DGTJ08-2033-2017 道路隧道设计标准

上海市工程建设规范道路隧道设计标准DG/TJ08—2033—2017J11197—2017主编单位:上海市隧道工程轨道交通设计研究院批准部门:上海市住房和城乡建设管理委员会施行日期:2017年11月1日2017上海上海市住房和城乡建设管理委员会文件上海市住房和城乡建设管理委员会关于批准《道路隧道设计标准》为上海市工程建设规范的通知各有关单位:由上海市隧道工程轨道交通设计研究院主编的《道路隧道设计标准》,经我委审核,现批准为上海市工程建设规范,统一编号为DG/TJ08—2033—2017,自2017年11月1日起实施。原《道路隧道设计规范》(DG/TJ08—2033—2008)同时废止。本规范由上海市住房和城乡建设管理委员会负责管理,上海市隧道工程轨道交通设计研究院负责解释。特此通知。上海市住房和城乡建设管理委员会二。一七年七月十四日—1—〈2014年上海市工程建设规范和标准设计编制计划〉的通知》(沪建交〔2013〕1260号文)要求,由上海市隧道工程轨道交通设计研究院会同有关单位对原上海市工程建设规范《道路隧道设计规范》(DG/TJ08—2033—2008)进行修订而成。本标准在修订过程中,修订组广泛调查和总结了原标准执行情况,特别是近年来上海道路隧道建设和运营管理方面积累的经验和引入的新设备、新技术,同时还结合已建典型工程设计、运营情况进行了“隧道洞口气流干扰和防治关键技术”、“隧道照明洞口天空面积百分比取值标准”、“接缝喷涂速凝性防水涂层的水密性试验”的试验研究,在此基础上又以多种方式,广泛征求了上海隧道设计、建设方面有关专家和单位的意见,通过反复论证研究再审查定稿。本标准在前版规范22章7个附录的基础上,增订为23章9个附录,本次修订的主要技术内容有:将原第8章工程结构内容单列成盾构段隧道结构、沉管段隧道结构、明挖现浇段结构三节,并增加了结构抗震内容;新增第23章“隧道保护、监测”章节;其他原有章节的内容也结合当前技术发展、相关规范的修订、工程验证性试验研究成果进行了修订、扩充与深化。为了提高标准质量,在执行过程中,请各单位结合工程建设实践,认真总结经验,如有需要修改或补充之处,请将有关意见和建议反馈至上海隧道工程轨道交通设计研究院(地址:上海市中山西路com.cn),或上海市建筑建材业市场管理总站(地址:上海市小木桥—2—路683号;邮编:200032;E-mail:bzglk@shjjw.gov.cn),以供今后修订时参考。主编单位:上海市隧道工程轨道交通设计研究院参编单位:上海市消防局上海市地下空间设计研究总院有限公司主要起草人:曹文宏申伟强陈鸿杨志豪郑晋丽贺春宁王晨乔宗昭参加起草人:(以下按姓氏笔画排列)于晓音王璐琪石长礼朱祖熹向恒飞李美玲余龙沈婕青宋飞张汉曹张国芳陈正杰陈柳娟陈海龙陈景霞青二春金秋雯孟静夏乔网顾闻钱锡跃倪艇倪春辉彭子晖葛洪元蒋卫艇傅铭蔡岳峰管攀峰主要审查人:刘千伟钱寅泉李青季倩倩周质炎上海市建筑建材业市场管理总站2017年1月—1—1总则 12术语 23工程条件调查 53.1一般规定 53.2前期资料搜集 53.3自然地理条件调查 63.4岩土工程勘察 63.5工程建设环境调查 94总体设计 104.1一般规定 104.2工程总体设计 115建筑限界 145.1一般规定 145.2建筑限界 146路线 176.1一般规定 176.2平面设计 176.3纵断面设计 187隧道建筑 207.1一般规定 207.2隧道横断面布置 207.3隧道运营设备纵向综合布置 217.4工作井建筑 21—2—7.5自然光过渡建筑 217.6附属用房及设施 228工程结构 238.1一般规定 238.2荷载分类和荷载效应组合 258.3建筑材料 308.4盾构段隧道结构 308.5沉管段隧道结构 378.6明挖现浇段结构 418.7结构抗震 458.8结构耐久性 499工程防水 549.1一般规定 549.2盾构法衬砌结构防水 559.3沉管法管节结构防水 589.4明挖法现浇结构防水 6010通风 6310.1一般规定 6310.2设计标准 6410.3隧道通风 6510.4隧道需风量 66 6810.6隧道附属工程通风与空调 6910.7通风控制 7011给水排水 7111.1一般规定 7111.2给水系统 7111.3排水系统 72—3—12照明 7612.1一般规定 7612.2入口段照明 7712.3过渡段照明 8012.4中间段照明 8112.5出口段照明 8312.6光过渡段的处理 8312.7洞外引道照明 8312.8光源和灯具 8412.9照明配电及控制 8413供配电 8613.1一般规定 8613.2降压变电所 8713.3电线电缆 8713.4动力设备 8813.5接地和防雷 8814弱电系统 8914.1一般规定 8914.2综合监控 8914.3通信 9114.4电源、接地及防雷 9314.5线缆及敷设 9415隧道路面铺装 9515.1一般规定 9515.2复合式路面 9516交通安全和管理设施 9616.1一般规定 9616.2标志 97—4—16.3标线 9716.4交通信号、安全设施 9817隧道防灾 9917.1一般规定 9917.2建筑防火 10017.3疏散通道 10117.4消防给水和灭火装置 10317.5防烟和排烟设施 10617.6火灾自动报警及消防联动系统 10817.7防灾通信 11017.8防灾用电与应急照明 11018兼顾人民防空 11218.1一般规定 11218.2建筑 11218.3结构验算 11318.4通风 11418.5给水、排水 11418.6电气 11518.7平战功能转换 11619运营管理中心 11719.1一般规定 11719.2建筑 11719.3结构 11819.4给排水、消防 11919.5通风、空调 11919.6供电、照明 12019.7弱电系统要求 12020装修与景观 122—5—20.1一般规定 12220.2隧道侧墙装饰 12220.3防火内衬 12220.4装修材料的选择 12320.5隧道外景观设计 12321环境保护 12421.1一般规定 12421.2噪声污染防治 12421.3大气污染防治 12521.4水污染防治 12522节约能源 12622.1一般规定 12622.2通风节能 12622.3照明节能 12722.4给排水节能 12822.5供电节能 