中日山岭隧道技术规范的对比样本Word格式文档下载.docx
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标准示范书类：
比如，混凝土标准示范书、隧道标准示范书等；
第二层次：
技术标准或设计标准类：
比如，铁道结构物设计标准、公路隧道技术基准（结构编）等；
第三层次：
有针对性指南（指针）类：
比如，“新奥法设计施工指南”（1996）、“喷混凝土指南（隧道编）”（）、“隧道混凝土施工指南”（）、“高性能喷混凝土设计施工指南”、建设业劳动灾难预防协会编写“隧道施工通风技术指南”（1990）等。
这一层次指南，实质上是对规范、技术标准补充，包含新技术、新工法应用等，其应用价值丝毫不逊于规范和技术标准。
所以，日本各协会、全部在编制指南上投入很大力量。
指南很多内容绝大部分，全部纳入以后修订规范和技术标准中。
其实，日本在规范、技术标准、指南之外，还有一个层次，就是手册。
这是集某种技术之大成而编写工具书。
如由山本埝教授主编“隧道实用手册”、铁道综合技术研究所编写“隧道近接施工对策手册”和“城市铁道结构物近接施工对策手册”，日本铁钢联盟编写“钢纤维混凝土设计施工手册”（隧道编）等。
3）规范组成和内容
以日本【隧道标准示范书、矿山法编】为例加以说明。
该示范书由总论、计划及调查、设计、施工、辅助工法、特殊围岩及城市矿山法隧道、施工管理、TBM工法、背板工法、竖井和斜井等10篇组成。
共234条文。
其中特殊围岩及城市矿山法隧道和TBM工法两篇是第一次出现示范书中。
第1篇总则，包含适用范围、用语定义、相关法规及矿山法选择和研讨步骤。
第2篇计划和调查，包含计划基础标准，如隧道线形（平面及纵断面）、净空断面及隧道隶属设施等；
调查基础标准，如围岩条件调查、当地条件调查、调查结果整理和利用等。
施工计划基础标准，如工区划分、施工方法选定、辅助坑道设置、施工道路、洞外设备及弃碴场等。
第3篇设计，共分通则、设计基础标准、支护设计、衬砌设计、仰拱设计、防排水设计、洞口段及洞门设计、分支及扩大段设计、近接施工设计等9章。
其中，近接施工设计是第一次出现在示范书中。
第4篇施工，由通则、安全卫生、环境保护、测量、开挖、出碴、洞内运输、支护、衬砌、防排水等施工和洞口段施工11章组成。
第5篇辅助工法，除通常要求外，关键按确保隧道施工安全辅助工法和保护周围环境辅助工法分开编写。
第6篇特殊围岩及城市矿山法隧道，其中城市矿山法隧道是第一次出现在示范书中。
因为最近几年城市在土砂围岩中采取矿山法修筑隧道工程实绩越来越多，所以在铁道综合技术研究所编制【铁道结构物设计标准·
城市矿山法隧道】
（）基础上，增加了此篇。
这里所指特殊围岩包含未固结、膨胀性、产生岩爆，高热、温泉、有害气体及高压、大量涌水围岩。
第7篇施工管理，包含进度管理、质量管理和成型管理、观察和量测4章。
第8篇TBM工法也是首次出现一篇，包含适用范围、TBM工法计划及调查、计划、设计、施工及施工管理、观察及量测、安全卫生、作业环境维护、特殊用途TBM等8章。
第9篇背板法，是指传统工法而言，通常说限制在小断面隧道中应用。
所以其要求也关键是针对小断面隧道。
第10篇竖井和斜井，由竖井设计、竖井施工、斜井设计、斜井施工、竖井及斜井洞底设备等4章组成。
应该说明，示范书是针对全部采取矿山法修筑隧道，包含铁路隧道、公路隧道、水工隧洞、小断面隧道和地下铁道等，并非单独针对铁路隧道。
其应用全部表现在条文讲解中。
本示范书把设计和施工合并在一起是一个特点。
在日本隧道工程界，一直认为，隧道设计结果是由施工来实现，不管设计怎样好，但施工不到位或不良也拿不出满意结构物来。
所以，把规范施工行为准则和设计有机地结合在一起，是很必需。
另外还应说明，日本和我们设计施工体制不一样，日本基础上没有独立设计单位，工程设计和施工基础上是由承包单位负担。
这可能也是在规范中把设计施工合并在一起一个原因。
