DB63-T 1674-2018 多年凍土區(qū) 公路隧道技術(shù)規(guī)范

備案號：60232-2018DB63青海省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 5 6 6 6 6 6 6 7 8 8 8 8 9 9 本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：青海地方鐵路建設(shè)投資有限公司、招商局重慶交通科研設(shè)計院有1多年凍土區(qū)公路隧道技術(shù)規(guī)范件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB50086錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范JTG/TTD31-04多年凍土地區(qū)公路設(shè)計與施工技2地表氣溫的正溫與負(fù)溫交替變化對地表土體（巖體）帶來的地表氣溫的負(fù)溫使地表土體中水分結(jié)冰而產(chǎn)生的體積膨脹對地表土體帶來的物理一種內(nèi)部采用重力式低溫?zé)峁艿难b置。用于寒區(qū)工程，工作溫度在-73°~60°之間，蒸發(fā)段在下方、冷凝段在上方、管內(nèi)凝結(jié)液依靠重力而回流的4建設(shè)條件調(diào)查4.1.1隧址區(qū)氣溫、降水、降雪、風(fēng)速和風(fēng)向、風(fēng)雪等氣象資料。4.1.2隨址區(qū)凍土類型、分布、凍土深度、凍土的上下限、年平均地溫。4.1.3隧址區(qū)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地表水等資料。4.1.4隧址區(qū)地震歷史、地震動參數(shù)等資料。4.1.5青藏高原沿線礦產(chǎn)資源，植被、林木、草場資源，沼澤等生態(tài)環(huán)境資料。4.1.6社會、人文、宗教、信仰情況。34.2地形與地質(zhì)調(diào)查4.2.1隧道地形、凍土地質(zhì)調(diào)查應(yīng)按工程可行性踏勘、初步勘測、詳細(xì)勘察和施工階段勘測等不同調(diào)查階段的目標(biāo)、內(nèi)容及范圍分別進(jìn)行。并執(zhí)行規(guī)范（JTJC20）4.2.2隧道工程測繪應(yīng)按設(shè)計階段要求，測繪地形圖、縱斷面圖、橫斷面圖；在隧道和輔助通道洞口4.2.3施工前各階段的地形與地質(zhì)調(diào)查應(yīng)包括自然地理概況以及工程地質(zhì)和水文地質(zhì)等，并要重點調(diào)4.2.4應(yīng)調(diào)查分析和預(yù)測凍土隧道開挖后可能出現(xiàn)凍脹、融沉、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害，并提出應(yīng)對措施。4.3氣象調(diào)查4.3.1氣象調(diào)查的內(nèi)容應(yīng)包括隧址區(qū)的氣溫、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨量、雪線、冰川特征、凍結(jié)深度、日照等，其中氣溫、風(fēng)速、降雨、降雪、積雪應(yīng)調(diào)查其極端值，以及歷史上氣象災(zāi)害情況等。