日本盾构法施工规范

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 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 衬砌结构及形

2、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 砌 1 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 接头角度及插

3、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 一般事项 第71条

4、 贮存 第72条 运搬和管理 第10章 二次衬砌 2 第73条 一般事项 第74条 盾 构 第1章 总则 第76条 适用范围 第77条 盾构的计划 第2章 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章 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章 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章 推进机构 第96条 总推进力

5、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章 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章 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章 附属设备 第106条 态势控制设备 第107条 中折设备 3 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115条 添加剂注入机构

6、 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 施工及施工设备 第1章 总则 第131条 施工计划

7、第2章 测量 第132条 洞外测量 第133条 洞 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 4 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

8、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

9、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 5 第184条 泥水的运转控制设备 第185条 泥水处理设备 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

10、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 6 第一篇 总 论 第1章 总 则 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）

11、，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

12、的得失。解释中的表1·1是一个大致的比较。 解释表1·1 主要施工方法的比较 7 第2条 定义 盾构-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-用盾构在围岩中推进，一边防止土砂的崩坍，一边在其 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-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

13、片-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-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。 8 9 第2章调 查 第4条 调查目的 调查目的

14、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

15、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

16、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

17、，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 10 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

18、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

19、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

20、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

21、，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。 11 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 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

22、会有冲积层存在，一般来说，软弱地层少。此外，即使是冲积 12 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，也可在某种程度上推断出地下 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。

23、 （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

24、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

25、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

26、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、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

27、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）。 13 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

28、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 划 第9条 隧道净空的

29、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。 14 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、左右蛇行、变形和下沉等）。等决定。施工

30、误差，一般从中心向左右、上下各取50mm150mm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11）。 15 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、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，根据施工条件决定。 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

31、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）。 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

32、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330mm 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富余量，井加算衬砌的最小厚度（解释图1·4a）。 16 解释图1·4上水道隧道断面图 ·

33、;检修通路方式：修筑解释图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650mm750mm的一次衬砌后，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950mm1050mm的一次衬砌和带有内装设备的二次衬砌 17 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、

34、通信电缆及瓦斯管道等在同一个隧道 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）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

35、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，受到上 18 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=100m。 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、盾构构造和管片种类、构造

36、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

37、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、施工方法等决定。 解释在一般情况下，考虑到施工时的作业

38、效率（材料的运进和废碴运出、人员的上 下）、便于建造竖井、地下水压对策和水处理容易，便于竣工后对结构物的维修管理及运营的便利等，隧道埋深浅些为好。但应以对周边不产生不良影响确定其最小的埋深。 必要的最小埋深，一般取1.0D15D（D为开挖外径），应根据盾构隧道的使用目的和既有结构物等的纵断面决定。但在过去的施工例中，也有埋深较此值小（解释图1·10）而取得成功的。在实际工作中必须注意上述事实，根据需要，采用适当的辅助施工法，慎重确 19 定之。 解释图1·10最小埋深和盾构外径 通过河海底部时，对漏气、喷发和隧道浮起问题的研究尤为必要。 近年，在大城市的道路等公共用地中，铁

39、道、道路、上下水道等的地下利用发展迅速，为了避开这些建筑，在规划上盾构隧道有向深处发展的趋势。隧道埋深很大的情况，要对管片和施工进行特别的研究。 第12条 隧道坡度 隧道的坡度必须根据使用目的、维修管理等确定。 【解释】隧道的坡度本应依其使用目的来决定，但往往根据河川、地下建筑物、埋设物 等障碍和其它各种设施的未来计划等的制约来决定。 根据当地条件和障碍物的限制，坡度大于2时，必须考虑盾构推进、施工时的出碴和材料搬运等作业效率降低的问题。同时，特意注意安全问题，而采取必要的措施。根据规定采用动力车时的坡度应小于5%，超过此坡度后，要采用非轨道式搬送设备（第150条）。 在公路、铁路、电力、通讯

40、等隧道中，竣工后的坡度应采用以能够自然排出漏水的缓坡为原则。为此，不宜小于0.2。 下水道的坡度必须根据与使用目的相适应的通水量、流速等决定。 考虑到管 （形式） （掌子面稳定机构） 土压 开挖土+面板 土压式 开挖土+辐条 泥土压 开挖土+添加剂+面板 密闭型 开挖土+添加剂+辐条 泥水式 泥水+面板 20 泥水+辐条 盾构 部分开放式 挡板式 隔壁 开放型 人工开挖式 防护檐 支挡装置 全面开放式 半机械开挖式 防护檐 支挡装置 机械开挖式 面板 辐条 解释图1·11盾构分类 （1）各种类型盾构的特征 1）密闭式盾构：有隔板，在掌于面及隔板间的切削刀腔 ·土压式盾构：把