12822.6其他节能措施 12823隧道保护、监测 12923.1一般规定 12923.2隧道保护要求 12923.3隧道监测要点 130附录A盾构段浅埋圆形隧道外部水土荷载计算 132附录B自由变形的弹性匀质圆环内力计算 136附录C管节干舷高度与定倾高度计算 139附录D地层抗力系数参考表 141附录E错缝拼装时弯矩、轴力的纵向传递 142附录F双线隧道盾构始发井内净尺寸及深度 143附录G车辆有害气体排放量计算因子 145—6—附录H隧道洞口天空面积百分比参考表 153附录J隧道内主体承重结构的耐火极限试验的标准升温曲线和耐火极限判定标准 154本标准用词说明 155引用标准名录 156条文说明 159—7—contents1Generalprovisions 12Terms 23.Engineeringconditioninvestigation 53.1Generalrequirements 53.2preliminarydatacollection 53.3Investigationofnaturalandgeographicalconditions 63.4Geotechnicalsurvey 63.5constructionenvrionmentsurvey 94Generaldesign 104.1Generalrequirements 104.2Generaldesign 115Buildingclearance 145.1Generalrequirements 145.2Buildingclearance 146Alignment 176.1Generalrequirements 176.2plandesign 176.3Longitudinaldesign 187Tunnelarchitecture 207.1Generalrequirements 207.2crosssectionlayout 207.3Longitudinallayoutofoperationalequipment 217.4workshaft 21—8—7.5Daylightscreensectionattunnelportal 217.6Affiliatedbuildingandfacilities 228Engineeringstructure 238.1Generalrequirements 238.2Loadclassificationandloadeffectscombination 258.3Buildingmaterials 308.4shieldtunnelsection 308.5Immersedtunnelsection 378.6cutandcoversection 418.7structuralseismicity 458.8structuraldurability 499Engineeringwaterproofing 549.1Generalrequirements 549.2waterproofingofshieldtunnelliningstructure 559.3waterproofingofimmersedelementstructure 589.4waterproofingofcast-in-situstructure 6010ventilation 6310.1Generalrequirements 6310.2Designstandard 6410.3Tunnelventilation 6510.4Requiredairvolume 6610.5ventilationducts,shaftsandrooms 6810.6ventilationandairconditioningofaffiliatedbuilding 6910.7ventilationcontrol 7011watersupplyanddrainage 7111.1Generalrequirements 7111.2watersupplysystem 7111.3waterdrainagesystem 72—9—12Lighting 7612.1Generalrequirements 7612.2Thresholdzonelighting 7712.3Transitionzonelighting 8012.4Interiorzonelighting 8112.5Exitzonelighting 8312.6Daylightscreensection 8312.7Lightingofapproachroad 8312.8Illuminantandlamp 8412.9Lightingdistributionandcontrol 8413powersupplyanddistribution 8613.1Generalrequirements 8613.2step-downsubstation 8713.3wiresandcables 8713.4powerequipment 8813.5Groundingandlightningprotection 8814weakcurrentsystem 8914.1Generalrequirements 8914.2Integratedsupervisorycontrol 8914.3communication 9114.4power,groundingandlightning 9314.5wireandcablelaying 9415Tunnelroadpavement 9515.1Generalrequirements 9515.2compositepavement 9516Trafficsafetyandmanagmentfacilities 9616.1Generalrequirements 9616.2signs 9716.3Markings 97—10—16.4Trafficsignalandsafetyfacilities 9817Tunnelhazardprevention 9917.1Generalrequirements 9917.2Firepreventionofbuilding 10017.3Evacuationpassage 10117.4watersupplyforfirefightingandextinguishingapparatus 