日本规范和技术标准另一个特点就是每个条文紧接着全部有一个比较具体讲解（即条文说明）。
应该说，规范条文是比较简练、明确。
是“画龙点睛”，而讲解则具体地说明了条文“来龙去脉”，提供了很多确保条文实施提议和要求。
我们则恰恰相反，条文用笔墨太多，而条文说明过于简陋，有还没有条文说明。
其次，在日本部分设计标准、指南中，一个关键组成部分，就是“参考资料”，类似我们附件。
参考资料给出很多研究结果、统计数据和实用设计方法等。
比如，在【城市矿山法设计标准】中，就列出46个参考资料，其中包含掌子面稳定性评价方法、超前支护设计方法和管理基准值设定例等等含有实用价值资料。
一样地，在【喷混凝土指南】
（隧道篇）中也列出相关喷混凝土设计部分参考资料，包含喷混凝土制造施工设备、部分喷混凝土应用事例等。
依上所述，日本隧道规范及技术标准，大致上是由序言（编写说明或修订说明）、编写人员名单、目录、条文及讲解和参考资料几部分组成。
这和我们规范、技术标准大同小异。
另外也要指出，日本规范、技术标准，基础上全部是由官方委托相关协会或研究单位编写。
委托单位则组成由著名学者主导，有研究、学校、企业等人员组成。
如【隧道标准示范书】
（矿山法）（）修订委员会就是由16人组成，下设总论、计划和调查、设计、施工（包含辅助工法、竖井、斜井）、特殊围岩及城市矿山法隧道、施工管理等6个分科组，人员达50余位。
这和我们编写方法截然不一样。
3、技术比较
（1）相关围岩分级
日本铁路隧道和公路隧道围岩分级，基础上全部是定量分级。
铁路隧道和公路隧道围岩分级指标列于表1.
表1围岩分级指标
指标
铁路隧道
公路隧道
定量指标
物探参数
弹性波速度
钻探参数
RQD
围岩条件、物性参数
围岩强度应力比
相对密度、细颗粒含有率
控制基准
净空位移值
定性指标
围岩种类及特征
按岩石性质分为7类
按块状、层状分组，以后按强度分级
隧道开挖状态，如掌子面稳定性等
围岩状态，如水和不连续面影响等
从指标上看，日本充足利用了在隧道设计阶段用物探、钻探等地质勘察方法取得地质数据，如弹性波速度和表示钻探岩心状态RQD。
在土质围岩中，则经过物性试验取得相对密度和细颗粒含有率，作为区分砂质土和粘性土指标。
另一个指标就是净空位移值，作为控制位移大致标准。
我们围岩分级基础上是定性，缺乏定量指标，对围岩等级判定，主观臆测成份较重。
实际上，我们在设计阶段也做了大量地质工作，也取得了不少地质数据，可惜是，没有把这些数据进行统计、整理和分析，所以也无法使围岩分级定量化。
在定量指标确实定上，基础上是以定量提交数据和基础性研究为基础。
日本铁路隧道围岩分级，比较重视低等级围岩和特殊围岩划分，比如在Ⅰ级围岩（相当于我们Ⅴ、Ⅵ级围岩），按围岩性质就分为ⅠN、ⅠS、ⅠL三级，其中ⅠN是通常围岩，ⅠS是含有塑性化围岩，ⅠL是指未固结松散土质围岩。
另外对部分标准支护模式不能适用围岩，称为特殊围岩，分出特S和特L两级。
附件一列出日本铁路隧道和公路隧道围岩分级表，以供参考。
（2）相关结构设计内容
【日本隧道标准示范书】第3篇设计，由通则、设计基础标准、支护设计、衬砌设计、仰拱设计、防排水设计、洞口段及洞门设计、分支及扩大段设计、近接施工设计等9章组成。
其中，近接施工设计是第一次出现在示范书中，是以“隧道近接施工对策手册”和“城市铁道结构物近接施工对策手册”为基础编写。
而在【城市矿山法隧道设计标准】中，超前支护也第一次独立成节地比如设计标准之中。
1）设计基础标准
我们和日本在隧道设计基础标准上最大差异是在二次衬砌上。
日本二次衬砌，基础上采取素混凝土。
但在埋深小土砂围岩、洞口段等地段，考虑以后荷载可能改变或可能产生偏压场所，包含在城市隧道采取全包防水场所，才采取承载衬砌，甚至采取钢筋混凝土衬砌。
在通常情况下，日本二次衬砌基础上是根据不承载（安全贮备）标准设计，以跨度10m左右隧道为例，我们和日本要求比较列于表1。
表1二次衬砌厚度（cm）比较表
围岩分级
中国铁路隧道
日本铁路隧道
日本公路隧道
Ⅰ（Ⅵ）『A』
Ⅱ（Ⅴ）『B』