4.3.2在缺乏歷史氣象資料偏遠(yuǎn)地區(qū)，應(yīng)在擬建隧道洞口、特長隧道的斜（豎）井洞口設(shè)立氣象觀測），4.4工程環(huán)境調(diào)查植被、礦產(chǎn)資源以及動植物生態(tài)等自然環(huán)境狀況進(jìn)對場區(qū)內(nèi)公園、文化遺址、紀(jì)念建筑等重要地物應(yīng)調(diào)查其現(xiàn)狀，并應(yīng)提出隧道建設(shè)可能造成的4.4.3應(yīng)對周邊道路狀況，生產(chǎn)生活用水資源，供水、供電和通信條件等進(jìn)行調(diào)查。4.4.4應(yīng)對周邊施工便道、施工場地、拆遷、棄渣場地等調(diào)查。4.4.5應(yīng)對建筑材料的來源、品質(zhì)、儲量等進(jìn)行調(diào)查。4.4.6應(yīng)對隧道運營噪聲、施工噪聲、振動、污水廢氣排放，以及施工和運營中凍土融沉可能造成地表沉降、塌陷、地面建筑物破壞等對環(huán)境的影響程度進(jìn)行調(diào)查5隧道總體設(shè)計5.1一般規(guī)定5.1.1多年凍土隧道設(shè)計應(yīng)考慮隧道施工和運營對隧址區(qū)凍土環(huán)境的擾動，以及高海拔高寒地區(qū)和凍5.1.2隧道設(shè)計應(yīng)符合全壽命期的安全實用，質(zhì)量可靠，經(jīng)濟合理，技術(shù)先進(jìn)的要求。5.1.3隧道總體設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：走向、平縱線形、不良凍土現(xiàn)象、洞口位置、兩端接線條件等，b)隧道位置應(yīng)根據(jù)凍土地質(zhì)選線工作成果，滿足路線總體要求；c)應(yīng)結(jié)合多年凍土隧道特點，確定經(jīng)濟合d)隧道洞內(nèi)外平、縱線形應(yīng)協(xié)調(diào)，滿足高海拔高寒環(huán)境下的行車安全和行4防寒保暖系統(tǒng)、輔助通道、棄渣處理、交通工程設(shè)施5.1.4隧道設(shè)計應(yīng)加強對隧址區(qū)生態(tài)環(huán)境和凍土環(huán)境的保護(hù)設(shè)計。5.2隧道位置選擇5.2.1多年凍土地區(qū)隧道位置選擇應(yīng)充分考慮凍土條件，宜避開不良凍土現(xiàn)象地段。若隧道施工對凍選低、選陽不選陰、選干不選濕、選裸不選蓋、選粗不選細(xì)、選長不選短”的原則。5.2.2應(yīng)合理選擇隧道埋置深度，宜避開淺埋段。宜將隧道埋設(shè)于不受季節(jié)影響的多年凍土層或非凍土層中，不宜將隧道位置放在地下水發(fā)育的地層和含土5.2.3洞口位置宜避開熱融滑塌、冰椎、凍脹丘等不良凍土地段。如特殊原因，洞口位置無法避開凍土，應(yīng)充分考慮邊仰坡的隔熱防護(hù)和地基換填處理5.3隧道線形設(shè)計5.3.1在多年凍土地區(qū)，路線設(shè)計應(yīng)考慮凍結(jié)期路面冰滑，以及駕駛員因心理負(fù)荷增大、血氧含量減少而導(dǎo)致的反應(yīng)時間延長等不利因素，合理選用較為舒緩的技術(shù)指標(biāo)，5.3.2應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形、路線走向、通風(fēng)等因素確定隧道平面線形。設(shè)曲線時，不宜采用設(shè)超高的平曲線。由于特殊條件限制，隧道平面線形需設(shè)計為設(shè)超高的平曲線時，其超5.3.3上、下分向行駛的多年凍土隧道應(yīng)按分離式隧道布置，不應(yīng)采用小凈距隧道和連拱隧道。分離注1：新建干線公路，設(shè)計交通量在公路等注2：新建集散公路，設(shè)計交通量在公路等3888604152645773777514825466795.3.5隧道縱坡形式，宜采用單向坡，地下水發(fā)育的長隧道、特長隧道宜采用雙向坡。