10317.5preventionofsmokespreadandextractionfacilities 10617.6Firealarmandfirefightinglinkagesystems 10817.7Emergencycommunication 11017.8powerandemergencylightinginhazard 11018civilairdefence 11218.1Generalrequirements 11218.2Architecture 11218.3structuralchecking 11318.4ventilation 11418.5watersupplyanddrainage 11418.6Electricity 11518.7Functiontransformationfromdailyusetocivilair 11619operationandmanagementcenter 11719.1Generalrequirements 11719.2Architecture 11719.3structure 11819.4watersupplyanddrainage,andfirefighting 11919.5ventilationandairconditioning 11919.6powersupplyandlighting 12019.7weakcurrentsystemrequirements 120—11—20DecorationandLandscape 12220.1Generalrequirements 12220.2Tunnelsidewalldecoration 12220.3Firelining 12220.4Materialselectionforsidewalldecoration 12320.5Designoflandscapeoutsidetunnel 12321Environmentalprotection 12421.1Generalrequirements 12421.2Noisepollutionpreventionandcontrol 12421.3Airpollutionpreventionandcontrol 12521.4waterpollutionpreventionandcontrol 12522Energysaving 12622.1Generalrequirements 12622.2Energysavingofventilation 12622.3Energysavingoflighting 12722.4Energysavingofwatersupplyanddrainage 12822.5Energysavingofpowersupply 12822.6otherenergysavingmeasures 12823Tunnelprotectionandmonitoring 12923.1Generalrequirements 12923.2Tunnelprotectionrequirements 12923.3Tunnelmonitoringpoints 130AppendixAExternalsoilandhydrostaticloadsonshallowcirculartunnel 132AppendixBNormalforcesandbendingmomentsofelasticuniformring 136AppendixCElementfreeboardheightandmetacentricheight 139AppendixDTableofsubgraderesistancecoefficient 141—12—AppendixELongitudinaltransferofbendingmomentbetweenringswithstaggeredjoint…………142AppendixFInternaldimensionanddepthoflaunchshaftofdoubleshieldtunneltubes………………143AppendixGcorrectivefactorstobeappliedwhendeterminingvehicleemissionquantity………145AppendixHTableofskyareapercentageattunnelportal………………153AppendixJThetemperature-risecurveforfireresistanceratingandperformacecriteriaofmainload-bearingstructureintunnel………………154Explanationofwordinginthiscode 155Listofquotedstandards 156Explanationofprovisions 159—1—1总则1●0●1为了使上海市道路隧道设计安全可靠、功能合理、技术先1●0●2本标准适用于上海地区采用盾构法、沉管法、明挖法建造的城市和公路机动车专用道路隧道设计。其他同类工程设计在技术条件相同下也可参照执行。1●0●3隧道设计应满足城市总体规划、综合交通规划、航道规划、岸线规划、交通功能的要求,并妥善处理与其他市政公用设施和城市轨道交通等的关系。1●0●4隧道设计应符合交通特性,在设计使用年限内应具有良好的服务水平。设计应处理好近期与远期的关系,分期建设方案应考虑其实施的可行性。1●0●5隧道设计应有完整的勘测、调查资料;应综合考虑地形、等因素,进行技术、经济、环保多方案比选。1●0●6隧道防灾设计应遵循“预防为主,防消结合”的原则。1●0●7隧道设计应减少施工中和建成后对环境产生的不利影响,并考虑城市规划引起周围环境改变对结构的影响。1●0●8隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策,积极慎重地采用新技术、新材料、新设备、新工艺。系统设备选型在满足功能要求的前提下,应优先选用高效、环保、节能的设备。1●0●9道路隧道设计,除应符合本标准规定外,尚应符合国家和本市现行相关标准的规定。—2—2术语2.0.1设计使用年限designworkinglife设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。