(完整版)日本盾构法施工规范(1)

1、目录第一篇总 论第 1 章 总则第 1 条 适用范围第 2 条 定义第 3 条 有关法规第 2 章 调查第 4 条 调查目的第 5 条 当地条件调查第 6 条 障碍物等调查第 7 条 地形和地质调查第 8 条 环境保护调查第 3 章 规划第 9 条 隧道净空形状及尺寸第 10条隧道的平面形状第 11 条隧道埋深第 12条隧道坡度第 13条盾构法的选定第 14 条衬砌第 15条隧道的附属设备第 16 条辅助工法第 17条竖井及施工基地第 18 条环境保护措施第 19条进度第 20 条观测、量测、工程记录第二篇衬砌第 1 章 总则第 21 条适用范围弟 22 条名称第 23 条符号第 24 条衬砌

2、结构及形式的选择第 25 条设计基本原则第 26 条设计计算书第 27 条设计图第 2 章 荷载第 28 条荷载种类第 29 条垂直和水平土压第 30 等水压第 31 条自重第 32 条上覆荷载的影响第 33 条地层反力第 34 条施工荷载第 35 条内部荷载第 36 条地震的影响第 37 条并排隧道的影响絮 38 条接近施工的影响第 39 条地层下沉的影响第 40 条其他荷载第 3 章 材料第 41 条材料第 42 条材料试验第 43 条材料的弹性系数及泊松比第 4 章 容许应力第 44 条容许应力第 45 条容许应力的提高第 5 章 管片形状及尺寸第 46 条管片形状及尺寸第 47 条接头

3、角度及插入角度第 48 条楔形环第 6 章 管片的构造计算第 49 条结构计算的基本原则第 50 条断面力的计算第 51 条有效宽度第 52 条 主断面的应力第 53 条接头计算第 54 条壳板及背板的计算第 51 条纵向加劲肋计算第 7 章 细部结构设计第 52 条接头构造第 53 条螺栓的配置第 54 条纵向加劲肋第 55 条防止漏水第 56 条注浆孔第 57 条起吊环第 59 条钢筋的加工、配置及固定第 60 条防 腐蚀、防锈第 8 章 管片制造第 65 条一般事项第 66 条制造要领第 67 条尺寸精度第 68 条检查第 69 条管片标记第 9 章 管片的贮存、运输和管理第 70 条一

4、般事项第 71 条贮存第 72 条运搬和管理第 10 章 二次衬砌第 73 条 一般事项第 74 条内力和应力第 75 条二次衬砌厚度盾构第三篇第 1总则第 76 条适用范围第 77 条盾构的计划第 2设计基本原则第 78 条荷载第 79 条结构设计弟 80 条盾构重量第 3盾构本体第 81 条盾构组成弟 82 条盾构外径第 83 条盾构长度第 84 条切口环第 85 条支承环第 86 条盾尾第 87 条隔板第 4开挖机构第88 条开挖机构的选定第89 条刀盘的形式第90 条刀盘的支持方式第91 条刀头装备扭矩第92 条开口第93 条刀头第94 条刀头轴承板第95 条扩挖装置第 5推进机构第9

5、6 条总推进力第97 条盾构千斤顶的选择及配置第98 条盾构千斤顶的行程第99 条盾构千斤顶的推进速度第 6管片组装机构第 100 条 组装机的选择第 101 条 组装机的能力第 102 条 组装衬砌用的辅助设备第 7 液压、电气 、控制机构第 103 条 液压设备第 104 条 电气机器第 105 条 控制系统第 8 附属设备第 106 条 态势控制设备第 107 条 中折设备第 108 条 测量设备第 109 条 同时回填注浆设备第 110条 后方台车第 111 条 滑润机构第 9 章 土压式盾构第 112条 土压式盾构的体系第 113条 土压式盾构的构造第 114 条 掌子面稳定机构第

6、115条 添加剂注入机构第 116条 搅拌机构第 117条 排土机构第 10 章 泥水式盾构第 118条 泥水式盾构的体系第 119条 泥水式盾构的构造第 120 条 掌子面稳定机构第 121 条 送、排泥机构第 11 章 人力开挖式、半机械开挖式、机械开挖式盾构第 122 条 人力开挖式、半机械开挖式盾构的构造第 123 条 机械开挖式盾构的构造第 124 条 支挡装置第 125 条 开挖装载机械的选择第 126 条 排土机械第 12 章 盾构制造第 127 条 制造的一般规定第 128 条 工厂拼装和现场组装第 129 条 检查第 13 章 盾构的维修管理第 130 条 维修和检查第四篇施

7、工及施工设备第 1 章 总则第 131 条 施工计划第 2 章 测量第 132 条 洞外测量第 133 条 洞内测量第 134 条 推进管理测量第 3 章 施工第 135 条 竖井第 136 条 出发和到达第 137 条 推进第 138 条 土压式盾构的开挖、支护、出碴第 139 条 泥水式盾构的开挖、支护、出碴第 140 条 开放式盾构的开挖、支护、出碴第 141 条 一次衬砌第 142 条 回填注浆第 143 条 防水 第 144 条 二次衬砌 第 145 条 并设盾构的施工 第 146 条 横断河川的施工 第 147 条 小埋深的施工 第 148 条 大埋深的施工 第 149 条 小半径