隧道內(nèi)豎曲線大于3%；中、短隧道受地形等條件限制時，對行車安全性、通風(fēng)35.3.7隧道洞外連接線應(yīng)與隧道線形相協(xié)調(diào)，并符合下列規(guī)定：5.4隧道結(jié)構(gòu)形式65.4.1凍土地區(qū)隧道的洞門結(jié)構(gòu)，應(yīng)采取措施抵抗因凍脹作用、凍融作用而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形、作用力5.4.2當(dāng)洞門地基為凍脹性或融沉性地層時，應(yīng)將洞門基礎(chǔ)置于多年凍土上限以下05.4.3在洞外為路塹時，宜采用翼墻式洞門。當(dāng)洞門墻、翼墻背后為凍脹性及強凍脹性土?xí)r，應(yīng)換填5.4.4襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮修建隧道引起的圍巖溫度場的改變，凍融作用對隧道結(jié)構(gòu)的影響，計入襯5.4.5對少冰和多冰凍土，襯砌結(jié)構(gòu)可按嚴(yán)寒地區(qū)襯砌設(shè)計。對富冰凍土、飽冰凍土和含土冰層，宜5.4.6隧道凈空斷面應(yīng)結(jié)合凍土性質(zhì)及病害發(fā)生的可能性適當(dāng)增大，預(yù)留一定的結(jié)構(gòu)補強空間。5.4.7多年凍土隧道襯砌應(yīng)采用鋼筋混凝土曲邊墻仰拱封閉式整體襯砌，明洞襯砌也應(yīng)采用仰拱封閉5.4.8多年凍土隧道每板襯砌混凝土之間應(yīng)設(shè)置環(huán)向變形縫。6.1.1多年凍土區(qū)同一座隧道內(nèi)凍土段和非凍土段應(yīng)采用相同的建筑限6.1.2多年凍土區(qū)公路隧道在滿足隧道功能、結(jié)構(gòu)受力和后期運營養(yǎng)護(hù)要求的前提下，隧道內(nèi)6.2.1多年凍土公路隧道建筑限界執(zhí)行規(guī)范（JTGD70、JTG/TD6.3.1多年凍土隧道內(nèi)輪廓斷面凈空應(yīng)考慮保溫層、裝飾層所需6.3.2多年凍土段隧道內(nèi)輪廓應(yīng)比非凍土段適當(dāng)增大。多年凍土隧道內(nèi)輪廓參7.1.1多年凍土公路隧道應(yīng)根據(jù)凍土類型、埋深等采用復(fù)合7.1.3襯砌結(jié)構(gòu)類型、支護(hù)參數(shù)，應(yīng)通過工程類比和結(jié)構(gòu)計算綜合分析確定。在施工階段現(xiàn)場監(jiān)控量測結(jié)果調(diào)整支護(hù)參數(shù)，實行動態(tài)設(shè)計，必要時可通過試7.1.4凍土隧道襯砌斷面應(yīng)采用曲墻帶仰拱封7.1.5多年凍土圍巖地段應(yīng)設(shè)仰拱，仰拱曲率半徑應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、地下水、隧道斷面形度等條件確定。路面與仰拱之間宜采用混凝土77.1.6隧道洞口段應(yīng)設(shè)加強襯砌，加強襯砌段長度應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)和環(huán)境條件確定，兩7.2.1作用在凍土隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載應(yīng)考7.2.2凍脹力計算應(yīng)視當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、圍巖含冰量、襯砌防凍構(gòu)造及排水條件等確定。