2.0.2建筑限界buildingclearance限定车辆通行的空间,即为隧道内任何设施设置均不得侵入的轮廓线。2.0.3盾构法隧道shieldtunnel用盾构机械防止土体坍塌,同时进行开挖、推进,并在盾壳内进行管片拼装而建成的隧道。2.0.4衬砌结构liningstructure承受盾构法隧道周围的土压力、水压力,以确保隧道净空的结构。它由分成数块的管片组装而成圆环形。2.0.5沉管法隧道immersedtunnel将预制管节沉放在已浚挖好的基槽内,以水力压接法连接而成的隧道。2.0.6管节结构element一次沉放的沉管结构的总称。它可以是整体制作或由多个节段连接而成。2.0.7干舷freeboard管节漂浮状态下,吃水线至管节顶面的垂直距离。2.0.8极限状态limitstate整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态为该功能的极限状态。2.0.9荷载效应loadeffect—3—由荷载引起结构或结构构件的反应,例如内力、变形和裂缝等。2.0.10结构耐久性structuraldurability在预定的环境作用和预期的维修与使用条件下,结构及其构件在规定期限内维持其所需最基本适用性和安全性的能力。2.0.11环境作用environmentalaction温、湿度及其变化以及二氧化碳、氧、盐、酸等环境因素对结构或材料性能的影响。2.0.12氯离子扩散系数chloridediffusioncoefficient表示氯离子在混凝土中从高浓度区向低浓度区扩散速率的参数。2.0.13密封垫闭合压缩力compressforce管片接缝闭合时,密封垫被压密至沟槽内的单位长度所承受的压力,单位为KN/m。2.0.14变形缝deformationjoint沉降缝、伸缩缝与防震缝的统称。2.0.15临界风速criticalvelocity当采用纵向排烟时,控制烟雾沿隧道坡度逆向流动的最小风速称为临界风速。2.0.16重点排烟concentratedsmoKeextraction在隧道内沿隧道长度方向设置排烟道,并间隔一定距离设排烟口。火灾时,远程控制火源附近的排烟口开启,将烟气快速有效地排出车行空间的排烟方式。2.0.17基本照明basiclighting为保障隧道内车辆正常通行所需24h常明的基础照明。2.0.18应急照明emergencylighting照明。2.0.19加强照明intensivelighting—4—为了降低车辆进出隧道时所产生的“黑洞效应”“白洞效应”所设置的洞口附加照明。2.0.20光学长隧道opticallylongtunnels光学长隧道是距洞口一个停车视距处,在道路中心线、离地1.5m高位置不能完全看到出口的曲线隧道。2.0.21综合监控系统integratedsupervisorycontrolsystem采用计算机、自动控制、网络通信等技术,使资源充分共享。对各分系统功能进行集成,提供统一的用户界面和交互逻辑,并可实现联动。2.0.22区域控制器areacontrolunit设置在隧道现场或隧道附属建筑内,对一定范围内外场设备进行集中控制和管理的设备。2.0.23耐火极限fireresistancerating在标准耐火试验条件下,建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起,到失去承载能力、完整性或隔热性时止所用时间,用小时表示。—5—3工程条件调查3●1一般规定3●1●1工程条件调查应根据隧道工程不同设计阶段的任务、目的、要求,针对隧道结构类型、特点和规模,确定搜集、调查资料的内容、范围和深度。各阶段调查的资料应齐全、准确,并能满调查。3●1●2编制调查计划应在已搜集到的隧道沿线的地形、地貌、进行。3.2前期资料搜集3●2●1隧道工程前期资料搜集应包含以下内容:1地形、地貌资料、遥感与航测资料。2区域地质资料。3沿线工程地质、水文地质及不良地质资料。4隧道所在水域区段的水文条件、防洪标准、水下地形、航道航运要求、水下障碍物、河势演变分析等资料。5陆域工程沿线相关范围内两侧建(构)筑物结构及基础的类型、地下障碍物及管线资料、隧道施工条件。6隧道所处区域的气温、降水、风速和风向等气象资料。7区域地震历史、抗震设防烈度、设计地震分组和设计基本地震加速度等资料。—6—8工程周边地区的道路交通现状、道路建设、市政建设、城市建设规划。9供配电条件,给水、排水条件。10国家及地方有关法规。3.2.2应搜集邻近相关的既有和规划隧道、城市轨道交通等地下工程的资料。3.3自然地理条件调查3.3.1区域气象调查应包括隧址地区的气温、气压、湿度、风端值。3.3.2地形测绘应满足以下要求:1按设计阶段的要求,搜集或测绘地形图、线路横断面和纵断面图等。2按规定设置测绘的平面及高程控制点。50m~100m范围,如设计有特殊要求,可调整测绘范围。3.4岩土工程勘察3.4.1隧道勘察应与项目建设阶段相适应,分阶段进行。勘察阶段可分为可行性研究勘察(预可、工可)、初步勘察和详细勘察。遇异常情况或为解决设计、施工中特殊岩土工程问题时可进行施工勘察或专项勘察。3.4.2各勘察阶段的目的、方法及范围应符合表3.4.2的规定。—7—表3.4.2各勘察阶段的目的、方法及范围项目建设阶段勘察阶段目的方法范围可行性研究可行性研究勘察文、区域地质、地震、场区地层分碍物及管线、环境等基础资料以搜集、分析既有资料和现场踏勘为主,配合必要的现场勘测工作大于路线拟选方案的范围初步设计初步勘察获取路线设计所需的区域水文、地形(包括水下地形)、地震参数。初步提供沿线地层分布特布及腐蚀性料,配合必要的勘探、测绘工作。对影响方案比选的重点单项可开展专门的岩土工程论证工作拟定的路线及比选方案范围施工图设计详细勘察按工点要求详细查明隧道沿线工程地质、水文地质条件,提供土层分布特征及其物理力学性质指标;查明地下水类型及相关参数并评价其对拟建工程的影响;进行场地地震效应分析和评价;查明不良地质及地下障碍对策充分利用沿线已有探、原位测试等勘测手段;对重点单项宜开展专门的岩土工程研究隧道路线两侧及周围施工影响范围3●4●3各勘察阶段的基本控制要求应符合表3●4●3的规定。—8—表3●4●—8—勘察阶段盾构法隧道沉管法隧道平面布置勘探孔深度平面布置勘探孔深度可行性研究勘察可行性研究勘察主要以搜集、分析既有资料和现场踏勘为主,勘探点平面布置孔距宜为400m~500m,且对沿线每一地貌单元或工程地质单元不应少于1个勘探孔,孔深不宜小于50m初步勘察1.