

$m_{iw}$ ——第 i 截面以上墙身质量（kg）；

$\Psi_{iw}$ ——水平地震荷载沿墙高的分布系数，可按《公路工程抗震规范》（JTG B02—2013）中式（7.2.3-2）的规定采用；

其余符号同前。

K.0.8 黏性填土的地震主动土压力可按式（K.0.8-1）进行计算：¶

式中： $\gamma$ ——黏性填土重力密度（kN/m $^{3}$ ）；

$H$——洞门墙或洞口挡土墙高（m）；

$q$——滑裂楔体上的均布荷载（kN/m）；

$\alpha$——洞门墙或洞口挡土墙背面与竖直方向之间的夹角（°）；

$\beta$ ——填土表面与水平面的夹角（°）；

$c$——黏性填土的黏聚力系数；

$K_{a}$ ——地震主动土压力系数；

$K_{ca}$ ——系数，按式（K.0.8-3）计算；

各个夹角如图 K.0.8 所示。

图 K.0.8 地震土压力计算示意图

式（K.0.8-1）中的 $K_{a}$ 按式（K.0.8-2）计算：

式中： $\varphi$ ——填土的内摩擦角（°）；

$\delta$——填土与洞门墙或洞口挡土墙背面的摩擦角（°）；

地震角 $\theta$ 按表 K.0.8 取值；

表 K.0.8 地震角取值表

设防烈度		7	8	9
地震角θ(°)	水上	1.5	3.0	6.0
地震角θ(°)	水下	2.5	5.0	10.0

K.0.9 黏性填土的地震被动土压力可按式（K.0.9-1）、式（K.0.9-2）进行计算：¶

式中： $K_{psp}$ ——地震被动土压力系数；

$K_{cp}$ ——系数；

式中其他符号意义同前。

K.0.10 地震土压力作用的位置在 q=0 时，可取在距墙底 H/3 处； $q \neq 0$ 时，H 要再加上 q 折算的填土高度。¶

K.0.11 当洞门墙或洞口挡土墙后填土无黏性时，地震时作用于墙背的主动土压力也可按下列简化公式计算：¶

式中： $E_{ea}$ ——地震时作用于墙背每延米长度上的主动土压力（kN/m），其作用点距墙底0.4H处；

$\gamma$ ——土的重力密度（kN/m $^{3}$ ）；

$H$——墙身高度（m）;

$K_{A}$ ——非地震条件下作用于墙背的主动土压力系数；

$\varphi$ ——墙背土的内摩擦角（°）；

$C_{i}$ ——抗震重要性系数；

当判定墙体地表以下有液化土层或软土层时，其作用于墙背的主动土压力应按式（K.0.11-3）计算：

式中符号意义同前。

附录 L 荷载结构法¶

L.0.1 设计原理：¶

荷载结构法的设计原理，是认为隧道开挖后地层的作用主要是对衬砌结构产生荷载，衬砌结构应能安全可靠地承受地层压力等荷载的作用。计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力，然后按弹性地基上结构物的计算方法计算衬砌的内力，并进行结构截面设计。

L.0.2 计算原理：¶

1 基本未知量与基本方程取衬砌结构结点的位移为基本未知量。由最小势能原理或变分原理可得系统整体求解时的平衡方程为：

式中： $\{\delta\}$ ——由衬砌结构结点位移组成的列向量，即 $\{\delta\} = [\delta_{1}, \delta_{2}, \cdots, \delta_{m}]^{T}$ ;

$\{P\}$ ——由衬砌结构结点荷载组成的列向量，即 $\{P\} = [P_{1}, P_{2}, \cdots, P_{m}]^{T}$ ;

[K]——衬砌结构的整体刚度矩阵，为 $m \times m$ 阶方阵， $m$ 为体系结点自由度的总个数；

矩阵 $\{P\}$ 、 $[K]$ 和 $\{\delta\}$ 可由单元的荷载矩阵 $\{P\}^{e}$ 、单元的刚度矩阵 $[k]^{e}$ 和单元的位移向量矩阵 $\{\delta\}^{e}$ 组装而成，故在采用有限元方法进行分析时，需先划分单元，建立单元刚度矩阵 $[k]^{e}$ 和单元荷载矩阵 $\{P\}^{e}$ ；