7.2.3多年凍土隧道襯砌結(jié)構(gòu)宜采用荷載結(jié)構(gòu)法計算7.2.5多年凍土公路隧道應(yīng)施做襯砌結(jié)構(gòu)，宜采用復(fù)7.2.6富冰、飽冰和含土冰層多年凍土隧道應(yīng)采用三層襯砌結(jié)構(gòu)，一次支護(hù)可采用噴射混），7.2.7襯砌結(jié)構(gòu)類型和尺寸，應(yīng)根據(jù)使用要求、凍土類型、圍巖級別、工程地質(zhì)和水文地表5多年凍土公路隧道復(fù)合式襯砌設(shè)計參數(shù)表（適小導(dǎo)管支護(hù)護(hù)c)超前小導(dǎo)管的設(shè)置范圍宜分布在拱頂環(huán)向的120°~150°范圍內(nèi)，并根據(jù)現(xiàn)場實際圍巖條件進(jìn)b）多年凍土隧道初期支護(hù)應(yīng)采用纖維噴射混凝土，厚度不應(yīng)小于20cm，不宜大8b)凍土隧道應(yīng)設(shè)仰拱。仰拱曲率半徑應(yīng)比普通隧道小，路面與仰拱之間采用素混凝土填充；7.3.1施工支護(hù)應(yīng)配合開挖及時施作，初期支護(hù)應(yīng)及時封閉成環(huán)，以減少凍土圍巖的暴露7.3.2凍土隧道應(yīng)采用濕噴或潮噴工藝。在施工中應(yīng)對濕噴或潮噴設(shè)置試驗段，進(jìn)行相關(guān)7.3.3濕噴混凝土應(yīng)采用低溫早強混凝土，要求暖季施工出機溫度控制在8℃~12℃,寒季施工的出機溫度應(yīng)控制在5℃~10℃。7.3.4噴射混凝土施工應(yīng)采用機械化方式。噴射混凝土機械手應(yīng)具備在高寒缺氧條件下低7.3.5凍土隧道超前管棚和超前小導(dǎo)管周邊不宜設(shè)置注漿孔，防止注漿破壞凍土圍巖。超土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞最小，又要保證混凝土澆筑后能在規(guī)定時間內(nèi)達(dá)到抗凍臨界強度和拆模強7.4.3凍土地區(qū)整體式襯砌、錨噴襯砌或復(fù)合襯砌，均應(yīng)在洞口和易受凍害地段設(shè)7.4.4襯砌的施工縫應(yīng)與設(shè)計的沉降縫、伸縮縫結(jié)合布置，在有地下水的隧道中，所有施7.4.6低溫早強模筑混凝土施工混凝土入模溫度宜控制在5℃~10℃范圍內(nèi)。8.1.1多年凍土區(qū)公路隧道應(yīng)設(shè)置防凍害設(shè)防段，其設(shè)防段長度可根據(jù)隧道長度、當(dāng)?shù)刈罾湓缕?8.1.2防排水設(shè)計施工應(yīng)遵循“以堵為主、排堵結(jié)合、多道設(shè)防、綜合治理”的原則，應(yīng)有效處水、地下水，洞內(nèi)外防排水系統(tǒng)應(yīng)完整通暢。當(dāng)隧道單獨設(shè)有防凍結(jié)措施時，8.1.4排水系統(tǒng)應(yīng)具備保溫性能，以保證排水系統(tǒng)在冰凍期不發(fā)生8.2洞身防水設(shè)計與施工8.2.1當(dāng)?shù)乇硭赡軡B入隧道時，應(yīng)采取防堵、引排等措施，防止地下水滲入隧道內(nèi)。對于地表廢棄8.2.2采用三層復(fù)合式襯砌的多年凍土隧道，應(yīng)在一次襯砌與二次襯砌之間設(shè)置保溫層和防水層，設(shè)8.2.3隧道模筑混凝土襯砌應(yīng)滿足抗?jié)B、抗凍要求，混凝土的抗?jié)B8.2.4隧道模筑混凝土施工縫宜設(shè)置中埋式橡膠止水帶，變形縫宜設(shè)置中埋式橡膠止水帶和背貼式止8.2.5為將地下水阻隔在最大凍結(jié)深度之外，防止凍脹的發(fā)生，在斷層破碎帶或地下水豐富等富水地層，宜采用圍巖注漿堵水措施。