8、曲线的施工 第 150 条 大坡度的施工 第 151 条 长距离的施工 第 152 条 刀盘交换 第 153 条 地中接合 第 154 条 地中扩大 第 155 条 地中拆除障碍物第 4 章 辅助方法第 156 条 一般原则 第 157 条 药液压注法 第 158 条 高压喷射搅拌法 第 159 条 冻结法 第 160 条 降低地下水位法 第 161 条 压气法第 5 章 地层位移和建筑物防护第 162 条 地层位移及防止对策 第 163 条 接近施工和既有建筑物的防护对策第 6 章 施工设备第 164 条 对施工设备的要求 第 165 条 材料堆置场和仓库 第 166 条 出碴 第 167

9、条 材料运送设备 第 168 条 电力设备 第 169 条 照明设备 第 170 条 通讯联络设备 第 171 条 通风设备 第 172 条 安全通路、升降设备 第 173 条 给、排水设备 第 174 条 消防、防火设备 第 175 条 可燃性瓦斯、有害气体对策设备 第 176 条 盾构出发、到达、转向设备 第 177 条 一次衬砌设备 第 178 条 回填注浆设备 第 179 条 作业台车 第 180 条 二次衬砌设备 第 181 条 压气设备及空气压缩机设备 第 182 条 土压式盾构运转控制设备 第 183 条 泥土固化设备27第 184 条 泥水的运转控制设备 第 185 条 泥水处

10、理设备 第 186 条 砾石处理设备第 7 章 施工管理第 187 条 进度管理第 188 条 质量管理第 189 条 作业管理第 8 章 安全卫生管理第 190 条 安全卫生管理原则第 191 条 作业环境整备 第 192 条 压气管理 第 193 条 防止灾害 第 194 条 事故对策、救护对策第 9 章 环境保护措施第 195 条 环境保护的一般规定第 196 条 防止噪音 第 197 条 防止振动 第 198 条 防止水质污染 第 199 条 防止地下水措施 第 200 条 防止缺氧症第 201 条 开挖土砂的处理第一篇 总第1条适用范围本规范提示采用盾构法时的调查、计划、设计和施工的

11、一般标准。【解释】这里所谓的盾构法是指用盾构修建隧道的方法。本规范规定的盾构法的一般性标准，是根据以往的理论和实践认为是恰当的，但在规范中没有说明的一些细节问题需要由技术负责人进行判断。技术负责人应具有盾构隧道建设的丰富的知识和经验，具有在计划、设计、施工的各个阶段能够进行正确判断的能力，和具有一定责任和权利的技术人员。推进法等标准规范也适用。此外尚应遵循的主要规范有：（1）盾构用标准管片（1994）, 土木学会、日本下水道协会；（2）隧道技术规范及解释（矿山法篇） （1996）, 土木学会（3）隧道技术规范及解释（明挖法篇）（1996）, 土木学会。（4）混凝土标准技术规范（1996）, 土

12、木学会：（5）国铁结构物设计标准（铁路钢桥、钢与混凝土组合桥）（1983）, 土木学会：（6）公路桥梁规范及解释（1994）,日本道路协会（7）共同沟设计指南（1986）日本道路协会（8）日本工业规格（J1S）,日本工业标准调查会。本规范是以 盾构法施工为前提的，但隧道的施工方法除盾构法外，还有许多方法。选定合适的隧道施工方法， 对安全而经济地修建是极为重要的。选定隧道施工方法时， 要充分研究构筑方法的得失。解释中的表1 - 1是一个大致的比较。解释表11主要施工方法的比较比较 项目矿山法盾构法明挖法工法 概要可有效地利用围岩的支 护功能，采用喷混凝土、 锚杆等确保围岩稳定的 施工方法。通常以

13、开挖时 掌子面能自稳为前提，不 能确保时，可采用辅助工 法。用盾构在地中推进，用吨 壳维护坑道的稳定，防止 土砂崩塌的施工方法。密 闭型盾构是用泥水或泥土 对抗土压和水压保持掌子 面的稳定。开放型盾构是以掌子面自 稳为前提的，不能自稳时， 要采用辅助工法。从地表而向下开挖，到 规定位置后修筑结构， 再回填到地表面的施工 方法。一般都采用全断面明挖 法。也有盖挖顺筑法和 盖挖逆筑法之分。适应 地质一般说，适合所有的地质 条件（从硬岩到软岩、土 质）。主要采取改变支护 刚性、开挖方式、辅助工 法等来适应地质条件的 变化。一般说，适应冲积层、洪 积层、新第3纪地层。易 于适应地质条件的变化。 在有局

14、部岩层的条件下也 可米用。基本上，对地质条件无 限制。主要是选择合理 的支挡结构来适应。地下 水对 策开挖时遇有影响掌子面 稳定性、围岩稳定的地下 水时，要采用压浆止水、 井点降水等措施。在密闭型盾构中，不需要 采取特殊措施。开放型盾 构就需要采取相应措施。出现底鼓等现象时，要 加深支挡结构深度，或 采用降低地下水位的措 施。隧道 深度在未固结围岩中，埋深 / 隧道直径比（H/D）很小 （小于2）时，要采取有 效控制地表下沉的措施。最小埋深，一般是盾构的 直径左右，米用压气施工 和泥水盾构时，要主要喷 发现象的出现。最大深度决定于地下水 压。最小埋深没有什么施工 上的限制。最大埋深目前约在 4

