公路隧道设计规范.ppt

1、王华牢中交第一公路勘察设计研究院中交第一公路勘察设计研究院公路隧道设计规范公路隧道设计规范 (JTG D70(JTG D70-2004)-2004)宣宣 贯贯 讲座的内容讲座的内容1 1 总总则则12 2 主主要要术术语语与与符符号号23 3 隧隧 道道 调调 查查 及及 围围 岩岩 分分 级级54 4 总总体体设设计计 115 5 建建筑筑材材料料 176 6 荷荷 载载 227 7 洞洞口口及及洞洞门门 258 8 衬衬砌砌结结构构设设计计 279 9 结结构构计计算算 331 10 0 防防水水与与排排水水 401 11 1 小小净净距距及及连连拱拱隧隧道道 421 12 2 辅辅助助通

2、通道道441 13 3 辅辅助助工工程程措措施施481 14 4 特特殊殊地地质质地地段段511 15 5 隧隧道道内内路路基基与与路路面面541 16 6 机机 电电 及及 其其 它它 设设 施施 附附录录A A围围岩岩分分级级有有关关规规定定60附附录录B B隧隧道道标标准准内内轮轮廓廓63附附录录C C型型钢钢特特性性参参数数表表 65附附录录DD释释放放荷荷载载的的计计算算方方法法69附附录录E E浅浅埋埋隧隧道道荷荷载载的的计计算算方方法法71附附录录F F偏偏压压隧隧道道衬衬砌砌荷荷载载的的计计算算方方法法 74附附录录GG明明洞洞设设计计荷荷载载的的计计算算方方法法75附附录录H

3、H洞洞门门土土压压力力荷荷载载的的计计算算方方法法 77附附录录I I荷荷载载结结构构法法 78附附录录J J地地层层结结构构法法 80附附录录K K钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯和和受受压压构构件件配配筋筋量量计计算算方方法法 88附附录录L L本本规规范范用用词词说说明明 94编制过程与修订内容编制过程与修订内容在编制过程中，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，其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了国外公路隧道的

4、成功经验和先进技术。本次修订中，充分考虑了与其它相关标准、规范的协调性，并保持一致。同时，在全面修订的原则下，尽量按原规范的风格编排撰写。本次修订的重点为调查、围岩分类、总体设计、锚喷支护与衬砌、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。公路隧道设计规范（JTG D70-2004）中第1.0.3、1.0.5、1.0.6、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条为强制性条款，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（

5、公路工程部 分）2002版中关于公路隧道设计规范（JTJ 026-9 0）的强制性条文同时废止。关于强制性条款关于强制性条款1总则总则1.0.11.0.1 为给山岭公路隧道设计提供技术准则，制定本规范。1.0.2 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，其他 型式的公路隧道可参照执行。1.0.3 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

6、术先进的要求。为什么修建隧道，隧道建在何处才能有效发挥其功能，并且安全、经济，这是公路隧道为什么修建隧道，隧道建在何处才能有效发挥其功能，并且安全、经济，这是公路隧道规划和设计者必须回答的首要问题。为缩短行车里程，提高交通便捷，这是修建公路隧道的基本规划和设计者必须回答的首要问题。为缩短行车里程，提高交通便捷，这是修建公路隧道的基本目的；同时，隧道可从根本上免除公路路线上的土石方坍塌、泥石流、雪崩等道路病害；隧道不目的；同时，隧道可从根本上免除公路路线上的土石方坍塌、泥石流、雪崩等道路病害；隧道不改变地形自然原貌，保护了环境，还利用地下空间，节省了公路建设用地。因此，隧道是路线上改变地形自然原

7、貌，保护了环境，还利用地下空间，节省了公路建设用地。因此，隧道是路线上非常有价值的一种构造形式。然而，隧道尤其是长隧道的造价不低，如何在保证功能的前提下，非常有价值的一种构造形式。然而，隧道尤其是长隧道的造价不低，如何在保证功能的前提下，安全且经济地建设隧道至关重要。安全且经济地建设隧道至关重要。隧道设计采取的手法不同于一般构造物，预设计主要依靠基于过去工程实例的经验性方隧道设计采取的手法不同于一般构造物，预设计主要依靠基于过去工程实例的经验性方法或者计算，实验等，主观上力图达到合理设计，但设计成的断面形状、支护衬砌结构等是否适法或者计算，实验等，主观上力图达到合理设计，但设计成的断面形状、支

8、护衬砌结构等是否适应于所处的地层，其稳定性程度如何，很难量化把握，而隧道的形状或支护结构一旦建成很难改应于所处的地层，其稳定性程度如何，很难量化把握，而隧道的形状或支护结构一旦建成很难改变，因此，在规划、设计阶段就要充分考虑隧道的合理性与耐久性问题。变，因此，在规划、设计阶段就要充分考虑隧道的合理性与耐久性问题。在在沟沟壑壑纵纵横横，群群山山迭迭峰峰中中选选择择隧隧道道方方案案，将将遇遇到到复复杂杂的的地地形形、地地质质、气气象象等等条条件件，应应通通过过地地质质勘勘察察、路路线线测测量量和和沿沿线线社社会会经经济济交交通通调调查查，比比较较各各方方案案的的优优劣劣。譬譬如如，选选择择隧隧道道