注裝材料一般采用純水泥漿或水泥水玻璃雙液漿，注漿壓力宜選擇在8.2.6隧道二次襯砌施工時，對防水混凝土應(yīng)采取抗凍措施，并應(yīng)符合下列a)混凝土的入模溫度5℃~10℃。水泥、礦物摻和料、外加劑等可在使用前運入暖棚進(jìn)行自然預(yù)入骨料，和熱水?dāng)嚢杈鶆蚝笤偻度胨?；混凝土攪拌時間宜較常c)混凝土的運輸容器應(yīng)有保溫措施，應(yīng)盡量縮短運輸時間和減少8.3洞身排水設(shè)計與施工>2.58.3.2保溫水溝的設(shè)置長度一般根據(jù)隧道長度、水量大小、水溫、主導(dǎo)風(fēng)向、水溝坡度等因素綜合類8.3.3保溫水溝的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)結(jié)合隧道襯砌斷面設(shè)計，水溝上部應(yīng)設(shè)置雙層蓋板，兩層蓋板間應(yīng)8.3.4中心深埋水溝應(yīng)設(shè)置在最大凍30m～50m，檢查井應(yīng)設(shè)雙層蓋板，蓋板之間應(yīng)填塞干草或泡沫聚氨酯8.3.5防寒泄水洞的結(jié)構(gòu)尺寸、支護(hù)參數(shù)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和埋置深度，由計算或工程類比確定，多年凍土隧道洞口泄水洞不應(yīng)設(shè)置在主洞正下方；上下行分離式隧道防寒泄水洞應(yīng)設(shè)置在兩個主洞之200m設(shè)一檢查井，檢查井應(yīng)設(shè)雙層蓋板，蓋板之間應(yīng)填塞保溫材料。防泄水孔、橫導(dǎo)溝、洞外暗溝、保溫出水口等設(shè)施，以形成8.3.8保溫水溝和防寒泄水洞的水流出隧道后，應(yīng)采用暗溝通過路塹地段流入地形低洼處。暗溝9.1一般規(guī)定9.1.1在保證凍土穩(wěn)定或減少凍土融化前提下，應(yīng)開展凍土隧道專項施工方案設(shè)計，并采用適宜的開9.1.2多年凍土段隧道洞口應(yīng)盡量選擇在寒季施工。夏季施工時，必須制定減少凍土融化的有效措施9.1.3多年凍土隧道洞口施工應(yīng)采取簡潔、方便有效的遮陽網(wǎng)作為遮陽措施。9.1.4凍土隧道雙洞開挖時，應(yīng)確保左右洞掌子面距離不小于50m，防止左9.1.5凍土隧道施工宜根據(jù)圍巖情況應(yīng)盡可能采用機械開挖。當(dāng)機械開挖無法施工時，可采用爆破開9.1.6凍土隧道爆破可采用光面爆破，施工中應(yīng)提高鉆眼效率和爆破效果，降低工料消耗。減少爆破對周邊凍土的影響。必要時宜采用抗凍防水9.1.8洞口凍土邊仰坡、洞口凍土淺埋段、洞內(nèi)厚層冰等特殊凍土地層，施工前應(yīng)做好詳細(xì)的施工預(yù)9.2開挖方法9.2.1施工前，應(yīng)采用超前地質(zhì)預(yù)報和地質(zhì)分析法等手段綜合確定隧道前方凍土的類型、分布情況、9.2.2凍土隧道的開挖方案宜優(yōu)先選取側(cè)壁導(dǎo)坑法、三臺階留核心土法、上下臺階法等，應(yīng)根據(jù)凍土類型、施工環(huán)境、開挖斷面等綜合比選。隧道開挖應(yīng)執(zhí)行規(guī)范（JTJF60）的規(guī)定。9.3超欠挖控制9.3.2應(yīng)采取光面爆破、提高鉆眼精度、控制藥量等措施，并提高作業(yè)人員的技術(shù)水平，將超挖控制9.3.3隧道開挖應(yīng)預(yù)留變形量，在冬季預(yù)留變形量應(yīng)適當(dāng)減小，宜控制在8cm～110.1.1凍土隧道應(yīng)設(shè)置合理、可a)因冰凍造成隧道襯砌、路面等結(jié)構(gòu)b)因排水系統(tǒng)凍結(jié)、水壓增大，導(dǎo)致襯砌開裂或滲漏；c)因滲水或路面積水而發(fā)生襯砌掛冰、路面結(jié)d)因保溫不夠，襯砌背后凍土反復(fù)凍融造10.1.2防寒保溫設(shè)計應(yīng)本著科學(xué)、安全、經(jīng)濟、環(huán)保、節(jié)能10.1.3保溫材料應(yīng)具有較好的保冷抗凍性10.2.1為減少凍土融化，多年凍土隧道襯砌應(yīng)設(shè)置保溫層，保B1級初期支護(hù)表面平整。