15、0m 左右。断面形状原则上米用拱形。施，着 可以改变断面形状。圆形是标准断卸。米用特 殊盾构时，可以采用半圆 形、椭圆形、矩形、多圆 形等。施工中改变断面形状，一 般说是很困难的。一般米用矩形断面，但 复杂的断面也能适应。断卸 大小一般在150m左右，但也 有超过200m的情况。施 工中可能改变断面形状 和尺寸。目前最大的直径是 14m。 施工中改变外径尺寸，一 般是很困难的。施工上没有特别的限 制。线形儿乎没有什么限制曲线半径/盾构直径=3的 小曲线，是可能的。儿乎没有什么限制对周 边环 境的 影响接近结构物施工时要米 取辅助措施。降低地下水 位会对周边环境产生不 良影响，应注意。在浅埋情况

16、下，要特别注 意地表下沉的控制。对路面交通，除竖井外， 几乎没有影响。噪声、振动只局限于洞 口。接近施工时，也要米用辅 助工法。对路面交通，除竖井外， 几乎没有影响。噪声、振动只局限于洞口。 地表下沉较易控制。接近施工时，也要米用 辅助工法。对路面交通的影响大。 各施工阶段都要采取噪 声、振动对策。第2条定义盾构一开挖土砂围岩的主要机械，由切口环、支承环及盾尾三部分组成。也叫作盾构机。盾构法一用盾构在围岩中推进，一边防止土砂的崩坍，一边在其内部进行开挖、衬砌 作业的修建隧道的方法。盾构隧道-用盾构法修建的隧道。竖井一为进行盾构隧道的施工，将盾构运入、运出、组装、解体、运出开挖下来的土 砂、运入

17、及运出机械设备、 人员出入、供电、给排水、通风管道的引人、引出等的作业坑道。 根据其作用、目的可将竖井分为出发竖井、中间竖井、方向转换竖井及到达竖井。隧道的曲线半径-隧道中心线处的线路半径。隧道埋深-从地表面到衬砌顶端的深度。衬砌一承受盾构隧道四周的土压、水压，确保隧道净空的结构叫衬砌。衬砌分为一次 衬砌和二次衬砌。在一般情况下，一次衬砌是由管片组装成的环形结构。但也有代替管片直接灌注混凝土的（模筑混凝土衬砌）。二次衬砌是在一次衬砌内侧灌注的混凝土结构。主要采用模筑混凝土衬砌。管片一盾构法中采用的隧道衬砌。一般采用钢筋混凝土、或金属管片。一般是将数个 管片组装成圆形或多圆形的衬砌。背后回填注浆

18、-向盾构隧道的管片和围岩之间的空隙（盾尾空隙）压人填充材料。第3条有关法规在采用盾构法进行施工之前，必须对有无应遵循的规范，其内容、手续及措施等进行详 细的调查。【解释】在施工过程中，由于要受法规的制约，故必须充分调查、研究对工程的限制程 度、手续、对策等，并办理有关手续，取得认可或承认。因取得承认或认可，需要一些时间, 这一点必须给以充分考虑。有关法规由于地区不同多少有些差异也要予以注意。主要的有关法规，见表 1.2。主要的有关法律规定解说 表1.2依庭法 律主要的制妁事由放证年月日及范律黑甘_（有於城市规助） 城巾堆划法蛾市岚划区域，取景区.上岫彼丹罐划能工以城内的行为障制储"1

19、5法101)X1地下公长轲用的口*双咖地下空间的利用方法的调出W.9 IX建诳有义卜沮跪鹿下空间朝朋计划（“关环境愎护） 自融公团加国上公网.国正公网，部酒酒必立向蟆公田内的行为阳制W.Q.22比世省57.6.1 法 IMM巾公用法城市公国内的仃为限聃56.4.20 3 79文物愧护怯史姓.匕胜，犬林归盘物食物埠藏他内的行为限制S(k5.M 法 214（行为*, MJH） 海岸法南岸保护地区的行为限制5S.5, 12 法 KH河川江利川区Jtt内聃行为眼制M,7. in法港湾法老傅区域内的塾工等的网制S0.5JI 漆 NN水面填埋fit河川,涮沼，渴,公共水域及水阍的占用及行为限制3549 诡

20、 57得行污架fii海上灾宙的法律关俵亦构的处理限制7UJ2,25 法 136（召上道路攵通;， 遒路这道路的占用52.6JD 法 IKI»道踊交通惬道路的使用60 ft. 25 法 105（用关美甯） 航看法飞机工行对建筑物岛慢的要求52.7.15 法 231Hi第公署的山） 公兴对策事率法为j,保艳斗境的躲工限艇67 X,3 法 132部道时县公誉防止条例 m山规制法为保护卜境的修工限副 对于随工噪声的限制hH.6. HI 法嵋版或i.视制法对1施工振动的柬制76,ft. Ill 法fr4水质污染防止法对于向公翼用水域排水的限制7(1. 12.25 ft 1 犯黄卜堤年物处用及湾

21、司的法律对F盘轩鞅处理的限蒯7(1.12.15 Ik 137关十化学注箪的都忏指南建通瓶二所件生的唯出振动技术指南（盯为寰醯美促善再生疑酣利用的法律丑罚庵1：的再次便用(92.10.5 ffi95)T4.M性设片7ft.3建设司y2 4.2b注州友厅从T&E登也的企修白黄理上有座比.班士再次使用的判蒯标吊W. 10.25建设有箫也用的埃心事球的省会（1关我三防|H科宅蛀开发专的区新法住宅地开发就LM域内的行为限制61. i.7 法 191常城等防止法港城防止区域内的行力限界5S.3.?!法制急M斜地滞域灾盅防止法念珅新地满胺丈害防止用域内的限制69.7 J 法 57消防法火药类使用法火