隧道承重结构轴线的形状为弧形时，需用折线单元模拟曲线。划分单元时，只需确定杆件单元的长度。杆件厚度 d 即为承重结构的厚度，杆件宽度取为 1（m）。相应的杆件横截面积为 $A = d \times 1 \, (\text{m}^2)$ ，抗弯惯性矩为 $I = \frac{1}{12} \times 1 \times d^3 \, (\text{m}^4)$ ，弹性模量 $E \, (\text{kN/m}^2)$ 取为混凝土的弹性模量；

2 单元刚度矩阵的计算设梁单元在局部坐标系下的结点位移为 $\{\bar{\delta}\} = [\overline{u_i},\overline{v_i},\overline{\theta_i},\overline{u_j},\overline{v_j},\overline{\theta_j}]^T$ ，对应的结点力为 $\{\bar{f}\} = [\overline{X_i},\overline{Y_i},\overline{M_i},\overline{X_j},\overline{Y_j},\overline{M_j}]^T$ ，则有：

其中， $\left[\bar{k}\right]^{e}$ 为梁单元在局部坐标系下的刚度矩阵，并有：

式中：$l$——梁单元的长度；

$A$——梁的截面积；

$I$——梁的惯性矩；

$E$——梁的弹性模量；

对于整体结构而言，各单元采用的局部坐标系均不相同，故在建立整体矩阵时，需按式（L.0.2-4）将按局部坐标系建立的单元刚度矩阵 $[k]^e$ 转换成结构整体坐标系中的单元刚度矩阵 $[k]^e$ ；

式中： $[T]$ ——转置矩阵，表达式为：

其中： $\beta$ ——局部坐标系与整体坐标系之间的夹角（°）；

3 地层反力作用模式地层弹性抗力由下式给出：

其中，

式中： $F_{n}$ 、 $F_{s}$ ——法向和切向弹性抗力；

$K_{n}$ 、 $K_{s}$ 为相应的围岩弹性抗力系数，且 $K^{+}$ 、 $K^{-}$ 分别为压缩区和拉伸区的抗力系数，通常令 $K_{n}^{-}=K_{s}^{-}=0$ ；

杆件单元确定后，即可确定地层弹簧单元，它只设置在杆件单元的结点上。地层弹簧单元可沿整个截面设置，也可只在部分结点上设置。沿整个截面设置地层弹簧单元时，计算过程中，需用迭代法作变形控制分析，以判断出抗力区的确切位置。

附录 M 地层结构法¶

M.0.1 设计原理：¶

地层结构法的设计原理，是将衬砌和地层视为整体共同受力的统一体系，在满足变形协调条件的前提下分别计算衬砌与地层的内力，据以验算地层的稳定性和进行结构截面设计。

目前计算方法以有限单元法为主，适用于设计构筑在软岩或较稳定的地层内的衬砌。

M.0.2 初始地应力的计算：¶

1 初始自重应力初始自重应力通常采用有限元方法或给定水平侧压力系数的方法计算。

1）有限元方法即初始自重应力由有限元方法算得，并将其转化为等效结点荷载。

2）给定水平侧压力系数法即在给定水平侧压力系数 $K_{0}$ 值后，按下式计算初始自重地应力：

式中： $\sigma_{g}^{g},\sigma_{x}^{g}$ ——竖直方向和水平方向初始自重地应力；

$\gamma_{i}$ ——计算点以上第i层岩石的重度；

$H_{i}$ ——计算点以上第 i 层岩石的厚度；

$P_{w}$ ——计算点的孔隙水压力。在不考虑地下水头变化的条件下， $P_{w}$ 由计算点的静水压力确定，即 $P_{w}=\gamma_{w}\cdot H_{w}$ （ $\gamma_{w}$ 为地下水的重度， $H_{w}$ 为地下水的水位差）；