9、位位置置时时，若若采采取取低低线线方方案案，行行驶驶条条件件最最好好，发发挥挥的的作作用用最最佳佳，而而且且少少占占地地，能能较较好好地地保保护护自自然然环环境境，但但隧隧道道较较长长，造造价价高高，运运行行费费用用高高，其其技技术术管管理理要要求求也也高高；采采取取高高线线方方案案则则相相反反，隧隧道道较较短短，造造价价与与运运行行费费用用相相对对较较低低，但但其其功功能能和和作作用用相相对对较较差差，因因此此在在方方案案比比选选中中应应综综合合比比较较。又又如如，当当遇遇“鸡鸡爪爪地地形形”等等山山势势时时，应应从从标标高高和和平平面面位位置置对对长长隧隧道道方方案案和和连连续续短短隧隧道

10、道群群方方案案进进行行比比选选，前前者者营营运运费费较较高高，但但环环保保效效果果好好；后后者者除除照照明明外外的的营营运运费费较较低低，但但由由于于洞洞口口及及其其边边仰仰坡坡的的数数量量较较多多，支支护护工工程程较较为为复复杂杂，而而且且于于环环保保不不利利，两两者者均均存存在在优优缺缺点点，应应根根据据具具体体情情况况综综合合比比选选后后确确定定。这这里里所所说说的的隧隧道道方方案案，除除通通常常的的隧隧道道构构造造外外，还还包包括括半半隧隧道道、棚棚洞洞、棚棚架架等等构构造造型型式式。应应根根据据具具体体地地形形地地质质情情况况，灵灵活活采采用用隧隧道道的的结结构构型型式式。对对于于分

11、分阶阶段段建建设设的的隧隧道道，应应在在规规划划、设设计计中中作作总总体体考考虑虑。譬譬如如，高高速速公公路路暂暂接接半半幅幅修修建建时时应应在在洞洞口口位位置置等等方方面面充充分分考考虑虑将将来来另另半半幅幅修修建建的的合合理理性性。另另外外，洞洞口口附附近近有有匝匝道道时时应应充充分分考考虑虑洞洞口口的的合合理理断断面面，使使其其适适应应交交通通流流顺顺畅畅。由由于于暂暂为为单单洞洞双双向向交交通通，会会增增加加通通风风设设备备、应应急急设设施施，且且增增加加养养护护维维修修的的负负担担，这这 些些 均均 应应 在在 规规 划划、设设 计计 中中 对对 隧隧 道道 断断 面面 的的 合合

12、理理 性性 作作 出出 评评 价价。1总则总则1.0.4 1.0.4 公路隧道按其长度可分为四类，如表公路隧道按其长度可分为四类，如表1.0.41.0.4所示。所示。表表1.0.4 1.0.4 公路隧道长度分类公路隧道长度分类 注：隧道长度系指两端洞门墙墙面与路面的交线同路线中线交点间的距离。注：隧道长度系指两端洞门墙墙面与路面的交线同路线中线交点间的距离。1.0.5 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。性；建成的隧道应能适应长期营运的需要，

13、方便维修作业。为满足营运正常使用，隧道主体结构物应设计为永久性建筑，这里所说的主体结构物指洞门、支护衬砌、各附属风道、风井、洞室、防排水设施、路面板及隧底填充等。洞内一般要求设置衬砌。这些结构设计必须具有规定的强度、稳定性和耐久性。所谓耐久性，一般指所使用的建筑材料具有必要的抗渗性、抗冻性和抗侵蚀性。1总则总则1.0.6 1.0.6 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。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

14、应对有关的技术问题开展专项设计和研究。必要时应对有关的技术问题开展专项设计和研究。一般来讲，公路隧道设计由支护衬砌、防排水、路面和各类洞室等土建主体结构与通一般来讲，公路隧道设计由支护衬砌、防排水、路面和各类洞室等土建主体结构与通风、照明、供配电、防灾与减灾、交通监控等营运设置两大部分构成，是多项专业的总成，属复风、照明、供配电、防灾与减灾、交通监控等营运设置两大部分构成，是多项专业的总成，属复合型技术，因此要求各专业设计之间密切配合。譬如，根据交通量和隧道长度需要设置通风竖井合型技术，因此要求各专业设计之间密切配合。譬如，根据交通量和隧道长度需要设置通风竖井（或斜井）时，首先由通风专业工程师

15、通过计算分析初步确定出竖井位置，然后应征求地质和结（或斜井）时，首先由通风专业工程师通过计算分析初步确定出竖井位置，然后应征求地质和结构专业工程师的意见，如果初定的竖井位于断层破碎带等不良地质地层，竖井结构处理非常复杂，构专业工程师的意见，如果初定的竖井位于断层破碎带等不良地质地层，竖井结构处理非常复杂，工程费上扬，竖井就应适当挪位，再计算分析新井位条件下的隧道通风状态及风机容量。同时，工程费上扬，竖井就应适当挪位，再计算分析新井位条件下的隧道通风状态及风机容量。同时，竖井及其风道位置还应征求路线工程师的意见，以使竖井口尽快钻出地面，同时风道又要最短。竖井及其风道位置还应征求路线工程师的意见，

16、以使竖井口尽快钻出地面，同时风道又要最短。总之，在确定风井、风道、风口时，上述总之，在确定风井、风道、风口时，上述3 3个专业应相互个专业应相互“磨合磨合”，反复推敲，反复推敲，综合分析通风费综合分析通风费用和结构费用，使设计达到最好、最省的综合效果。用和结构费用，使设计达到最好、最省的综合效果。对于高速公路特长隧道或者地质情况非常复杂的长隧道，必要时应针对其中的技术难题对于高速公路特长隧道或者地质情况非常复杂的长隧道，必要时应针对其中的技术难题如大跨扁平断面、不良地质、大涌量地下水、通风、防灾等进行专项研究和技术设计。如大跨扁平断面、不良地质、大涌量地下水、通风、防灾等进行专项研究和技术设计。1总则总则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