22、严莅的制珞一买卖,振谄及其他事球的制约48.7-24 话 1的50,5,4 法 149的成安学Ml法行而安全J1生现则为了防1卜天区而必他耳守的安今野臆72,6.S 彼 5772,。.即节 32煤气年件业我会1V1规制谶汽机及用力烈番&力嫌则 而力容器构司观则 H也行节的防止放财建枕旅工公a'KM防止对越智剃 电器机械器口防爆构心规辂力关用债机械群U舫修构同现塔72.Q.；如第 4072.9.30 劳 33”3 27为告1172T,如带J?WJ也设书69.&1 苏 16机幡等的卷定彘有除杼式网情门外,由苗瑞安个口）法心条所制订的行苴酹爆72,9 嘴4s（H丈建筑相他）

23、住现起范构造电骂机K落口等FI械的器定T或的视财>1文在皿物的端地.玷构，改都取用邃的想范SKS.2J 法：01，行火电券） 电器力北证% 文电孤设籥的施.维护及运行杓统定647.11 法 17U电器段稿技术规范婚.仇13通产的1第 2 章调第 4 条 调查目的调查目的是为了能够安全、迅速且经济地进行盾构施工而进行的。调查大致可分为：（ 1 ）地条件调查（ 2 ）障碍物调查（ 3 ）地形及地质调查（ 4 ）环境保护调查【解释】 调查是为了获得在计划、 设计、 施工及维修管理各阶段所需的基础资料而进行的。调查结果可作为选定隧道线路， 确定可否采用盾构法施工、 以及研究环境保护对策、 决定工

24、程的规模和内容， 以及隧道竣工后的维修管理维的资料。 为此， 在调查工作中必须充分注意这些情况。除此处所述的调查之外的有关各种量测和观测记录等，可参照第20 条。第 5 条 当地条件调查当地条件调查，包括以下各项：（ 1）土地利用和权利的关系（ 2）未来计划；（ 3）道路类别和路面交通情况（ 4）确保工程用地的难易。（ 5）河、湖、海的情况，（ 6）工程用电和给排水设施。【解释】 所谓当地条件调查就是针对上述各项， 调查隧道经过地区附近的环境， 主要用来选定线路和研究盾构施工方法的可行性及确定隧道工程的规模、 内容， 也被用作实际施工时的资料。（ 1）所谓土地利用调查，就是根据各种地图、实地踏

25、勘，调查市区、山区、河海等的利用情况，尤其是在市区，还要了解该地区的用途（住宅、商业、工业）市街化的程度等。土地权利关系的调查， 首先要了解是公共用地还是民用地， 而后调查相应的权利关系。 特别是市街地中的民用地的权利关系是相当复杂的， 必须进行仔细地调查。 视需要还要调查有无文物的调查。掌握隧道施工时附近地区对地表和地下的制约条件等。（ 2）调查施工地区的城市计划和其他各种设施计划等的规模、工期，限制事项等，并反映到选定路线、衬砌结构、施工计划中。（ 3）当在道路下面开挖盾构隧道时，应调查该道路的类别、重要程度，对开挖和回填路面有无限制以及路面的交通量等。特别是，竖井的设置位置，对道路交通影

26、响极大，在选定时一定要与使用时的利用计划配合好， 还要研究竖井是否可设在路面上以及弃土和材料运输的难易等。同时，盾构施工造成路面变异时，也要事前加以研究。（ 4）竖井作业基地是从隧道选线阶段开始直到完工为止的全过程中极为重要的环节。为确保此用地，应根据地图、勘察等进行详细调查，以采取必要的措施。采用盾构法时，由于需要确保适当的弃土场， 必须对弃土场、 运土路线进行调查， 井将其结果反映在设计施工中。（ 5）当在河流底下或河流附近修建隧道时，应调查河流断面、堤坝结构和地质条件，一般应将隧道置于距河底有足够的深度和距离之处。 同时， 视情况， 应调查河流水文、 航运、水利用情况等。在湖海底下修建隧

27、道时也应据此办理。（ 6）为了确保工程用电，必须对作业基地附近已有的送、配电线的容量、电压和受变电的难易进行调查。必要时，应研究确保预备电源的措施。为了确定给排水计划，必须对可以取水的上水道的位置、管径、流量和排水地点（下水道、河、海） ，可能的排水量和水质标准等进行调查。第 6 条 障碍物调查障碍物调查包括以下各项：（ 1）地上和地下结构物，（ 2）埋设物（ 3）井和古井（ 4）建筑物及临建工程遗迹（ 5）其他【解释】在选定线路前，必须对有无直接障碍物或位于施工影响范围内的各种设施进行详细调查。此调查应从保护隧道周边各种设施和确保盾构法施工安全两方面进行。 研究既有建筑物的变异、枯水、水井污

28、染、喷发、漏气、流泥和作用在隧道上的土压、超载等。（ 1） 对于地上结构物，应调查结构型式（如是建筑物，应调查是木结构或钢筋混凝土结构，如是为桥梁，应调查是静定或超静定结构） ，基础结构、有无地下室、基础埋入深度。对于地下结构物（地下停车场、地下商店、地下铁道等）应调查结构型式、结构物底面的深度等。同时，调查这些建筑的使用情况也是非常重要的。对设置精密仪器的建筑物，要进行特别仔细地调查。（ 2）对于煤气管、上下水道、电力、通信电缆等埋设物，有必要预先进行沿线调查。尤其是，在竖井设置位置处要进行仔细地调查。调查， 不仅要参照管理者的台账等资料， 也要采取试验坑探和地中探查等方法， 实地确 认其规