41、开挖土变为泥土，为保持开挖面的稳定，给予一定的压力，故在这种盾构中设有开挖土砂的开挖机构，搅拌开挖下来的土砂的搅拌机构，排出土砂的排土机构和对开挖下来的土砂加压的控制机构等。这类盾构，依其使开挖土泥土化的添加剂的压注装置的有无，大致分为土压式盾构和泥土压式式盾构2种。 土压式盾构-使工作面和盾构隔板间的空腔内充满着用回转刀盘开挖下来的土砂，以盾构的推进力对开挖土加压，在保持工作面稳定的同时，用螺旋输送器出碴。 泥土压式盾构-一边压注添加剂一边用回转刀盘强制搅拌土砂，使之塑性流动化，与土压式盾构相同，一边保持掌子面的稳定，一边用螺旋输送器出碴。 ·泥水式盾构：给泥水以一定的压力，保持工

42、作面的稳定，由于泥水的循环，以流体方式将土砂运出。在盾构中设置有开挖土砂的开挖机构、搅拌开挖下来的土砂的搅拌 机构、循环泥水，给泥浆以一定压力的控制机构、分离泥水的，向工作面压送具有一定性能的泥水的调和、处理机构。 2）开放型盾构：全断面开放型盾构是指掌子面全部或大部分开放的盾构，是以掌子面自稳为前提的。不能自稳的掌子面，要采用辅助工法，来满足自稳条件。部分开放型盾构的掌子面的大部分是闭塞的，在其中设有土砂排出口，调节其流入，来控制掌子面的稳定。 ·人力开挖式盾构：土砂的开挖采用反铲、镐、铲等用人力进行开挖，以皮带运输机和斗车等排土的盾构。在这类盾构中，视土质状况，安装有突檐或挡土支

43、撑等稳定开挖面的机构。 ·半机械式盾构-在人工式盾构中，采用开挖机、装碴机、开挖装碴机等进行土砂的开挖和出碴。开挖中的掌子面大部分是开放的，开挖中的支挡作业比较困难。 ·机械式盾构-在盾构前部安装有切削刀盘，用机械连续地开挖土砂的盾构。刀盘在一定程度上具有支挡的效果。 ·部分开放式盾构-掌子面的闭塞的，设有可调节的排除土砂的排出口的盾构。此种盾构，可使盾构前面贯入围岩并使贯入部分的土砂塑性流动化，用调节塑性流动土壤的排出阻力和速度来保持开挖面的稳定。 （2）盾构工法的选定 在选择盾构工法时最应注意的是，选择能够维护胡志明稳定的盾构形式。因此，当然要进行土质、地下水

44、的调查·研究。为了选择最合适的工法，也要充分研究用地、竖井周边环境、安全性、经济性等。其流程示于解释图1·12。 21 解释图1·12盾构法选定流程图 近年，竖井用地和开挖土处理对工法的选择影响很大，另外一些实绩也是选择工法的重要因素。在选择盾构形式时，可参考解释表1·4。各种盾构形式适用的土质如下所述。 1） 土压式盾构 2） 泥水式盾构 22 3） 人工开挖式盾构 4） 半机械式盾构 5） 机械式盾构 6） 部分开放式盾构 解释表1·4盾构形式与土质条件 23 24 第14条 衬砌 衬砌必须能够承受周边围岩的土压、水压等荷载，在确保隧道净空

45、尺寸的同时， 具有与 隧道的使用目的和施工条件相适应的功能，而且安全、坚固的结构物。 解释】衬砌的主要作用如下： （1）足够安全地承受作用于隧道上的荷载： （2）具有与隧道的使用目的相适应的功能： （3）具有与隧道施工条件相适合的衬砌结构。 盾构隧道衬砌的特点是（3）。根据施工方法，一般均将衬砌分为一次衬砌和二次衬砌。 一般说， 一次衬砌多用预制的管片组成，二次衬砌是在一次衬砌内就地浇筑的混凝土结构，是盾构法实施上极为重要的因素。 对于（1），一般是把一次衬砌视为主体结构，但也有人认为由一次衬砌和二次村砌共同分担承受荷载。 对于（2），隧道使用后容易进行维修管理是很重要的事项，因此要充分研究衬