勘探孔间距宜为100m~2.每拟建工点均应有勘探点1.隧道勘探孔深度不宜小于隧道底以下2.5D;作井处勘探孔深度不宜小于2.5H1.勘探孔间距宜为100m~2.每拟建工点均应有勘探点1.隧道勘探孔深度不宜小于隧道底板以下1.0B且不宜小于河床下40m;2.敞开段、暗埋段、坞址处勘探孔深度不宜小于2.5H详细勘察当可按轴线投影布置时,投影间距宜小于等于50m,且对于双线隧道单侧相邻孔最大间距宜控2.工作井勘探孔间距宜为20m~35m,且不宜少于3个孔;3.人行横通道处的勘探孔应结合结构特点、施工工艺布置,且不宜少于2个孔;4.敞开段、暗埋段根据线型特点布孔,总宽度小于等于20m时可按轴线投影交错布置,投影间距宜为20m~35m;总宽度大于20m时按双侧布置;孔距宜小于等于35m;应同时满足桩基设计要求1.一般性勘探孔深度不宜小于隧道底以下1.5D~2●5D;控制性勘探孔不宜小于隧道底以下2●5D~3●0D;作井处一般性勘探孔深度不宜小于2.5H,且应满足桩基设置及不同施工工艺和变形计算的要求边线布设,当隧道宽度B小于等于30m时宜沿隧道边线布置;当B大于30m时,宜沿隧道边线和中心线布置,孔距宜为35m~50m。可根据设计要求在成槽浚挖范围内适当布置勘探孔;2.当采用桩基础时,勘探孔平面间距应满足桩基设计要求;3.敞开段、暗埋段的勘探孔布置参照盾构法隧道;4.干坞边坡勘探孔间距宜小于等于35m;坞底场地勘探孔距宜小于等于50m1.一般性勘探孔深度不宜小于隧道底以下0.6B,且不小于河床下30m;控制性孔不宜小于隧道底以下1.0B,且不小于河床下40m;2.当采用桩基础时,勘探孔深度应按桩基勘察要求进行;3.敞开段、暗埋段的勘探孔深度可参照盾构法隧道要求;4.干坞边坡勘探孔深度不宜小于2.5H;坞底场地勘探孔深度不宜小于H十15m,且满足地基处理要求,存在影响基底稳定的承压含水层时,孔深同时要满足承压水勘察要求注:1盾构法隧道勘探孔应在隧道边线外侧3m~5m(水域6m~8m)范围内交错布置,初步勘察阶段可适当放大。2当上行、下行隧道外边线总宽度小于等于40m时可按轴线投影距离布置。3盾构法隧道当上行、下行隧道内净距离小于等于15m时可沿双线隧道外侧布置。4D为盾构法隧道外径,B为沉管法隧道底宽度,H为基坑开挖深度。5取土及原位测试安排应满足现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021和现行上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》DGJ08—37有关条文的要求,隧道段应布置适量的静力触探孔。6勘探孔完成野外作业后,应立即予以封孔。—9—3.4.4接线道路、隧道运营管理中心等附属工程,勘察要求可按现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021和现行上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》DGJ08—37有关条文执行。3.4.5隧道工程应按下列要求进行专门的地球物理勘探工作:1物探测宽可根据路线比选范围及结构特点确定,水域宜控制在拟选路线结构边线外侧各50m~100m范围内,陆域宜控制在拟选路线结构边线外侧各50m范围内,路线确定后宜控制在隧道结构边线外25m~30m范围内。2地球物理勘探应探明测区范围内地下障碍物类型及空间分布、管线类型及空间分布、水下地形、浅层气和水下滑坡等不良地质、提供地质剖面图及有关物性参数。3.4.6隧道工程水域段应进行专门的水文分析及河势评价工作,对沉管法隧道尚应进行河床的冲、淤速率调查。3.5工程建设环境调查3.5.1工程建设环境调查应包括下列内容:1隧址上下游岸线、港区、航运、航道、水域市政和公用设施等现状和发展规划。2场区及邻近地区的土地使用现状和规划、建筑物、各类市政和公用设施。对需要保护的重要地物还应提出隧道建设对其影响的评价和保护措施。3场区周边的供电、生产生活用水、道路类别和交通状况;应对施工和营运中可能造成的环境问题进行预评估。4现场施工条件。3.5.2根据建设环境现状,对施工、运营期间可能产生的环境影响问题应进行必要的评估。—10—4总体设计4.1一般规定4.1.1隧道总体设计应符合城市总体规划、综合交通规划的要求,协调好与地面建构筑物、地下构筑物、公用管线的关系,减少动拆迁。4.1.2隧道线位的确定,应根据规划线路走向,在充分的工程条件、社会人文和环保条件调查的基础上,综合比选隧道轴线位置、平纵线形、洞口位置、与两端路网连接、交通集散条件、交通功能发挥等,提出推荐方案。4.1.3隧道主体结构应满足设计使用年限100年的要求。4.1.4当隧道之间、隧道与相邻建构筑物间互有影响时,应在设计与施工中采取必要的技术措施。4.1.5隧道设计速度应与接线道路设计速度匹配,最高设计速度不宜超过80km/h。4.1.6隧道宜按其封闭段长度L分为5类,如表4.1.6所示。表4.1.6隧道分类隧道封闭段长度L(m)超长隧道特长隧道长隧道中隧道短隧道L>50005000≥L>30003000≥L>10001000≥L>500L≤500注:封闭段长度指隧道两端洞口之间暗埋段的长度。4.1.7隧道设计按不考虑装载易燃、易爆及其他危险品车辆通行条件进行。4.1.8隧道设计宜根据工程重要性对施工和运营期的主要风险—11—进行评估,并采取针对性的技术措施化解风险,满足工程实施可行性及运营安全的要求。4.1.9对特长、超长隧道应作防灾专项设计。4.2工程总体设计4.2.1工程总平面布置、附属用房安排、隧道安全运营管理设施的设置,应满足隧道正常运营、管理维护、防灾救援等综合需要。4.2.2隧道平面、纵断面设计,应避免穿越工程地质、水文地质特别复杂以及严重不良地质段。水域段隧道应尽量避开水域中深槽以及河(江)势变化较大的不稳定河(江)段。当必需穿越时应有针对性的、切实可行的工程技术措施。4.2.3隧道横断面设计应根据建设规模、道路等级、设计速度、施工工法特点、结构形式、设备布置和防灾等要求确定。并应与隧道的平面、纵断面设计相协调,满足行车安全舒适,维修管理方便的要求。4.2.4盾构法隧道顶部覆土厚度、平行或交叉隧道的净距,应根工艺、建设时序等综合研究确定。