29、模、深度、老朽程度等。（ 3）对于井和古井，主要是调查其使用情况、喷发、缺氧空气的喷出等危险。特别是采用压气盾构时，与其他调查项目相比，此项调查的范围应广泛些。调查内容有位置、深度，使用情况、缺氧空气的有无及其程度等。在有枯水和污染可能时， 还应调查测试一年内的水位变化情况及水质。 对于古井， 应将当地人提供的信息与现场 的实际情况相对照，予以确认。（ 4）一般说来，对建筑物和临时工程遗迹的调查是困难的，但为防止在盾构推进过程中遇到意外的障碍及对周围地层产生过多的扰动， 应尽可能地向土地管理人进行了解。 另外， 还应对残存物、回填情况、土壤和地下水的污染情况进行调查。（ 5） 应对计划修建的结

30、构物与既有结构物进行同样的调查， 宜尽可能地减少相互间的干扰。对于内设精密仪器的建筑物的调查，应慎重进行。第 7 条 地形和地质调查地形和地质调查包括以下各项：（ 1）地形（ 2）地质构造（ 3）土质（ 4）地下水（ 5）缺氧空气、有害气体的有无及其他宜通过踏勘、钻孔、试掘等适当的方法进行上述各项调查，关于调查位置和调查项目由技术负责人确定。【解释】由于地形和地质条件是影响盾构法设计、施工难易的决定性因素，故对该项调查必须详细进行。盾构施工所进行的地形、地质调查的主要项目如解释表1 3所示，但可根据工程内容和规模的需要予以省略或追加。解释表1 3盾构施工的地形及土质调查调查阶段预备调查基本调查

31、详细调查调查目的掌握地形、土质、地层构 成的大致情况获获得预测有问题的土质的 基础资料 掌握整个线路的地层构成及 土质状况 掌握土质的各种特性 编制土质纵断面图补充土质调查对对设计施工上有问题的土 质进行详细调查地震、其他特殊条件时的 设计资料倜查万法 收集、整埋既后资料 收集、整理附近类似工程 的资料 文献调查 现地观察钻孔倜查标准贯入试验,采样地下水位调查空隙水压测定,室内土质试验 钻孔倜查 标准贯入试验,采样 空隙水压测定 透水试验、,室内土质试验 孔内水平加载试验 缺氧空气、有害气体、可 燃性瓦斯调查 深基础开挖调查 PS检层调查内容 文献调查(地形、地质、 地层图等) 土质调查记录

32、既有结构物的工程记录 井点、地下水 观察地形、土质及周边状 况 地层下沉 地层构成 N值 透水系数 地下水位、空隙水压,采样 粒度分布 含水比 土粒子比重 单位体积重量 单轴抗压强度 液性及塑性眼界 黏着力 内摩榛角 压密特性 N值 透水系数 地下水位、空隙水压,采样 粒度分布 含水比 土粒子比重 单位体积重量 单轴抗压强度 液性及塑性眼界 黏着力 内摩榛角 压密特性 地下水的流速、流向 砾石等的直径 地层反力系数 弹性波速度 抗震设计的基岩在预备调查中，应通过收集既有资料、踏勘等掌握全线总的地质情况。 在此阶段的调查 中，了解地质构造是单一的还是复杂的， 是否有出现问题的不良地层等。 技术负

33、责人将依此 结果确定基本调查的规模和内容。在基本调查中，是以钻孔的标准贯入试验进行的地质调查。钻孔的数量、间隔、深度等应根据这些调查结果推定的围岩条件、 隧道埋深及附近的环境条件等确定。 一般多采用200m 左右。基于这些调查结果，绘制沿线的地质纵断面图，该图的比例尺：水平方向1/10001/5000,垂直方向 1/200 1/500。地质断面图制成后，对地层结构和各层的 N值等已经明了，由于对与盾构法有关的地质 方面的问题已明确，可仅对具有代表性的地点和有问题的地点进行必要的精密调查。以钻孔为主的各种调查孔在以后的盾构施工过程中，易成为流泥、出水、漏气等的通道，故在选择调查孔的位置和回填调查

34、孔时应谨慎从事。详细调查是预备调查及基本调查的补充，是为了确认可能出现问题的地层、地震等特殊条件而进行的调查。这些调查如最大砾径的调查、孔内加载试验等。（ 1)地形往往反映地下的围岩条件，故调查的第一步应从观察来掌握地形。如调查地点为丘陵和台地时，其地下绝不会有冲积层存在，一般来说，软弱地层少。此外，即使是冲积也可在某种程度上推断出地下低洼平地， 根据对地形的仔细观察和对地形环境条件的考察，的围岩条件。当线路与台地及洼地的边界线平行或斜交时， 在某些地质条件下， 有时将产生明显的偏 压。（ 2 ）关于地层结构，首先配合地形调查进行收集资料和勘察，应掌握包含比较路线在内的范围较广的地层结构。 在