2 构造应力构造地应力可假设为均布或线性分布应力。假设主应力作用方向保持不变，则二维平面应变的普遍表达式为：

式中： $a_1\sim a_5$ ——常系数；

$z$——竖直坐标；

3 初始地应力将初始自重应力与构造应力叠加，即得初始地应力。

M.0.3 本构模型：¶

1）弹性模型

对于平面应变问题，横观各向同性弹性体的应力增量可表示为：

\[{\Delta \sigma } = \left\{ \begin{array}{l} \Delta \sigma_ {\mathrm{x}} \\ \Delta \sigma_ {\mathrm{x}} \\ \Delta \tau_ {\mathrm{zx}} \end{array} \right\} = [ D ] {\Delta \varepsilon } = \left[ \begin{array}{c c c} \frac {E _ {0} E _ {\mathrm{v}} - \mu_ {\mathrm{uh}} ^ {2} E _ {\mathrm{h}} ^ {2}}{E _ {0}} & \frac {E _ {\mathrm{h}} E _ {\mathrm{w}} \mu_ {\mathrm{vh}} (1 + \mu_ {\mathrm{hh}})}{E _ {0}} & 0 \\ \frac {E _ {\mathrm{h}} E _ {\mathrm{w}} \mu_ {\mathrm{vh}} (1 + \mu_ {\mathrm{hh}})}{E _ {0}} & \frac {E _ {\mathrm{v}} ^ {2} (1 - \mu_ {\mathrm{hh}} ^ {2})}{E _ {0}} & 0 \\ 0 & 0 & G _ {\mathrm{hv}} \end{array} \right] \left\{ \begin{array}{l} \Delta \varepsilon_ {\mathrm{x}} \\ \Delta \varepsilon_ {\mathrm{z}} \\ \Delta \gamma_ {\mathrm{zx}} \end{array} \right\}\tag{M.0.3-1}\]

式中： $E_{v}$ ——竖直方向（z）弹性模量；

$E_{h}$ ——水平方向 $(x, y)$ 弹性模量；

$\mu_{vh}$ ——竖直向应变引起水平向应变的泊松比（竖直面内的泊松比）；

$\mu_{hh}$ ——水平面内的泊松比；

$G_{hv}$ ——竖向平面内的剪切模量；

\[各向同性弹性体的应力增量可表示为：{\Delta \sigma } = \left\{ \begin{array}{l} \Delta \sigma_ {x} \\ \Delta \sigma_ {z} \\ \Delta \tau_ {z x} \end{array} \right\} = [ D ] {\Delta \varepsilon } = \frac {E (1 - \mu)}{(1 + \mu) (1 - 2 \mu)} \left[ \begin{array}{c c c} 1 & \frac {\mu}{1 - \mu} & 0 \\ \frac {\mu}{1 - \mu} & 1 & 0 \\ 0 & 0 & \frac {1 - 2 \mu}{2 (1 - \mu)} \end{array} \right] \left\{ \begin{array}{l} \Delta \varepsilon_ {x} \\ \Delta \varepsilon_ {z} \\ \Delta \gamma_ {z x} \end{array} \right\}\tag{M. 0.3-2}\]

2）非线性弹性模型采用邓肯-张模型的假设，并认为应力-应变关系可用双曲线关系近似描述，则在主应力 $\sigma_{3}$ 保持不变时为：

轴向应变 $\varepsilon_{1}$ 和侧向应变 $\varepsilon_{3}$ 之间假设也存在双曲线关系，即有：

式中： $a$ 、 $b$ 、 $f$ 、 $d$ ——由试验确定的参数；

在不同应力状态下，弹性模量的表达式为：

式中： $R_{f}$ ——破坏比，数值小于1（一般在0.75\~1.0之间）；

c， $\varphi$ ——土的黏聚力和内摩擦角；

$P_{0}$ ——大气压力，一般取100kPa；

K, n——试验确定的参数。

不同应力状态下泊松比的表达式为：

式中：G，F，d——由试验确定的参数。由 $E_{i}$ 和 $\mu_{i}$ 即可确定该应力状态下的弹性矩阵 [D]；

3）弹塑性模型 ①屈服准则

式中： $I_{1}$ ——应力张量的第一不变量；

$J_{2}$ ——应力偏量的第二不变量；

Mohr—Coulomb 屈服准则的表达式为：

式中： $\theta = \frac{1}{3}\sin^{-1}\left(\frac{-3\sqrt{3}}{2}\frac{J_3}{(J_2)^{\frac{3}{2}}}\right), - \frac{\pi}{6}\leqslant \theta \leqslant \frac{\pi}{6};$

$J_{3}$ ——应力偏量的第三不变量；

②弹塑性矩阵

材料进入塑性状态后，其弹塑性应力—应变关系的增量表达式为：

\[{\mathrm{d} \sigma } = \left([ D ] - \frac {[ D ] \left\{\frac {\partial g}{\partial \sigma} \right\} \left\{\frac {\partial f}{\partial \sigma} \right\} ^ {T} [ D ]}{A + \left\{\frac {\partial f}{\partial \sigma} \right\} ^ {T} [ D ] \left\{\frac {\partial g}{\partial \sigma} \right\}}\right) {\mathrm{d} \varepsilon } = ([ D ] - [ D _ {\mathrm{p}} ]) {\mathrm{d} \varepsilon } = [ D _ {\mathrm{ep}} ] {\mathrm{d} \varepsilon }\tag{M. 0.3-11}\]

