DB51T3282-2025公路隧道大變形防治規(guī)范

DB51I 3 4 9 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由四川省交通運輸廳提出、歸口、解釋并組織蔚艷慶、賴孝輝、張靚、陸凌、江俊杰、喻業(yè)洪、葛正輝、楊楓、張航、滕振楠、牟智1公路隧道大變形防治規(guī)范GB1499.1鋼筋混凝土用鋼第1部分：熱軋光圓GB1499.2鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋GB/T14370預應力筋用錨具、夾具GB50086巖土錨桿與噴射混凝土支護技術JTGF80/1公路工程質量檢驗評定標準第一冊JTG/T3374公路瓦斯隧道設計與施JTT1375.1公路水運工程施工安全風險評估指南第1部JTT1495公路水運危險性較大工程安全專項施工方案MT146.1樹脂錨桿第1部分：錨固劑MT146.2樹脂錨桿第2部分：金屬桿體及其附件2度之比不小于2%時稱為大變形，存在大變形的隧道稱為大變形隧按巖石單軸飽和抗壓強度Rc與巖體垂直隧道軸線方向的最大初始地應力σmax的比值進行判定，當Rc/σmax=4～7時為高地應力，Rc/σmax<4時為極高地應力，通常高地應力環(huán)境下，包含了高地應力巖體抗壓強度Rcm與巖體垂直隧道軸線方向的最大初始地應力σmax的比值。高地應力環(huán)境下，隧道周邊一定范圍內產生顯著塑性變在較破碎、破碎或極破碎圍巖中由于松散荷載過大而出現的隧道大變形，通常松散荷載高度超過JTG3370.1附錄D淺埋與深埋隧道分界最大荷載等效變形管理基準deformationcontro微臺階法mini-benchcut一種鉆爆開挖工法，上臺階長度為3～5m，開挖時上、下臺階同時開挖，同步支護。JTG/T3660稱作為3短臺階法Short-benchcut工法，兩臺階開挖的上臺階或三臺階開挖的上中臺階總長度不超過40米，下臺階可不包隧道開挖找頂后，先施做錨桿和鋼筋網支護，再施做鋼架支護4基本規(guī)定4.1公路隧道大變形防治應“貫徹安全第一、預防為主、動不侵限、二次襯砌不開裂、安全耐久、經濟合理為目標，進4.2勘察設計階段應結合工程類比和隧址區(qū)受構造影響程度等因素初步判定是否存在大變形，地層工4.3公路隧道大變形由低至高分為輕微、中等4.4當隧道采用常規(guī)支護，圍巖與初期支護的變形超出其預留變形量，宜根據圍巖與初期支護的相對形持續(xù)時間較長，絕對位移U較4.5擠壓型大變形防治支護設計應遵循“合理設置預留變形量，適度釋放圍巖與支護變形、主動加固4.7公路隧道大變形防治應建立完整的監(jiān)控量測體系，納入隧道施工工序管理；強烈大變形地層段應44.8公路隧道大變形防治應貫徹國家有關經濟政策，積極慎重地采用新技術、新工藝、新工法、新材4.9公路隧道大變形防治除應符合本文件的規(guī)定外，還應符合國家和行業(yè)5.1一般規(guī)定5.1.1公路大變形隧道工程地質勘5.1.2工可勘察應加強區(qū)域構造、地應力及類似工程相關資料收集分析，對于控制路線方案、大變形預測等級高的公路隧道宜超前開展大變形地層段勘察、預測評價，為路線走廊確定選擇提供層的地質構造、巖體特征和變形趨勢等地質特性，提出工程措施建議，為設計提供工程地質資料。5.1.4施工階段應對大變形地層段開展現場地質核查工作，大變形段落、等級與預測結果出現較大差5.2工程地質調繪5.2.1隧道工程地質調繪前，應充分搜集和分析隧址區(qū)下列資料：a)地形地貌、區(qū)域構造、礦產地質、工程地質、水文地質及既有的大變形分析成果等；5.2.2工程地質調繪的范圍應滿足線路方案選擇及輔助通道設計的需要，應包括下列主要內容：a)地形地貌類型、成因，劃分地貌單元；b)地層時代、層序和分布范圍，巖性、巖石風化程度及堅硬程度等；c)巖層厚度、巖層層理、片理、節(jié)理、軟弱結構面的產狀及組合形式，節(jié)理、裂隙發(fā)育程度，巖體完整程度，斷層和褶皺的位置、性質、產狀、寬度、破碎程度及含水情況，新構造活動d)地