35、进行盾构施工的地区， 一般说既有资料是很丰富的， 可收集到 较丰富的有用情报。作为代表性的资料有地质图及土地利用图等。其次， 进行以标准贯人试验和钻孔为主的基本调查， 绘制记有地质构造的地质纵断面图。从而可明确与盾构法有关的土质问题，据此进行必要的详细调查。（ 3 ） 一般说， 所有的地层都可以采用密闭式盾构， 但当采用泥水式盾构时， 粘性土粘着、堵塞在旋转刀头及刀架上，而使开挖不能进行。在松散砂层中，不能完全形成泥膜，而造成掌子面崩塌及地层下沉和陷没。在砂砾层中，砾石有可能使掌子面受到破坏，刀头磨损、断裂，及排泥管的堵塞而不能掘进等，故需调查颗粒组成（特别是有砾石时的砾石的形状、大小、数量及

36、硬度，此外，还应调查匀质系数） 、渗透系数等。即使采用士压式盾构也同样地要调查刀架内的合适的流动化的条件、 刀头的村质形状、 开口的形状、 尺寸及螺旋式输送机等所需的大块砾石的形状、尺寸、砾石硬度、颗粒组成，尤其是细颗粒所占的百分比及渗透 系数等。在地下水位以下的松散砂层中， 采用压气式盾构时， 如果空气压力下降， 砂和水将一起从掌子面下部流出；如果压力升高，开挖面上部非常干燥，失掉粘性，呈漂砂状态，在极微小的冲击下，就会成为流砂状态。尤其是在埋深薄时，很难保持压气效果的平衡，漏气的可能性增加。在可能出现上述危险的砂层中进行施工时，除测定 N值外，需要进行颗粒试验、 孔隙比测定、现场透水试验和

37、极限孔隙比测定等。N值为12以下的软弱粉细纱粘性土层中， 掌子面不能自稳， 盾构的形式选择是很重要的， 最好进行没有扰动试件的单轴抗压强 度和变形特性的测定。 另外， 当由于地下水位降低等原因有可能产生压密下沉时， 往往需进 行压密试验，在软弱粘土层中，除上述试验外，应测定含砂率、含水率、凝聚力及液性指数 等。（ 4 ）地下水位，通常在钻孔调查时测定，但当中间夹有黏土、粉细纱层等不透水层之下有砂、 砂砾层等含水层存在时， 由于这些含水层中的地下水压并不一定呈现同样的静水压力分布，因此，有必要分别测出各含水层中孔隙水压。在山区、台地附近，或在洪积扇砂砾层等条件下，往往具有较通常的地下水面高的有压

38、地下水头。另外，在市区等，由于采用深井进行过度抽水，有时其水头低于通常的地下水面，甚至完全没有水压力的情况也有。由于上述的地下水位和有压地下水头多随季节的不同或人为的因素而变动。 故需确认测出的水头是在什么条件下的水头。 在某些地形条件下， 因季节不同及连续下雨的影响， 有时 使水头的变化达到数m尤应加以注意。当含水层的水压高时， 为进行稳定掌子面措施的设计， 需调查透水层的渗透系数、 地下 水的流向及流速等， 透水系数一般根据粒度分布可获得概略值， 但最好是根据在现场进行的 抽水试验来求。在进行地下水位和压力水头的调查的同时，也要调查地下水的水质。（ 5 ） 当在不透水层下部存在有由于深井、

39、 过度抽水等原因而使地下水完全枯竭的砂砾层和砂层时，有时在这类地层的孔隙中往往充满着缺氧空气和有害气体等。因为缺氧空气是不饱和土层中的土颗粒间的铁和有机物与孔隙水中的空气产生氧化作用而消耗氧气，另外，由于从外界供给的空气量不足，则变为以氮气为主的缺氧状态。另外，甲烷涌出，将会引发爆炸，为保证作业环境的安全，也要调查能否漏出有害气体（参照 191 条，解释 表 4.3 ） 。其他种的有害气体，还有硫化氢、氧化氮气体等。当确认有硫化氢气体时，需留意衬砌的防腐蚀问题。因此， 当预计有上述环境条件时， 应调查孔隙中有害气体的性质。 如果确认存在有缺氧气体或有害气体时，要进行充分的通风，并采取必要的防爆

40、措施。第 8 条 环境保护调查为在隧道施工过程中保护周围环境，必要时，应调查下列各项：（ 1）噪音，振动（ 2）地层变形（ 3）地下水（ 4）缺氧空气和有害气体等（ 5）化学注浆等（ 6）施工废弃物（ 7）其他（ 解释 所谓环境保护调查，就是预测盾构法对周围环境的影响所进行的各项调查。可在施工前和施工中进行并作为设计及施工管理的资料。（ 1） 为了正确地掌握施工产生的噪音及振动的影响， 当然应测定施工中的噪音、 振动，对施工前的本底噪音及本底振动也应进行测定。为了满足法规的要求，必须熟知有关法规。对特别需要安静的医院、学校设施，必须在开工前进行调查。（ 2）为了正确地了解因隧道施工产生的地表隆

41、起、下沉等的变形程度以及这些变形对附近房屋、 结构物可能产生的影响， 并作为判断是否需要采取措施的资料， 应在施工前及施工中调查地表变异及结构物变异状况。（ 3）地下水位的变动，除对地层有影响外，还可能对自然环境、居民的生活产生影响，故必须对预计影响范围内水井的使用情况进行调查， 也必须在水井及观测孔中测定水位、 水 质等。由于季节不同，水位、水质均将有变化，故应考虑到调查时期与施工时期的关系。（ 4）由于深井的过度抽水，当地下水位降低的砂砾层、砂层位于不透水层之下时，如采用气压盾构， 土颗粒间的铁及有机物受到孔隙中空气的影响而氧化， 从此类地层及与之相近的水井、 地下室等处有漏出缺氧空气的可