4.2.5沉管法隧道沉管段宜浅埋在规划航道及水域预测最深冲刷线下。当管节顶有局部高出河床时,应采取相应的技术措施,并经航道、水利、航运等相关部门批准。4.2.6隧道横断面应采用同一通行孔中单向行车的交通布局格式。4.2.7隧道宜根据其封闭段长度L和预测单洞年平均日交通量4.2.8工程总体设计中,应根据隧道分级,按表4.2.8配置相应的工程安全、运营管理设施。—12—图4.2.7道路隧道工程分级图表4.2.8隧道工程安全、运营管理设施配置设施名称隧道分级一二三四五备注通风通风■■■■▲短隧道可不设排烟设施■■■▲▲降温冷却▲▲///VI传感器■■■■/CO传感器■■■■/风速风向传感器■■■■/温度传感器▲▲///照明正常照明■■■■■应急照明■■■■▲出入口亮度检测器■■■■▲洞口不设加强照明的可不考虑—13—注:1■———应选,▲—可选,/—不作要求,—表示二者应取其一。2除一级隧道外,不通货车的隧道可不设泡沫—水喷雾联用灭火系统,但对单洞双层隧道、有特殊通行要求及特殊不利环境条件的隧道应根据具体情况作专题研究后确定。3疏散救援设施含疏散通道、楼梯、滑梯。5建筑限界5.1一般规定5.1.1隧道的建筑限界内任何物体都不得侵入。5.1.2隧道建筑限界宜与两端接线道路的建筑限界保持一致,不一致时应设过渡段平顺衔接。5.1.3隧道内一般可不设置检修道,单向2车道的长~超长隧道宜在行车方向右侧设置连续式紧急停车带。在受到施工方法等制约条件下,可采取相应措施。5.1.4单车道的匝道应设置连续式紧急停车带(应急车道)。5.1.5当路面采用单向坡时,建筑限界底边线应与路面重合;当采用双向坡时,建筑限界底边线应水平置于路面最高处。5.2建筑限界5.2.1隧道建筑限界应为行车道上净高线和两侧侧向净宽边线组成的空间界线(图5.2.1)。顶角抹角宽度EL(ER)不应大于车道的侧向净宽C十LL(LR)。图中:LL———城市道路隧道中指左路缘带宽度,公路隧道中指左侧向宽度;LR———城市道路隧道中指右路缘带宽度,公路隧道中指右侧向宽度;C———城市道路隧道中指安全带宽度,公路隧道中指余宽;图5.2.1道路隧道建筑限界EL———建筑限界左顶角宽度,EL=LL十C;ER———建筑限界右顶角宽度,ER=LR十C,当ER>1m时,B———建筑限界宽度,B=W十LL十LR十2C。5.2.2建筑限界最小净高H应符合表5.2.2的规定。表5.2.2建筑限界最小净高道路性质行驶车辆类型H最小净高(m)Eh值(m)城市道路各种机动车4.50.5小客车专用3.50.5公路(高速、一级)各种机动车5.01.0注:1表中小客车指车体高度和装载高度均不大于3m的客车。2城市道路小客车专用隧道H最小净高的极限值可取3.2m。5.2.3一条机动车道宽度应符合表5.2.3的规定。—16—表5.2.3一条机动车道宽度道路性质车型及车道类型设计速度(km/h)>60≤60城市道路大型车或混行车道(m)3.753.50小客车专用车道(m)3.503.25公路(高速、一级)各种机动车3.753.50注:设计速度小于等于60km/h的城市道路小客车专用车道宽度极限值可取3.0m。5.2.4两侧带最小宽度应符合表5.2.4的规定。表5.2.4两侧带最小宽度道路性质道路等级设计速度(km/h)路缘带宽度L(m)安全带宽度C(m)左侧LL右侧LR城市道路快速路≥600.500.500.25<600.250.250.25道路性质道路等级计算速度(km/h)路缘带宽度L(m)余宽C(m)左侧LL右侧LR公路高速公路一级公路1000.751.000.25800.500.750.25600.500.750.25注:对设计速度100km/h的公路隧道,当不设检修道时,左侧C为0.5m。—17—6路线6.1一般规定6.1.1隧道路线方案应符合城市总体规划要求。优选与规划、土地使用矛盾小,满足工程沿线主要控制条件,与两端路网连接6.1.2路线设计应综合考虑与邻近、交叉工程的协调,满足城市建设可持续发展的要求。6.1.3隧道越江点的选择应有利于隧道施工和环境保护,避免对驳岸、码头等既有构筑物的不良影响,避免穿越河床中冲淤幅度较大、河床极不对称、河床不稳定的区域。沉管法隧道越江点的选择尚应充分考虑水文条件和航运条件,并应尽量避开岸线陡变、急弯河道、河床不稳定、局部深槽等困难水域。6.1.4隧道线形设计应与地形地物、地质条件、地下管线及障碍物、防涝等要求结合,综合考虑平、纵、横的协调,保证行车安全、舒适。6.1.5长、特长及超长隧道宜根据路网结构及交通流量需求,合理布置出入口匝道;单孔隧道内应采用单向交通,进出主线的出入口宜采用右进右出的方式。6.2平面设计6.2.1隧道平面线形应根据路线走向、施工工法、地形和沿线障碍物等因素确定。盾构法隧道宜采用不设超高的大半径平曲线;如需设超高时,其超高值不宜大于2.0%。沉管法隧道平面线形—18—过大。6.2.2隧道洞口内外,按设计速度计算的3s行程长度范围内,平面线形应保持一致。6.2.3对长、特长、超长道路隧道接地点外的中央分隔带应在合适位置设置开口。6.2.4隧道内外道路线形应满足相应等级道路中视距的要求,弯道内侧应进行停车视距验算。6.2.5隧道内出口匝道可采用直接式也可采用平行式,出口匝道规模根据交通量需求以及工程建设条件综合确定。进口匝道应采用平行式匝道、匝道规模宜为单车道。6.2.6隧道出入口距地面道路交叉口的距离,应满足现行上海市工程建设规范《城市道路平面交叉口规划与设计规程》DGJ08—96的要求。6.3纵断面设计6.3.1隧道路线纵剖面线形可根据地形、地貌等工程建设条件,按直线、“V”形、“W”形考虑。盾构工作井处宜取较小的覆土厚度,但不宜小于0.6D(D为隧道外径),工作井之间隧道区段覆土厚度不宜小于0●8D,当技术上确有保证时,可适当减小。沉管法隧道水域段最小覆土厚度不宜小于通航船只锚击入土深度要求,并应与水域预测最大冲淤变化相协调。6.3.2盾构法双线隧道盾构段净距不宜小于1●0D,近工作井区段可逐步减小,但最小不宜小于0●6D。交叉隧道最小净距不宜小于0●4D/(D/指交叉隧道中较大直径隧道的外径)。当受条件限制,在采取可靠技术措施后,可适当减小。6.3.3隧道主线纵坡设计应根据通行车辆状况予以确定,最小纵坡不应小于0.2%、最大纵坡不宜大于5.0%。当采用较大纵—19—坡时,应对行车安全性、通风设备和运营费用、工程经济性等作充分的技术、经济综合论证。