46、砌的水密性及耐久性。 对于（3）一次衬砌的盾构推进时承受千斤顶的推力，同时应能够承受回填的压注压力。当与盾尾脱离后，它将立即发挥隧道衬砌的作用。 另外，不采用管片而采用模筑混凝土衬砌时，在设有内模板和混凝土加压机构的盾构尾部，与掘进的同时要加压充填混凝土，使与围岩密贴，形成衬砌体。 从一次衬砌施工开始到二次衬砌施工完成，需经过很长的时间，在此期间内作用在衬砌上的荷载是随时间推移而变化的，是一个不确定的因素，另外还由于确定一次衬砌和二次衬砌的荷载的分担问题，在目前是困难的。所以在现阶段，一般均将一次衬砌作为衬砌的主体，按在长时期内承受着作用于隧道上的荷载进行设计。 因此，二次衬砌是为了保护及加强

47、一次衬彻，防止其受到腐蚀并具有修正蛇行、防水与 隧道的使用目的相适应的功能而修建的。 另外，也有将二次村砌省略的例子，在这种条件下，应对管片的防水和防腐蚀问题给予特别注意。此外，二次衬砌作为主体结构或主体结构一部分时，要加大隧道的刚性，但要研究作为合成结构体的动态。 在软弱地层中修建的盾构隧道的衬砌，采取防止它在地质变化处及与竖井连接处产生不 均匀下沉和地震措施是非常重要的。 第15条 隧道的附属设备 在隧道中，应根据其使用目的和维修管理的必要性，事先应做好设置排水、通风、防灾等设备和人员出入口等的计划。 【解释】 1）铁路隧道 在铁路隧道中，应根据隧道的断面形状、长度和车站设施，设置通道、排

48、水、通风、电气设备及防灾等各种设施。 通道应按照不防碍维修检查作业及紧急时人员待避，来设计其位置、宽度等。 排水设备，应按照将必要的排水量的水迅速排出，设计隧道内的排水沟、贮水槽、排水机械室和排水管道等。 隧道通风设备应与车站的通风一并考虑，决定通风方式，视需要的通风量，设计通风口、通风机械室及通风管道等。 电气设备包括架空线、信号、通信及照明等，应设计好其形状、位置等。 防灾设备是为了防止火灾、事故等的扩大，应对连接送水管及避难诱导设备等进行设计。 2）公路隧道 25 在公路隧道中，根据隧道长度及交通量，应进行监视员通道、拍摄、管理通道、通风、照明及防灾等的设计。 隧道26 另外，在目前很少

49、采用的开放型盾构中，为了满足安全而经济地施工，要对掌子面稳定和涌水进行处理。从防止地表面及周边的变异和稳定围岩的目的出发，也要研究采用辅助工法的问题。 辅助工法中的药液压注工法、高压喷射压注工法、冻结工法等能够强化围岩和阻止涌水，同时压气工法也能够止水。地下水位降低工法是用深井点或浅井点以及排水导坑进行的，也可以达到减少涌水量和改良围岩的目的。 （2）对于因盾构推进可能产生下沉或变形的建筑物，应考虑其施工性、安全性、经济性、工期及环境条件等，研究采用有效的辅助工法。对既有结构物的防护对策，有遮断墙、托底换基、管棚法等，也可以采用药液压注工法、高压喷射压注工法等（参照第4篇第4章）。 第17条

50、竖井及施工基地 竖井和施工基地应考虑盾构通过地区的当地条件和施工条件等，施工能够安全且能高效率地进行，对施工基地的位置、规模和功能等进行认真的规划。 解释竖井分为出发竖井、中间竖井、方向转换竖井和到达竖井。 盾构的出发竖井是用于盾构搬进、组装、衬砌材料及各种机械的运入、出碴和工作人员 的出入等。有时为了盾构转换方向或取出盾构等在中间或终点也设竖井。 但是，最近也有不设竖井的情况，开发出施工的盾构在地中接合的工法和直角连续掘进盾构工法等（第135条）。 这些竖井在竣工后多作为隧道的附属设备而加以利用。 竖井的位置必须根据隧道的规模（隧道长度和断面大小），盾构通过地点的土地利用程度。用地取得的难易