42、能， 故在开工前， 必须对在预计影响范围内有无水井、地下室、水井的水位进行调查，在施工中必须调查有害气体是否漏出及其状况。对于甲烷等有害气体， 在施工前应通过钻孔测定其有无及浓度， 在施工过程中必须测定洞内有害气体的浓度。（ 5） 由于化学注浆药液的漏出、 泥水盾构的泥水的流出等， 对预计影响范围内的水井、河流等水质要进行调查。施工中、必须监视水质的变化情况。（ 6）在盾构的计划、设计、施工中，为了顺利地施工和保护生活环境，必须在力求控制施工废弃物以及促进资源的再生化外，对最终处理地、运送通道等进行调查。（ 7） 考虑到工程车辆的通行对竖井附近道路交通的影响， 选定工程车辆的走行路线时，应进行

43、交通量调查。第 3 章计划第 9 条 隧道净空的形状及尺寸（ 1） 隧道净空应具有与其用途相适应的形状和尺寸， 同时， 应考虑施工上的因素方决定。（ 2）盾构的断面形状以圆形为标准。【解释】（ 1） 隧道净空的尺寸应根据与用途相适应的净空尺寸和施工赞扬需要的断面加以确定。对管片外径为1.8m8.3m 的隧道，可参考“盾构标准管片” （ 1990年）决定。1）铁路隧道的情况在选择单线隧道并设或双线隧道时，应综合研究当地条件、障碍物情况、地形及土质条件、地下车站计划等。净空断面是在建筑限界之外再加上轨道结构、维修待避用通路、信号通信、照明、通风及排水等属设备所需的空间，其次考虑盾构施工误差（上下、

44、左右蛇行、变 形和下沉等）。等决定。施工误差，一般从中心向左右、上下各取50mnv 150mm左右，根据施工条件（开挖面的大小、围岩条件、盾构的机动性、开挖速度、有无二次衬砌、曲线和坡度等），经过充分研究后确定（参照解释图1. 1）。等小，MiB-il'nM（卜）养儿打世重1卜#1&蹙14箕耳打） - Ri /rtr-/.vWHikT*F-r14flm 幅3冷hi itaiHf解释图1 1铁路隧道断面图2）公路隧道的情况净空断面根据公路等级规定的建筑限界和规定的限界外富裕（维修退避通道、通风道或射流风机设置空间、照明、防灾、监视、管理、内装标志等附属空间）和盾构施工误差（蛇行、

45、变形和下沉）等决定。施工误差一般从中心向左右、上下各取50mm150mm艮据施工条件决定。在一般的公路隧道中，考虑经济性，一般都采用按一定间隔设置紧急停车带和缩小路肩的方法。但是，在盾构隧道中，由于建设的环境条件（地形、地质、沿线）、施工技术水平等，而多采用不设置紧急停车带而采用全路肩的方法，这要根据隧道的耐久性、经济性、施 工性等综合考虑决定（解释图1 2）。解释图1 2道路隧道断面图3）下水道的情况净空断面以二次衬砌为前提，应能保证计划流量毫不受阻地按容许的流速流动（解释图1 3a）同时为了分离雨水、污水而需把断面分割时，要设置分割墙，成为复合断面（解释 图 1 3b）。g -to斯向血中

46、幅面解释图1 3下水道隧道断面图4）上水道的情况除一部分导水管外，大部分是压力管。一般在压力管路中，由于混凝土二次衬砌不能抵 抗水压，故多采用向隧道内插入钢管或可锻铸铁管等耐压管的方式。该方式目前所采用的具有代表性的有如下几类。混凝土填充方式：沿全长修建比水管半径大330mmr 350 mm的一次衬砌后，顺次插入钢管或铸铁管等水管，在隧道内进行配管接合，然后向一次衬砌及管间的空隙填充混凝土， 这是目前使用最多的一种方式。采用这种方式时，由于只能从管内侧进行管道连接作业，对钢管采用焊接，对铸铁管，采用有内接头管连接。一次衬砌和管间的空隙，必须考虑盾构产生蛇行的条件下也能将管道设在设计位置上所需的

47、富余量，井加算衬砌的最小厚度（解释图1 4a）。解释图1 4上水道隧道断面图检修通路方式：修筑内半径较水管的半径约大950mm- 1100mm争空断面的隧道。在其中设置水管。一般采用钢或铸铁管，其接合在管内外侧均可进行。衬砌和管的空间作为检修通道。此方式，一般因对施工误差的富裕空间大，一般可以不考虑。（解释图1 4b）。5）电力管道的情况隧道作为电力隧道的使用方式有洞道式和管路式两种。采用洞道式时，其净空断面尺寸应有能收容敷设的电缆、 水冷管及照明、排水设备等空间和布设检修通道和电缆等的作业空 间，来决定其尺寸（解释图1 5）。管路式多用在电缆数少的情况，其断面尺寸依收容的电缆数确定。解释图1