30
Ⅲ（Ⅳ）『C1』
35
Ⅳ（Ⅲ）『C2』
40
Ⅴ（Ⅱ）『D1』
45
Ⅵ（Ⅰ）『D2』
部分设计
注：
表中围岩等级分别为中国、日本铁路（）、日本公路『』
我们因为在超前支护、早期支护技术上不能把位移控制在要求许可值上，才考虑在按围岩等级降低，逐层加厚二次衬砌。
从国情和现在技术、管理现实状况出发，我们这么做，也是无可非议。
但，摆在我们面前课题就是：
在通常围岩条件下，怎样经过加强早期支护和超前支护作用，使之和围岩一起能够担负坑道稳定功效，从而使二次衬砌不承载，仍然是我们要考虑问题。
日本见解很明确，二次衬砌承载是有条件。
比如：
日本在城市矿山法隧道设计标准中就明确要求（第60条）二次衬砌在下述场所，应具对应力学功效。
·
围岩变形不收敛场所施设二次衬砌时，要含有能使围岩稳定约束力；
衬砌施工后，发生水压、上覆荷载等外力作用时，要能够承受其荷载；
对使用后外力改变和围岩、支护材料劣化，需要提升结构物耐久性时；
需要提升抗震性断层破碎带；
易受偏压、上覆荷载、地震影响洞口段；
翻浆冒泥可能性大场所等。
所以，增加二次衬砌需要含有力学功效条文是有必需。
此时二次衬砌需要采取解析方法进行设计。
2）设计方法
日本【隧道标准示范书、隧道编】明确要求，隧道支护结构设计方法有三。
即：
标准设计方法；
工程类比方法；
解析设计方法。
同时在新奥法指南中又明确要求多种方法应用条件。
实际上，我们设计也是这么做。
但在什么条件下应该采取什么方法，并没有明确地给定。
比如日本新奥法设计施工指南相关设计方法要求（第9条）在初步设计中，标准上采取以下方法。
（1）标准支护模式设计
（2）类似条件设计
（3）解析手法设计
而且要求了在什么条件下，采取什么设计方法比较适宜。
如表2所表示。
表2设计方法划分
设计方法
围岩条件
设计条件
标准支护模式
通常围岩（Vn、Ⅳn、Ⅲn、Ⅱn、In）
特殊围岩（INIL）
通常条件（标准断面）
类似条件
特殊围岩（特S、特L）
通常围岩（符合右栏特殊条件）
特殊条件（大断面、偏压地形、埋
深极小或极大、地表面下沉有限制等）
解析方法
而在【城市矿山法隧道设计标准】要求，工程类比方法应在进行类比性（表3）和妥当性（表4）研究后才能采取等。
表3研究类比性项目
项目
注意点
围
岩
条
件
围岩等级
IN~特L
地形、埋深
埋深、不稳定偏压地形、其它特殊围岩性质（冲积低地等不整合面、断层等）
地质、土质组成和性质
地层名称、地质年代、成层结构、层组、层相、固结程度、渗透性、地下水位等
断面形状
单线、双线、新干线、车站
水压
防水型、排水型
对周围影响限制
限制值
完成后靠近施工
种类、位置关系、规模等
抗震
研究条件（预定地震动等）
表4妥当性研究项目
妥当性研究量测值
开挖工法
分部尺寸、一次掘进长度
掌子面稳定性、地表面下沉、靠近结构物位移等
掌子面稳定对策
设计方法、设计、影响估计方法等
地下水对策
周围影响对策
超前支护
早期支护
设计方法、设计、解析方法等
地表面下沉、净空位移、拱顶下沉、喷混凝土应力、衬砌应力、使用开始后有没有变异等
二次衬砌及仰拱
3许可位移值或预留变形量
在设计中，我们有一个预留变形量要求，和我们不一样是，日本在设计中，有一个许可位移值要求。
另外，只在I级围岩中要求了一个预留变形量（10cm）。
其它围岩全部没有预留变形量全部要求。
表5是铁路隧道净空位移值管理基准例。
表5铁路隧道净空许可位移基准
许可净空位移值
单线
双线、新干线
IS或特S
75mm以上
150mm以上
IL
25～75mm
50～150mm
ⅡN～ⅤN
25mm以下
50mm以下
日本把许可位移值和超挖联络到一起，设定预留变形量，所以当超挖小于许可位移值时，皆不考虑预留变形量。
也就是说当超挖小于表5所列许可位移值时，就能够不设预留变形量。
依据日本施工经验，只有在围岩等级为Ⅰs场所，才考虑设置10cm预留变形量,即在表5许可位移值上加10cm。