51、、开挖土和材料的运搬、竖井施工的难易等条件进行选定。 竖井的规模应根据其使用目的和盾构断面、盾构构造等确定。关于竖井的净空尺寸及其详细内容，可参照第135条。 施工基地的位置最好设置在出发竖井的附近。 施工基地的规模，应考虑施工方法和竖井、洞外设备、开挖土及器材的积集场等用地的需求，全部充分的面积。 施工基地，在市街地时，应考虑周边环境，有时要设置防声壁等设施。 第18条 环境保护措施 修建隧道对周围产生影响时，必须对此加以充分注意，力求做好环境的保护。 【解释】一般说来，盾构法对周围环境产生的影响虽比较小，但在市中心区、靠近居民 区、进行昼夜施工的情况较多。尤其是在施工基地周围，修建竖井、盾

52、构掘进时因卷扬机、抽水泵、压缩空气机、石碴处理等所产生的振动和噪音，对周围产生的影响也不小，有时使地区居民感到不便。施工基地多要用钢板等防护壁等，此时应考虑与周边地域的协调进行配置。 对周边影响的主要原因是竖井引起的日照障碍、盾构通过、抽取地下水引起的下沉和鼓起、枯水、水质污染、对地上及地下各种设备的影响，以及压气法产生的缺氧、有害气体喷发等也将对第三者产生影响。 对于上述问题，必须在做计划时认真探讨，采取适当措施，努力做好环境保护工作。 隧道完成后，也要充分考虑地下水位、附属结构物（通风塔）的日照障碍、电波障碍、噪声·振动、大气污染等环境问题。 第19条 进度 盾构施工的进度应考虑

53、工程的规模、顺序、工期和施工条件等，制定能够安全且有效率计划。 【解释】盾构施工的进度，决定于竖井及工程规模和构成整个工程的工程量、盾构掘进 27 时的掘进速度和开挖土的处理能力。 直接影响盾构工程进度的主要工种是：竖井的建造、发进、到达防护、盾构隧道的修筑（开挖、出碴、组装村砌、回填注浆、二次衬砌）、临时设备的安装及拆除所需的时间等。不是直接影响进度的因素有：盾构、管片及附属机器的制造等，应综合地研究这些影响决定工程进度。 第20条 观测、量测、工程记录 在盾构隧道施工时，应进行观测和测定，在确保施工安全性的同时，尽可能详细地作好工程记录等，并保存和利用好。 【解释】在盾构隧道工程中进行现场

54、量测、观测和工程记录等的主要目的如下： （1）确保盾构隧道的安全施工； （2）作为出现施工事故和纷争时查明原因和进行补偿的资料； （3）作为竣工后进行维修管理及补修时的资料。 （4）作为今后的改进，发展盾构法技术的资料等。 由于有种种好处，应尽力详细地、正确地做好记录。同时，对上述资料应认真整理和妥善保存，以便今后使用。 盾构工程中应进行的观测、量测和工程记录的（开放型盾构） 盾构隧道附近地表面和其他建筑物及埋设物的变异； 地层位移； 地下水位状态的变化； 千斤顶推力，刀具扭矩； 盾构隧道的蛇行和变异； 盾构的蛇行及态势； 回填注浆的管理； 排土量的管理。 隧道 砌 第1章总 则 第21条 适

55、用范围 28 本规范以圆形断面的盾构隧道为对象，规定了有关衬砌设计和制造的基本事项。但是，当取得技术负责人的认可时，也适用于圆形断面以外的盾构隧道。 【解释】在盾构隧道中，除围岩条件外，由于隧道的断面形状、施工方法等不同，其力学动态也不一样，所以，衬砌设计原则上必须与此相适应。但是，过去的盾构隧道，绝大 多数采用圆形断面。如果只提盾构隧道，就是指圆形断面的盾构隧道。为此，本规范中只以 圆形断面的盾构隧道为对象，制定了标准，对于复圆形、椭圆形、矩形等其他圆形断面以外的断面形状，根据技术负责人的判断。如认为是适当的，也准予采用。 第22条 名称 有关衬砌的技术术语如下。 （1） 衬砌厚度：隧道横断面的衬砌厚度（图2·1）。 图2·1衬砌 （2）箱形管片 ：具有由环向肋（主肋）和接头板或纵向肋围成的凹槽的管片的总称。钢制和球墨铸铁制管片（以下简称为铸铁管片）称作箱形管片，混凝上制的称作中字形管片（参照图26）。同时铸铁管片中，采用波形断面，背部的凹部用中诘材充填的称为波纹形管片。钢管片和铸铁管片统称为金属管片。