中华人民共和国行业标准公路隧道设计规范CodeforDesignofRoadTunnelJTGD70--2004主编单位:重庆交通科研设计院批准部门:中华人民共和国交通部实施日期:2004年11月Ol日关于发布《公路隧道设计规范》(JTGD70--2004)的公告第19号现发布《公路隧道设计规范》(JTGD70--2004),自2004年11月1日起实行,原《公路隧道设计规范》(JTJ026--90)同时废止。《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)中第1.0.3、1.O.5、1.O.6、1.0.7、3.1.1、3.1.3、7.1.2、8.1.2、10.1.1、15.1.1、15.1.2、16.1.1条为强制性条文,必须按照国家有关工程建设标准强制性条文的有关规定严格执行。《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)2002版中关于《公路隧道设计规范》(JTJ026--90)的强制性条文同时废止。《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)由重庆交通科研设计院负责编制,规范的管理权和解释权归交通部,日常解释和管理工作由重庆交通科研设计院负责。请各有关单位在实践中注意积累资料,总结经验,及时将发现的问题和修改意见函告重庆交通科研设计院(地址:重庆市南岸区五公里,邮政编码:400067),以便修订时参考。特此公告。中华人民共和国交通部二OO四年七月九日前言《公路隧道设计规范》(JTJ026)白1990年12月l日发布实施以来,对推进我国公路隧道工程科技进步和规范其设计行为均起到了积极的作用但是,随着我国近十多年来隧道建设实践经验的积累和技术进步,该规范当时所依托的技术已有相当一部分较为陈旧,许多规定已明显落后于工程实际,极不适应当前隧道建设的需要,因此需要对该规范进行全面修订。为此,交通部以交公路发[1999]82号文下达了修订《公路隧道设计规范》的决定。根据该文通知,重庆交通科研设计院为修订工作主编单位,浙让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、重庆交通学院为参编单位,并邀请有关技术专家组成《公路隧道设计规范》修订编制组。在编制过程中,编制组对全国已建和在建的公路隧道进行了较广泛的调查研究,搜集并分析了大量设计文件、工程报告、营运管理报告,就有关专题进行了研究,并听取了全国有关设计院和专家的意见。考虑到我国公路隧道技术起步较晚,义经验和基础性工作不足,因此在我国经验的基础上又采用或借鉴厂国外公路隧道的成功经验和先进技术。本规范修订内容以高速公路隧道和—、二级公路隧道为主,同时也考虑到低等级公路隧道的需要,体现了高速公路隧道与—般公路隧道相结合;在技术上,既采纳了成熟的新理论、新方法、新材料,又考虑到我国目前的技术现状,保留了一部分当前实用的较传统技术。本规范各条文的规定均以可靠的技术依据和较成熟的经验为基础,对于一些目前我国没有实践经验或不够成熟的技术内容没有纳入或仅作出原则性的规定。修订中,充分考虑了与其它相关标准、规范的协调性,并保持—致。同时,在全面修订的原则下,尽量按原规范的风格编排撰写。本次修订的重点为隧道调查、围岩分级、总体设计、喷锚支护与衬砌、洞口段工程、结构计算、特殊构造设计、特殊地质地段设计等,并增加了三车道隧道、连拱隧道和小净距隧道等内容。本规范主要由总则、隧道调查及围岩分级、总体设计、建筑材料、荷载、洞口与洞门、衬砌结构、结构计算、防水与排水、小净距及连拱隧道、辅助通道、辅助工程、特殊地质地段、路基与路面、机电及其它没施等内容组成。本规范由重庆交通科研设计院负责解释:工作。为使本规范更能符合我国公路建设的实际情况,请各有关单位在执行过程中将发现的问题和意见及时函告重庆交通科研设计院(地址:重庆市南岸区五公里,邮编:400067)。主编单位:重庆交通科研设计院参编单位: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重庆交通学院主要起草人:蒋树屏杨林德刘伟何林生程崇国吴德兴王华牢赵明阶王晓雯李勇王石春黄伦诲1总则1.0.1为给山岭公路隧道设计提供技术准则,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级公路双车道隧道,其它形式的公路隧道可参照执行。1.0.3隧道规划和设计应遵循能充分发挥隧道功能、安全且经济地建设隧道的基本原则。隧道设计应有完整的勘测、调查资料,综合考虑地形、地质、水文、气象、地震和交通量及其构成,以及营运和施工条件,进行多方案的技术、经济、环保比较,使隧道设计符合安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的要求。1.0.4公路隧道按其长度可分为四类,如表1.0.4所示。1.0.5隧道主体结构必须按永久性建筑设计,具有规定的强度、稳定性和耐久性;建成的隧道应能适应长期营运的需要,方便维修作业。1.O.6应加强隧道支护衬砌。防排水、路面等主体结构设计与通风、照明、供配电、消防、交通监控等营运设施设计之间的协调,形成合理的综合设计。必要时应对有关的技术问题开展专项设计和研究。1.0.7隧道土建设计应体现动态设计与信息化施工的思想,制定地质观察和监控量测的总体方案;地质条件复杂的隧道,应制定地质预测方案,以及时评判设计的合理性,调整支护参数和施工方案。通过动态设计使支护结构适应于围岩实际情况,更加安全、经济。1.0.8隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策,积极慎重地采用新技术、新材料、新设备、新工艺。1.0.9隧道设计必须符合国家有关国土管理、环境保护、水土保持等法规的要求。应注意节约用地,保护农田及水利设施,尽量保护原有植被,妥善处理弃渣和污水。1.0.10公路隧道设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关标准和规范。