我们既要求了预留变形量（施工规范表6.1.3），也要求了隧道许可超挖值（施工规范表6.2.1），以跨度10m左右隧道为例，二者累计如表6所表示，比日本要求数值要大。
表6隧道超挖值和预留变形量（mm）
Ⅱ（Ⅴ）
（10～30）＋100
50
Ⅲ（Ⅳ）
（30～50）＋150
Ⅳ（Ⅲ）
（50～80）＋150
Ⅴ（Ⅱ）
（80～120）＋100
Ⅵ（Ⅰ）
设计确定
50～150
（ⅠS）
150＋100
中国铁路隧道（预留变形量＋超挖值）
日本铁路隧道预留变形量
注：
（）内为日本铁路隧道围岩等级
4）支护结构参数表
日本和我们规范全部给定了一个支护结构参数表。
在日本【隧道标准示范书】之前，隧道支护结构参数表，全部是按单线、双线和新干线三种情况给定，和我们按单线、双线给定情况相同。
但在中，隧道支护结构参数表是按大断面、中止面和小断面三种情况给定。
小断面指净空跨度为3.0～5.0m，如水工隧洞和单线铁路隧道；
中止面指8.5～12.5m，如新干线隧道、双线铁路隧道和大断面指12.5～14.0m，如三车道公路隧道等。
洞口段支护结构参数。
也一样处理。
据此日本公路隧道洞身段支护结构参数如表1、2、3所表示；
洞口段支护结构参数如表4、5、6所表示。
表1日本公路隧道标准支护结构参数（净空宽度3.0～5.0m）
支
护
模
式
一
次
掘
进
长
度
m
锚杆
钢支撑
喷
混
凝
土
厚
cm
衬
砌
开
挖
方
法
施工间隔
施
工
范
类
型
间
隔
环
向
纵
B
2.0
无
－
5
20
全
断
面
C1
1.5
1.2
1.2～1.5
上
下
半
C2
D1
1.0
H100
10
D2
2.0～3.0
1.0以下
10～12
依据该隧道利用情况和围岩情况，有时能够省去二次衬砌
表2日本公路隧道标准支护结构参数（净空宽度8.5~12.5m）
度cm
衬砌厚度
变
形
富
余
量cm
上半断面类型
下半断面类型
拱
墙cm
仰
拱cm
M
3.0
半断面120°
微台阶法或台阶法
上半断面
（40）
C2a
上下半断面
C2b
H125
D1a
15
D1b
4.0
H150
1、支护结构a、b划分标准是围岩等级为C2、D1场所，基础上采取b。
当估计开挖变形比较小，掌子面稳定场所，可采取a。
2、在（）内表示围岩等级范围中，当遇有第三纪泥岩、凝灰岩、蛇纹岩等粘性土岩和风化结晶岩、温泉余土时，应设置（）内仰拱；
需要早期闭合断面场所，可用喷混凝土临时仰拱闭合，但其厚度应参考上下断面喷射厚度分别决定。
3、即使围岩等级为D1当下半部围岩比较坚硬，长久承载力充足，无因侧压挤出场所，能够省去仰拱。
4、在围岩等级为D1场所，通常在上半部设置金属网。
在D2场所通常上下断面全部要设置金属网；
5、采取钢纤维喷混凝土场所能够省去金属网。
6、在围岩等级D2中采取上半断面工法开挖上半断面时，和采取带辅助台阶全断面法开挖，因为没有时间差，下半部变形富余量，可按10cm设计，并在实际施工中依据量测结果调整
7、围岩等级A、E场所应另外研究
表3日本公路隧道标准支护结构参数（净空宽度12.5～14.0m）
支护模式
开挖方法
施工范围
向m
微台阶法、上半断面台阶法、中隔壁法等
（45）
C2
6.0
H200
25
1、在（）内表示围岩等级范围中，当遇有第三纪泥岩、凝灰岩、蛇纹岩等粘性土岩和风化结晶岩、温泉余土时，应设置（）内仰拱；
2、需要早期闭合断面场所，可用喷混凝土临时仰拱闭合，但其厚度应参考上下断面喷射厚度分别决定。
4、在围岩等级为C2场所，通常在拱顶周围，在围岩等级为D1、D2场所，上下断面全部要设置金属网。
采取钢纤维喷混凝土场所能够省去金属网。
表4洞口段标准支护结构参数（净空宽度12.5m～14.0m）
墙
Cm
上半断面台阶法
（3.0）
（0.5）
（1.0）
H-200
上半断面中壁法
主洞
中臂
（0.6）
H-150
侧导坑超前法
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