式中： $[D]$ 、 $[D_{p}]$ 、 $[D_{ep}]$ ——分别为材料的弹性矩阵、塑性矩阵和弹塑性矩阵；

$A$——与材料硬化有关的参数，理想弹塑性情况下，A=0；

$f$ ——屈服面函数；

$g$——塑性势面函数，采用关联流动法则时，g=f；

③弹塑性分析的计算过程

增量时步加荷过程中，部分岩土体进入塑性状态后，由材料屈服引起的过量塑性应变以初应变的形式被转移，并由整个体系中的所有单元共同负担。每一时步中，各单元与过量塑性应变相应的初应变均以等效结点力的形式起作用，并处理为再次计算时的结点附加荷载，据以进行迭代运算，直至时步最终计算时间，并满足给定的精度要求。

4）黏弹性模型

其应力应变关系式为：

\[\varepsilon (t) = \left[ \frac {1}{E _ {1}} + \frac {1}{E _ {2}} \left(1 - e ^ {- \frac {E _ {2}}{\eta} t}\right) \right] \sigma_ {0} = \sigma_ {0} J (t)\tag{M. 0.3-13}\]

式中： $\mathrm{J}(t)$ ——蠕变柔量；

$\sigma_0$ ——常量应力；

2 梁单元与附录Ⅰ中“单元刚度矩阵的计算”相同。

3 杆单元设杆单元在局部坐标系中的结点位移为 $\{\bar{\delta}\} = [\overline{u_i},\overline{v_i},\overline{u_j},\overline{v_j}]^T$ ，对应的结点力为

$\{\bar{f}\} = [\overline{X_i}, \overline{Y_i}, \overline{X_j}, \overline{Y_j}]^T$ ，则有：

其中， $\left[\bar{k}\right]$ 为杆在局部坐标系下的单元刚度矩阵，并有：

式中：$l$——杆长；

$A$——杆的截面积；

$E$——杆的弹性模量；

4 接触面单元接触面采用无厚度节理单元模拟，不考虑法向和切向的耦合作用时，有增量表达式：

\[\left\{ \begin{array}{l} \Delta \tau_ {\mathrm{s}} \\ \Delta \sigma_ {\mathrm{n}} \end{array} \right\} = \left[ \begin{array}{c c} K _ {\mathrm{s}} & 0 \\ 0 & K _ {\mathrm{n}} \end{array} \right] \left\{ \begin{array}{l} \Delta u _ {\mathrm{s}} \\ \Delta u _ {\mathrm{n}} \end{array} \right\} = \left[ \begin{array}{l} K ^ {\mathrm{e}} \end{array} \right] \left\{ \begin{array}{l} \Delta u _ {\mathrm{s}} \\ \Delta u _ {\mathrm{n}} \end{array} \right\}\tag{M. 0.3-16}\]

式中： $K_{s}$ ——接触面的切向刚度；

$K_{n}$ ——接触面的法向刚度；

接触面材料的应力－应变关系一般为非线性关系，并常处于塑性受力状态。当屈服条件采用莫尔－库伦屈服条件，并假定节理材料为理想弹塑性材料及采用关联流动法则时，对平面应变问题，可导出接触面单元剪切滑移的塑性矩阵为：

式中： $S_{0} = K_{\mathrm{s}} + K_{\mathrm{n}}\tan^{2}\varphi ,S_{1} = K_{\mathrm{n}}\tan \varphi$

$\varphi$ ——接触面的内摩擦角（°）；

对处于非线性状态的接触元单元，应力与相对位移间的关系式为：

公路隧道设计规范 第一册 土建工程¶

前言¶

目次¶

1 总则¶

1.0.1 为规范和指导公路隧道设计，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等级新建和改扩建公路隧道。¶