2主要术语与符号2.1术语2.1.1公路隧道roadtunnel供汽车和行人通行的隧道,—般分为汽车专用和汽车与行人混用的隧道。2.1.2山岭隧道mountaintunnel指贯穿山岭或丘陵的隧道。是相对于城市隧道和水下隧道,表示修建场所不同的名称。2.1.3岩石质量指标RockQualityDesignation(RQD)指l0cm以上长度的岩心累计的钻孔长度百分比。2.1.4岩体分级rockmassclassification以土木上程为对象,将岩石集合体(岩体)分成稳定程度不同的若干级别。2.1.5环境调杳environmental、survey因修建隧道而对路线周围的环境影响进行的调查。2.1.6水文调查hydrologicalsurvey对隧道工程及周边环境有影响的地表水和地下水所进行的调查。2.1.7地质调查geologicalsurvey为了解岩体或地层的分布、形成年代、风化程度或地质构造等而进行的调查。2.1.8隧道涌水waterinflowintotunnel伴随隧道开挖,从隧道周边围岩流入隧道内的地下水。2.1.9荷载load指作用于结构物而使结构产生应力的力量。2.1.10围岩压力surroundingrockpressure隧道开挖后,因围岩变形或松散等原因,作用于洞室周边岩体或支护结构上的压力。2.1.11偏压unsyrmmetricalpressure作用于隧道的压力左右不对称,一侧压力特大的情况;作用于隧道结构上的不对称荷载。2.1.12松散压力looseningpressure指因隧道的开挖爆破、支护的下沉以及衬砌背后的空隙等原因,致使隧道周边的围岩产生松动,以相当于一定高度的围岩重力,作为直接荷载作用于隧道支护和衬砌上的土压。2.1.13新奥法NATM(NewAustrianTunnelingMethod)新奥法是应用岩体力学的理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。2.1.14净空断面(内轮廓)innersection指隧道衬砌内侧的断面面积、形状。2.1.15洞门portal在隧道的洞门部位,为挡土、坡面防护等而设置的隧道结构物。2.1.16衬砌lining为控制和防止围岩的变形或坍落,确保围岩的稳定,或为处理涌水和漏水,或为隧道的内空整齐或美观等目的,将隧道的周边围岩被覆起来的结构体。2.1.17仰拱invert为改善隧道上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构。2.1.18小净距隧道neighburhoodtunnel指上下行双洞洞壁净距较小,不能按独立双洞考虑的隧道结构。2.1.19连拱隧道multi-archtunnel指两洞拱部衬砌结构通过中柱相连接的隧道结构。2.1.20竖井verticalshaft为改善营运通风或施工条件而竖向设置的坑道。2.1.21斜井incline,inclinedshaft为改善营运通风或施工条件按一定倾斜角度设置的坑道。2.1.22横通道horizontaledit将隧道划分成几个工区进行施工时,为搬入材料和出渣等而设置的大体上接近水平的作业坑道。横通道有时也可用于营运通风。2.1.23超前导坑advancingdrift因隧道断面较大或围岩条件复杂等,在开挖中采用全断面法有困难的情况下,往往在隧道的开挖断面内超前开挖小断面的隧道,这种小断面的隧道称为超前导坑。2.1.24通风ventilation将隧道内有害气体排出洞外的一种换气行为。2.1.25照明lighting通过在隧道内设置灯具,达到行车安全所要求的亮度。2.2符号BQ--岩体基本质量指标;[BQ]一岩体基本质量指标修正值;Rc--岩石单轴饱和抗压强度;Ra--混凝土或砌体的抗压强度;R1--混凝土的抗拉极限强度;Is(50)--实测的岩石点荷载强度指数;K1——地下水影响修止系数;K2-主要软弱结构面产状影响修正系数:K3--初始应力状态影响修正系数;Kv--岩体完整性系数;Jv,--岩体体积节理数;Sn--第n组节理每米长测线上的条数;Sk--每立方米岩体非成组节理条数;Vpm——岩体弹性纵波速度;Vpr--岩石弹性纵波速度;σmax——垂直洞轴线方向的最大初始应力;γ——围岩重度;k--弹性抗力系数;E--变形模量;μ-泊松比;φ--计算摩擦角;B——隧道开挖断面宽度;W--行车道宽度;LL--左侧向宽度;LR——右侧向宽度;L--侧向宽度;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;δ——衬砌位移值;n——开挖边坡坡率;m——回填土石面坡率。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、隧道的特点和规模,确定搜集、调查资料的内容和范围,并认真进行调查、测绘、勘探和试验。调查的资料应齐全、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。施工前各阶段的调查内容、范围、精度等应符合相应设计阶段的要求;施工中的调查应及时进行,预报和解决施工中遇到的地质问题,为验证或修改设计、施工提供依据。3.1.3应根据隧道所通过地区的地形、地质条件,并综合考虑调查的阶段、方法、范围等,编制相应的调查计划。在调查过程中,如发现实际地质情况与预计的情况不符,应及时修正调查计划。3.1.4围岩分级应采用定性划分和定量相结合的方法综合评判。3.2资料搜集3.2.1应全面搜集隧道地区的下列既有资料:1地形地貌资料、图件,以及有关的遥感与遥测资料;2工程地质、水文地质特别是自然地质灾害的种类、性质、规模、危害程度等资料,并分析各种灾害与隧道工程的关系;3地质测绘、勘探资料和各类图件,并对资料的准确性和可能存在的问题进行分析,同时提出调查计划;4隧道地区的气温、降水、风速和风向等气象资料;5地震历史、地震动峰值加速度系数等资料;6沿线地区交通量及其车辆构成情况、矿产资源等;7有关的法令、法规。3.2.2搜集社会环境、施工条件和邻近既有工程等资料。3.3地形与地质调查3.3.1隧道调查各阶段的目标、内容及范围可按表3.3.1拟定。3.3.2隧道工程测绘应遵守下列规定:l按设计阶