襯砌表面保溫層應(yīng)待結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測完成后鋪10.3.1凍土隧道深埋水溝、防寒泄水洞、洞a)選擇背風(fēng)、朝陽、排水通暢的位置設(shè)置保溫b)盡可能提高排水管的排水坡度。10.4.2防雪棚洞宜做成透明式棚洞。防雪棚洞下部宜采用鋼筋混凝宜采用端墻式洞門，如采用削竹式洞門，應(yīng)使防雪棚b)選用大型設(shè)備，少用小型設(shè)備；壓設(shè)備等易損易耗件，根據(jù)消耗量及更換周期提前預(yù)測需用量，做好計劃，11.1.3凍土地區(qū)機械設(shè)備應(yīng)考慮機械功率和動力損失，功率、11.2.1動力機械配套的目標(biāo)主要是確保隧道施工的用電和用風(fēng)，重11.2.3根據(jù)出渣能力決定掘進(jìn)打眼同時風(fēng)槍的11.3.2隧道鑿巖機可選用性能可靠的大壓力、大容量螺桿式空壓機11.4.3裝載機、挖掘機和汽車等裝卸運輸機械，宜采用帶增11.5.1通風(fēng)機械配套應(yīng)保障隧道內(nèi)11.5.2在寒季施工時，在洞口應(yīng)設(shè)置保溫棚，或采用空氣加熱隧11.6.1應(yīng)在隧道外設(shè)置制氧站向洞內(nèi)供氧11.6.2應(yīng)設(shè)置鍋爐向混凝土拌合站保溫棚供暖和多年凍土隧道應(yīng)采用非凍土區(qū)相同的建筑限界，內(nèi)輪廓應(yīng)比非凍土段擴大3凍脹力計算寒區(qū)多年凍土隧道和最冷月份平均氣溫低于-15℃地區(qū)的隧道應(yīng)考慮凍脹力，凍脹力可根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件、圍巖冬季含水量及排水條件等通過研究確定。當(dāng)無實測資料時，可按下式（B.1）計n—圍巖完整度系數(shù)，與圍巖分級相關(guān)；α=(1.2~1.4)β計算；β—季節(jié)性融凍區(qū)巖土體的寒冰率，與地質(zhì)條件有關(guān)；Hf—融凍區(qū)厚度（mμ1、μ2襯砌混凝土及圍巖泊式中：K1—襯砌環(huán)向變形剛度（KPa/mC.1.1隧道明洞施工過程中，應(yīng)在隧道洞口邊仰坡應(yīng)采用黑色遮陽網(wǎng)進(jìn)行防曬，黑色遮陽網(wǎng)遮光率宜C.1.2洞口明洞開挖需遵循“分段、分層開挖，分層防護(hù)，邊開挖，邊防護(hù)”的原則，開挖一段，成形一段，防護(hù)一段，盡量減少對凍土的溫度擾動，做好C.1.3邊仰坡開挖盡量選擇在低溫期間開挖，并在高溫來臨前及時施工完該段的支護(hù)結(jié)構(gòu)和保溫層。C.1.4邊仰坡支護(hù)可采用噴錨支護(hù)，為加快施工速度，減少圍巖暴露時間，錨桿宜采用自進(jìn)式錨桿。C.2.1隧道洞口凍土淺埋段的設(shè)計內(nèi)輪廓宜擴大30cm，以滿足隧道施工、運營以及后期養(yǎng)護(hù)C.2.2隧道支護(hù)參數(shù)需參照本標(biāo)準(zhǔn)表5進(jìn)行選取，并通過相應(yīng)的計C.2.3初期支護(hù)宜采用C30低溫早強噴射混凝土或低溫早強模筑混凝土。二次襯