6.3.4隧道内最大纵坡的限制坡长应满足现行行业标准《公路路线设计规范》JTGD20以及《城市道路工程设计规范》CJJ37的有关规定。6.3.5隧道内纵坡的变换处应设置竖曲线,凸形竖曲线和凹形竖曲线的最小半径和最小长度均应满足相应设计规范中的一般值的规定,并应与施工工法相协调。6.3.6隧道洞口内外,按设计速度计算的3s行程长度范围内,纵断面线形应保持一致,有条件时其长度宜按5s设计速度的行程计算。6.3.7隧道出入口接地点外的接线道路应设置反向坡,形成“驼—20—7隧道建筑7●1一般规定7●1●1隧道建筑总平面布置应符合城市的总体规划、环境保护和城市景观要求,满足交通功能,方便运营管理,注意节约用地和资源共享。7●1●2隧道的建筑设计应确保隧道道路交通和设备运营的需要,并满足施工、运营、管理、防灾救援要求,为乘行人员提供安全舒适的通行环境。7●1●3附属用房及设施宜利用地下空间集中布置。7.2隧道横断面布置7●2●1隧道盾构段宜采用圆形断面,沉管段宜采用双孔一管廊或多孔多管廊的矩形断面,陆域暗埋段宜采用矩形断面。7●2●2隧道横断面布置在满足建筑限界要求的前提下,应充分利用空间,合理布置运营设备和安全疏散设施,有效控制断面的规模尺寸,并与工程施工工艺相配合。7●2●3隧道横断面设计应明确功能分区,满足行车安全、事故疏散、日常维护检修的要求。7●2●4运营设备空间布置应遵循以下原则:1设备布置不得侵入建筑限界。2设备布置应满足各自工艺要求,方便维修保养。3电缆、管线应集中布置,宜设置专用管廊。7●2●5隧道的路面横坡,应结合隧道内路面排水方案确定。取—21—单向坡时,坡度宜采用1●0%~2●0%;当采用双向坡时,应与路段横坡顺接过渡。7●2●6隧道横断面应满足主体结构、路面结构设计的需要,并为安装空间,同时预留结构变形、施工误差、路面调坡等余量。7●2●7排水边沟宜布置在车道一侧或两侧的侧向宽度内。7●2●8引道段地面护栏的高度不应低于1●1m。7.3隧道运营设备纵向综合布置7●3●1在满足设备工艺要求的前提下,隧道运营设备应采用模数化、分段集中的布置方式。7●3●2设备箱门的规格宜精简,设备箱孔布置不应骑跨变形缝。7.4工作井建筑7●4●1盾构工作井内净尺寸的确定,应与盾构段施工工艺配合,满足盾构机吊运、安装及进、出洞的施工要求,并宜利用工作井内空间,布置消防楼梯(电梯)及管线、通风机房、变电所、泵房等隧道附属用房。7●4●2工作井内应设置至地面的消防疏散楼梯。当工作井内车道层至地面高差大于等于20m时宜设置消防电梯。7.5自然光过渡建筑7●5●1在隧道洞口的外侧宜设置自然光过渡建筑。自然光过渡建筑应根据隧道洞口环境条件在顶部设置合适的减光设施,洞口减光建筑长度应符合设计速度下驾驶员对光过渡的生理适应要—22—表7.5.1洞口减光建筑长度取值设计速度(km/h)长度(m)10080~1508060~1206040~604020~407●5●2减光设施设计应避免驾驶员在水平线上20o夹角范围视野内出现天空眩光。7.6附属用房及设施7●6●1通风机房应根据通风工艺要求布置,尽量接近主体隧道。7●6●2地面风亭、风塔应根据通风工艺及城市景观的要求合理设置。排风塔高度应满足环境保护要求。低排风亭宜与绿化结合,敞开式低风口应设置防护措施。高风塔应设避雷装置和适当的攀爬检修设施。7●6●3变配电所、消防泵房、雨水泵房、废水泵房应根据工艺要求选址,建筑设计应满足国家和上海市现行相关规范的规定。7●6●4变配电所应具备可靠的排水条件,不应设置在隧道最低点。有人值班的变电所,宜设简易厕所。7●6●5隧道引道口附近宜设置应急、事故车辆停车场。停车位不宜少于3个。7●6●6根据隧道功能需要,隧道引道口可设置道口检查亭,与引道口距离不宜小于30m。检查亭与引道口之间应设置违章车辆出口通道。—23—8工程结构8.1一般规定8.1.1本章适用于隧道工程中下列结构设计:1用盾构法施工的衬砌结构。2用沉管法施工的管节结构。3用明挖法施工的现浇结构。8.1.2工程结构的设计应以工程勘察资料为依据,根据工程沿线的建设条件,考虑施工和建成以后对环境的影响和环境的改变对结构的作用,通过技术经济、功能效果、环境和社会效益的综合评价,选择施工方法和结构型式。8.1.3结构设计应按现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153的规定计算。结构应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行设计。主体结构安全等级为一级、设计使用年限为100年。结构计算、验算应符合下列规定:1按承载能力极限状态应进行结构构件的承载力计算和整体稳定性(倾覆、滑移、漂浮)验算,并应进行结构构件抗震承载力验算等。2按正常使用极限状态应进行结构构件的变形验算、裂缝宽度验算等。8.1.4结构构件的截面承载力应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《钢结构设计规范》GB50017和《球墨铸铁件》GB/T1348的规定计算。8.1.5钢筋混凝土结构构件的最大裂缝宽度限值应符合现行国—24—家标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476的规定。验算:Ff≤ws十EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up5(w),y)sa十wf(8●1●6-1)Ff=ybywV(8●1●6-2)式中:Ff———浮力设计值(KN),按式(8●1●6-2)计算;ws———隧道结构在施工阶段和使用阶段的结构自重标准值(KN);wa———盾构法和明挖法隧道是指上覆土层及内部结构的有效压重标准值(KN);沉管法隧道是指压舱及覆盖层等有效压重标准值(KN);wf———明挖法隧道侧壁摩阻力标准值(KN);yw———水体重度(KN/m3),可按10KN/m3采用;V———隧道结构排开水的体积(m3)。表8.1.6抗浮分项系数名称抗浮分项系数ys施工阶段使用阶段盾构段沉管段3●压舱混凝土施工完成1●10回填覆盖完成后1●15明挖现浇段设泄水孔时,不考虑抗浮2●考虑侧墙土体摩阻力情况下1●10—25—8.1.7隧道结构在荷载、结构形式和工程地质等条件发生显著改变的部位设置变形缝时,应采取工程技术措施控制变形缝两侧不产生影响使用的差异沉降。