1.0.3 隧道设计应满足公路功能，遵循“安全、耐久、经济、节能、环保”的基本原则。¶

1.0.4 公路隧道可按其长度划分为四类，划分标准应符合表1.0.4 的规定。¶

1.0.5 隧道主体结构应按永久性建筑设计，具有规定的强度、稳定性和耐久性，满足使用年限要求，方便养护和维修作业。¶

1.0.6 隧道主体结构、路面、防排水等土建工程与通风、照明、交通监控、供配电、消防等运营设施应进行综合设计。¶

1.0.7 隧道土建工程设计应贯彻动态设计与信息化施工的思想，制订地质观察、预报和监控量测的总体方案，为动态设计提供依据，及时调整支护参数和施工方法。¶

1.0.8 隧道设计应节约用地，尽可能保护原有植被，妥善处理弃渣和污水。¶

1.0.9 隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策，积极稳妥地采用新技术、新材料、新设备、新工艺。¶

1.0.10 公路隧道设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。¶

2 术语和符号¶

2.1 术语¶

2.1.1 公路隧道 highway tunnel供汽车及非机动车和行人通行的地下通道，一般分为汽车专用隧道和汽车、非机动车与行人共同通行的隧道。¶

2.1.2 山岭隧道 mountain tunnel贯穿山体的隧道。¶

2.1.3 钻爆法隧道 drill blast tunnel用人工或机械钻孔、装药，采用控制爆破方式开挖的隧道。¶

2.1.4 明洞 open-cut tunnel用明挖法修建的隧道。¶

2.1.5 棚洞 hangar tunnel建于公路上的棚式建筑物。¶

2.1.6 建筑限界 construction clearance为保证公路隧道内车辆行驶、人员通行所要求的限定空间。¶

2.1.7 净空断面 tunnel cross-section隧道衬砌内轮廓与路面、侧沟所围成的断面区域。¶

2.1.8 紧急停车带 emergency parking strip隧道内供故障车辆、巡检车辆等临时停车的区域。¶

2.1.9 横通道 cross channel连接两隧道或洞室间或隧道连接地面的、近水平的横向联络通道。¶

2.1.10 竖井 vertical shaft为改善运营通风或施工条件，垂直设置的通道。¶

2.1.11 斜井 inclined shaft为改善运营通风或施工条件，以一定倾斜角度设置的斜向通道。¶

2.1.12 小净距隧道 neighborhood tunnel并行的两隧道间净距较小、两洞结构彼此产生有害影响的隧道。¶

2.1.13 连拱隧道 multi-arch tunnel并行的两拱形隧道之间无中夹岩柱、隧道的人工结构连接在一起的隧道。¶

2.1.14 分岔隧道 branching-out tunnel由双向行驶的大跨隧道或连拱隧道，经小净距逐渐过渡到分离式双洞的隧道。¶

2.1.15 围岩分级 surrounding rock classification根据岩体完整程度和岩石强度等指标，按稳定性对围岩进行的分级。¶

2.1.16 岩体基本质量指标 rock basic quality index以围岩的岩石坚硬程度及完整程度为基本参数确定的岩体质量指标。¶

2.1.17 岩体修正质量指标 rock modified quality index根据地下水、主要软弱结构面及初始应力状态等因素，对岩体基本质量指标进行修正后的岩体质量指标。¶

2.1.18 荷载 load作用于结构物而使结构产生应力的力。¶

2.1.19 松散压力 loosening pressure因围岩松动而作用在衬砌结构上的压力。¶

2.1.20 变形压力 deformed pressure因围岩变形作用于衬砌结构上的压力。¶

2.1.21 围岩压力 surrounding rock pressure因围岩变形和松动等作用于衬砌结构上的压力，是变形压力和松散压力的统称。¶

2.1.22 偏压 unsymmetrical pressure作用于隧道衬砌结构上的不对称荷载。¶

2.1.23 洞门 portal为支挡和防护隧道洞口仰坡岩土而设置的结构物。¶

2.1.24 端墙式洞门 end-wall tunnel portal为支挡隧道洞口仰坡土压力而设置的挡墙结构物。¶

2.1.25 明洞式洞门 open-cut tunnel portal为隧道洞口仰坡而设置的坡面护坡并使隧道衬砌结构适当外延的结构物。¶

2.1.26 衬砌 lining支护隧道围岩的结构体。¶

2.1.27 仰拱 invert设置在隧道底部的反向拱形衬砌结构。¶

2.1.28 喷锚衬砌 shotcrete and rockbohs lining喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单独或组合使用的隧道围岩支护结构。¶