48、 5电力隧道断面图6）通讯管道的情况隧道的净空断面必须根据容纳的电缆数、电缆布置连接作业、检修通路以及电缆夹具、照明、通风、排水等设备所需的空间确定（解释图1 6）。解释图1 6通信隧道断面图解释图1 7瓦斯隧道断面图7）瓦斯管道的情况隧道的利用方式主要采用在隧道内配置钢管等耐压管的方式。目前通常采用的方式有：砂浆充填方式：修筑比管径大650mm750mimJ一次衬砌后，顺序插入导管，并在隧道内接合，而后用砂浆充填一次衬砌和管间的空隙的方式。一次衬砌和导管间的间隔要考虑盾构蛇行条件下也能进行导管的焊接等的空间决定（解释图1 7）。检修通道方式：修筑比导管大950mm1050mmt一次衬砌和带有

49、内装设备的二次衬砌后，进行配管的方式(解释图 1 7)。8)并设方式的情况上水道、下水道、电力电缆、通信电缆及瓦斯管道等在同一个隧道内设置时，其净空尺寸应根据各自的用途，确保必要的空间决定之(解释图18）。f *X三=辛£L事力5心lb)壬力七者打会场前I-水力胃即三=“尊国,宗占通由冷不，解释图1 8并设隧道断面图与瓦斯管并设时，考虑到灾害的影响，原则上应设置隔墙。隧道内设置隔墙时，其形状、构造等也有按结构体考虑的，这时要进行结构计算。(2)盾构隧道的形状采用圆形断面的主要理由是： 在一般条件下，对外压是坚固的； 施工中，对盾构推进、管片制造及组装便利； 即使盾构产生偏转，也不妨碍

50、对断面的利用等。但是，因断面的有效地利用、功能、占地、与接近结构物的距离、埋深等条件的限制， 也有不能采用圆形断面的情况。有时也采用半园形、矩形，马蹄形等多圆形、椭圆形等非圆 形的断面。此时，必须对盾构和管片的强度和形状以及施工上的问题进行详细研究。 第10条隧道的线路形状(1)隧道线路形状，应考虑隧道的使用目的、使用条件等进行规划。规划时，尽可能选用直线和大半径曲线，必须考虑当地条件、障碍物及围岩条件障碍物条件、施工的难易等决定。(2)采用小曲线半径时，要充分研究设计、施工中的问题。(3)当有两座以上的隧道并设或隧道与其他建筑物接近时，应特别注意它们之间的相互 影响，进行规划。【解释】(1)

51、隧道线路形状的规划，应根据使用目的、使用的设计条件、盾构的掘进等，尽可能 地选用直线，在不得不采用曲线时，最好采用大半径曲线。盾构法，一般多在市街地采用，通过的地点主要受施工竖井的位置、地表面的利用情况障碍物、对接近结构物的影响等的限制，应尽量选择在对开挖作业、涌水处理、有害气体等 安全的地层等中通过。另外，也应考虑到竣工后的维修管理问题。(2)在曲线段进行盾构开挖时影响施工的主要因素如下：盾构通过位置的地质条件、 开挖断面的大小、盾构长度、坡度的陡缓、盾构形式、盾构的构造和管片的种类、管片宽度 及楔形量等。但应注意以下几点：1)通常的曲线半径：盾构在不采用中折装置和辅助工法而能掘进的曲线半径

52、，受到上述因素的综合影响，但其限界的曲线半径，还不明确。根据施工实践（解释图1 9）,密闭式盾构的最小曲线半径和盾构直径的关系如下。盾构外径3m左右：R=80m盾构外径 59m左右：R=100nra法j 一匚摄 中新包张式上讨;V L的工，箱方上Sitt中恐&G.>ft KHll B-10m IJ,拼直冷却囱中以占门叁营"91ft以上总 拉工案插炉金2c内曲1ft半程查示LMi*盲.我执一用曲幅串引也 使书H的小;丁£再与八巳占方必解释图1 9盾构外径和曲线半径2）小曲线的情况：采用小于上述曲线半径施工时，要根据采用药液压注稳定围岩的改 良工法、盾构构造和管片

53、种类、构造等的对策进行研究确定。3）急角度的情况：在上下水道和电力通信等盾构隧道中，在道路交差点处，需用急角 度转折，要设极小半径的曲线，除了根据道路情况和障碍物等按（1）项的对策进行掘进外，还要设置方向转换的竖井，用竖井进行盾构隧道的接续，或者采用盾构和盾构在地中接合。（3）当隧道并设时，由于后进盾构的掘进时的暂时荷重及回填压注压力，与单座隧道时不同。为防止地层下沉和相邻隧道的变形，或为了后续隧道施工的安全，应有适当的间隔。在这种条件下，相互间的外缘间隔依通过地点的地质条件、开挖面的大小、开挖方法、 隧道的配置、盾构掌子面的相互距离等而不同，对此虽无统一规定，但一般均大于隧道的直径。但是，由于发进过后的区间和道路宽度、障碍物等的限制，也有不能确保相互间隔在隧道外径以上的情况。在这种情况下，多与药液压注和高压喷射等强化围岩的辅助工法并用。当盾构靠近桥墩、桥台、中高层建筑物或铁道及地下埋设物附近通过时，应对这些建筑物的设计条件的现状进行详细调查，为防止使这些建筑物受到偏压、下沉和振动等不良影响，在上下、左右各方向都必须有必要的间隔。同时，在不能确保充分的间隔时，必要时应采用 化学注浆等加强围岩或采用托底换基的方法对建筑物进行加强（参照第162条）。第11条隧道的埋深隧道埋深应根据地面和地下建筑物的状况、围岩条件、开挖断面的大小、施工方