8.1.8混凝土保护层厚度应按第8.8节中表8.8.3-2取用。8.2荷载分类和荷载效应组合8.2.1隧道结构上作用的荷载分类应按现行国家标准《建筑结风荷载施工荷载构荷载规定》GB50009确定,并符合表8.2.1的规定。表8.2.1隧道结构上作用的荷载分类风荷载施工荷载荷载分类荷载名称永久荷载结构自重地层压力结构上部和破坏棱体范围的设施及建筑物压力静水压力混凝土收缩和徐变影响预加应力固定设备重量地基下沉影响可变荷载基本可变荷载地面汽车荷载及其动力作用地面汽车荷载引起的侧向压力隧道内部汽车荷载及其动力作用水压力变化1水压力变化2人群荷载其他可变荷载温度作用水流力、—26—续表8.2.1荷载分类荷载名称偶然荷载地震荷载人防荷载注:1设计中要求考虑的其他荷载,可根据其性质分别列入上述三类荷载中。2静水压力按设计常水位计算。3水压力变化1、水压力变化2分别对应设计常水位与设计最高水位差、设计常水位与设计最低水位差。4施工荷载包括:设备运输及吊装荷载,施工机具、施工堆载,相邻隧道施工的影响,盾构机施工时千斤顶顶力及压浆荷载,沉管拖运、沉放和水力压接等荷载。5表中所列荷载本节未加说明的,可按有关现行规范或根据实际情况确定。8.2.2永久荷载标准值应符合下列规定:1隧道结构自重可按结构设计断面尺寸及材料重度标准值计算。2浅埋隧道竖向地层压力应按计算截面以上全部覆土压力考虑,盾构段浅埋圆形隧道外部水土荷载计算可按附录A确定。3对于覆土厚度大于2.OD的深埋盾构段隧道,竖向压力可计算。4施工阶段水平地层压力宜按水土分算的原则考虑,采用朗肯土压力公式计算。在有工程经验时,对于黏性土水平地层压力也可按水土合算的原则计算。对盾构法隧道可适当考虑由衬砌变形所引起的水平地层抗力,地层抗力参数参考值见附录D。朗肯土压力可按下列公式计算:ak=(Σyihi十qk)ka—2ck\ka(8●2●2-1)式中:eak———计算点处由土体自重和地表面均布超载产生的主动—27—土压力强度标准值(kpa),当eak<0时,取eak=0;yi———计算点以上第i层土的重度(kN/m3),地下水位以上土层取天然重度;对地下水位以下土层,按水土分算时取浮重度,按水土合算时取饱和重度;hi———计算点以上第i层土的厚度(m);qk———地表面均布超载标准值(kpa),应按实际情况取值,通常可按20kpa~30kpa计算;ck———计算点处土的黏聚力标准值(kpa),可按三轴固结不排水剪切试验测定的强度指标ccu或直剪固结快剪试验强度指标ccq取用;ka———计算点处土的主动土压力系数;φk———计算点处土的内摩擦角标准值(o),可按三轴固结不排水剪切试验测定的强度指标φcu或直剪固结快剪试验强度指标φcq取用。5使用阶段水平地层压力应按静止土压力计算,采用水土分算。8.2.3可变荷载的标准值可按下列规定计算:1汽车荷载及其动力作用应按照现行行业标准《城市桥梁设计规范》CJJ11和《公路桥涵设计通用规范》JTGD60的有关规定计算。2变形受约束的结构,应考虑温度变化和混凝土收缩、徐变对结构的影响。3地面超载一般可按20kpa~30kpa考虑,对于大型施工机械作业区域、施工堆场、覆土厚度特别小或规划用途已定等情况,地面超载应根据实际情况分析后取用。4作用于管节上水流力标准值应按现行行业标准《港口工程荷载规范》JTS144—1的有关规定计算。8.2.4偶然荷载可按下列规定计算:1地震荷载应按现行上海市工程建设规范《建筑抗震设计—28—规程》DGJ08—9的规定计算确定。2人防荷载应按现行国家标准《人民防空工程设计规范》GB50225的规定计算确定。3沉船、爆炸、锚击等灾害性荷载应根据工程建设条件分析后确定。8.2.5荷载(效应)组合应符合下列规定:1结构设计中,应根据施工、使用阶段中在结构上可能同时出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合,并应取各自最不利的组合进行设计。2对于承载能力极限状态,应按荷载基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值,并应采用下式进行计算:Y0sd≤Rd(8.2.5-1)式中:Y0———结构重要性系数,安全等级为一级的结构构件,取1.1;在抗震设计中,不考虑结构构件的重要性系数;sd———荷载组合的效应设计值;Rd———结构构件抗力的设计值,应按有关结构的建筑结构设计规范的规定确定。3由永久荷载控制的效应设计值sd,应按下式进行计算:k十ψcis(8.2.5-2)式中:YG—第j个永久荷载的分项系数,当永久荷载效应对结j构不利时取1.35,当永久荷载效应对结构有利时不应大于1.0;YQi—第i个可变荷载的分项系数,应取1.40;sGjk—按第j个永久荷载标准值Gjk计算的荷载效应值;sQik—按第i个可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值;ψci—第i个可变荷载Qi的组合值系数;—29—4对由永久作用控制的基本组合,也可采用简化规则,按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定,基本组合的效应设计值sd可按下式确定:sd=1.35sk(8.2.5-3)式中:sk———标准组合的作用效应设计值。k十sQ1k十(8.2.5-4)式中:sQ1k—诸可变荷载标准值Qik中起控制作用的荷载效应值。5荷载偶然组合的效应设计值sd可按下式进行计算:k十sAd十ψf1sQ1k十ψqis式中:sAd———按偶然荷载标准值Ad计算的荷载效应值;ψf1—第1个可变荷载的频遇值系数;ψqi—第i个可变荷载的准永久值系数。6对于正常使用极限状态,应采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合,并应按下式进行设计:sd≤C(8.2.5-6)式中:C———结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,例如家标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《钢结构设计规范》GB50017等有关规定采用。7对于正常使用极限状态,荷载标准组合、荷载频遇组合和荷载准永久组合的效应设计值sd应分别按下列公