2.1.29 整体式衬砌 monolithic lining隧道开挖后用模注混凝土或砌体修建的隧道衬砌结构。¶

2.1.30 复合式衬砌 composite lining由喷锚衬砌、防水层和模注混凝土衬砌构成的复合衬砌结构。¶

2.1.31 超前导坑 advancing drift在隧道开挖断面内超前掌子面开挖的小断面坑道。¶

2.1.32 超前地质预报 advanced geological forecast采用物探、钻探等手段，对隧道开挖面前方的地质条件进行探测、分析与评价的活动。¶

2.1.33 隧道施工监控量测 monitoring measurement通过使用各种量测仪器和工具，在隧道内或地表，对围岩、地层的变形和支护结构的受力与变形进行观察、量测、分析与评价的活动。¶

2.1.34 高地应力 high ground stress在隧道开挖后，在地层原始应力作用下，使硬质围岩地层产生岩爆、岩层剥离，使软质围岩地层发生大变形、开挖净空显著变小的地应力场。¶

2.2 符号¶

3 隧道调查及围岩分级¶

3.1 一般规定¶

3.1.1 应根据隧道不同设计阶段的任务、目的和要求，针对公路等级、隧道特点和规模，确定搜集调查资料的内容和范围，进行收集、调查、测绘、勘探和试验。调查资料应齐全、准确，满足设计要求。¶

3.1.2 调查应分施工前调查和施工中调查两个阶段。施工前调查的内容、范围、精度等应符合相应设计阶段的要求；施工中调查应及时进行，核实和预测施工中遇到的地质问题，为修改设计、调整施工提供依据。¶

3.1.3 应根据隧址区地形、地质条件，并综合考虑调查阶段、方法、范围等，编制相应的调查计划。在调查过程中，发现实际情况与预计情况不符时，应及时修正调查计划。¶

3.1.4 围岩分级应采用定性分析和定量计算相结合的综合方法。¶

3.2 资料搜集¶

3.2.1 应全面搜集隧址区下列资料：¶

3.2.2 应搜集社会人文、社会环境和有关法律法规。¶

3.3 地形与地质调查¶

3.3.1 隧道各阶段调查的目标、内容及范围可按表3.3.1 确定。¶

3.3.2 隧道工程测绘应符合下列规定：¶

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、工程地质和水文地质等，并按阶段要求重点调查和分析下列内容：¶

3.3.4 地形、地质调查工作应符合下列规定：¶

3.3.5 施工中的地质调查应包括下列内容：¶

3.4 气象调查¶

3.4.1 气象调查的内容应包括隧址区的气温、气压、风速、风向、降雨量、积雪量、雪线、冰川特征、冻结深度、降雾的程度和天数等，其中气温、风速、降雨、积雪应调查其极端值，以及历史上气象灾害情况等。¶

3.4.2 必要时宜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。¶

3.5 工程环境调查¶

3.5.1 应对隧址区及邻近地区相关地表水系、地下水露头、涌泉、温泉、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。对场区内公园、保护林、文化遗址、纪念建筑等重要地物应调查其现状，并应评估隧道建设可能造成的影响。¶

3.5.4 施工条件调查应包括下列内容：¶

3.6 围岩分级¶

3.6.1 隧道围岩级别的综合评判宜采用下列两步分级：¶

3.6.2 岩质围岩基本质量指标 \(BQ\) 应根据分级因素的定量指标 \(R_{c}​\) 值和 \(K_{v}\) 值，按式(3.6.2）计算：¶

3.6.3 岩质围岩详细定级时，应根据地下水、主要软弱结构面、初始应力状态的影响程度，对岩体基本质量指标 BQ 进行修正，按式（3.6.3）计算：¶

3.6.4 可根据调查、勘探、试验等资料，隧道岩质围岩定性特征、岩体基本质量指标 BQ 或岩体修正质量指标 \([BQ]\)，土质围岩中的土体类型、密实状态等定性特征，按表 3.6.4 确定围岩级别，并应符合下列规定：¶

3.6.6 各级围岩的自稳能力，可根据围岩变形量测和理论计算分析评定，或按表 3.6.6 判定。¶

4 总体设计¶

公路隧道设计规范第一册土建工程¶

3.6.2 岩质围岩基本质量指标 \(BQ\) 应根据分级因素的定量指标 \(R_{c}\) 值和 \(K_{v}\) 值，按式(3.6.2）计算：¶