表水的集聚、水深和排泄條件，地下水的類型、富水或儲水構造及裂隙、補給徑流排泄條件、埋藏深度及變化規(guī)律、水質、侵蝕性、井泉露頭和分布，分段預測隧道涌水量，瀕臨地e)不良地質的性質、范圍及危害程度，以及其發(fā)生、發(fā)展和分布規(guī)律，特殊巖土的類型、性質5.3工程地質勘探與測試5.3.1當隧道穿越大變形地層段的范圍大，變形等級高，且大變形巖帶、巖組分布復雜，對工程有較a)洞探應進行專項設計；b)洞探宜開展地質編錄、地應力測試、巖體原位試驗、圍巖變形監(jiān)測及支護參數工程試驗等工55.3.2對被覆蓋的主要大變形巖帶、巖組、地質構造，宜采用挖(槽)探，詳細記錄巖層分層位置、分5.3.3大變形地層段地應力測試應符合下列要求：a)初始地應力測試前應根據區(qū)域地質構造的展布特征及新構造活動形跡，采用地質調查分析方法，分析構造形成期的主應力方向、古構造應力場和現今構b)宜按GB/T50266采用水壓致裂法、孔壁應變法和孔底應變法等進行地應力測試，綜合分析評5.3.4大變形地層段可采取代表性巖樣品進行磨片鑒定并定名，測試礦物成分、巖石密度、吸水率，5.4圍巖評價與大變形預測5.4.1大變形隧道圍巖評價內容應包括隧道埋深、地質構造、地層巖性、巖石堅硬程度、巖層厚度、5.4.2隧址區(qū)鄰近工程出現過松散型大變形或隧道穿越大型斷層破碎帶（按附錄A.5）的勘察階段可5.4.3擠壓型大變形宜采用絕對地應力值法和巖體強度應力比法兩種方法綜合預測大變形等級。注1：大變形地層段代表巖性有板巖、炭質板巖、片巖、云母片巖、炭質片巖、千枚巖、炭質千枚巖、頁巖、蝕變注：薄層（厚度不大于10cm）巖層，巖層走向與隧道垂直隧道軸線方向的最大主應力值σmax（MPa）<5>20—————微）；“初判上限”時，取初判的最高等級（如初判為“輕微或中等”，）；高等級再加一級，如初判最高等級為強烈，則維持強烈，如初判為“輕微或中等”65.4.5擠壓型大變形按巖體強度應力比法預測大變分級指標：巖體強度應力比Gn=Rcm/σRcm=KvRc·········式中：Rcm——巖體強度；Kv、Rc——分別為巖體完整性系數、巖石單軸飽和抗壓強度，按JTG33Rc=Σi=1Rci.φi·····76.1.1隧道位置選擇宜避開大變形地層，必須穿過時，應調整路線盡可能符合下列要a)應選擇在大變形地層分布范圍小、地質構造相對簡單、巖性條件較好的地段通過；b)隧道軸線宜與巖層走向垂直或大角度相交，且與最大主應力方向平行或小角度相交；c)隧道穿越壓性斷層破碎帶時宜垂直或大角度d)隧道順褶皺構造軸線方向時，宜繞避褶皺軸部，選擇在地質條件較好的一側翼部通過；f)緊急停車帶、附屬洞室及主洞與輔助通道交叉位置等特殊結構位置宜避開大變形地層段。6.1.2通過大變形地層的并行隧道應設置為分離式，必要時應適當加大隧道凈距；不可避免設置小凈6.1.3大變形地層段隧道應采用復合式襯砌，荷載應由初期支護和二次襯砌共同承擔，隧道結構設計6.1.4大變形地層段隧道應采用曲墻襯砌結構形式，強烈大變形段宜加大邊墻和仰拱的曲率，三車道隧道和兩車道隧道停車帶宜增大扁平率，扁平率不宜小于0.65。6.2.1大變形隧道結構上的荷載分類和荷載中除圍巖壓力外的其他永久荷載、可變荷載及偶然荷載均6.2.2大變形隧道結構上的圍巖壓力在設計階段可參考類似工程實測結果取值，施工中宜選取典型橫8a)宜采用中短錨桿、長錨桿或錨索等組合方式，沿隧道周邊徑向布置，并應在變形較大的部位b)錨桿宜采用快速承載的預應力螺紋鋼樹脂錨桿；c)錨桿成孔較困難時可采用自進式注漿錨桿；e)初期支護變形量超出錨桿或錨索變形能力時宜采用可伸縮恒阻錨桿；f)仰拱隆起的強烈大變形隧道底部初期支護宜設置強度不低于拱墻的錨固體系。a)錨桿桿體、蝶形墊板、螺母應符合MT146.2的規(guī)定，墊板尺寸不應小于）；b)螺紋鋼桿體應選用符合國家現行標準GB1499.2的熱軋帶肋鋼筋或精軋螺紋鋼筋，熱軋帶肋注1：對于沒有明顯屈服強度的實心桿體，屈服強度應采用規(guī)定塑性延伸強度Rp0.2。注2：當實心錨桿采用其他牌號及公稱直徑的熱軋帶肋鋼筋或精軋螺紋鋼筋時，桿體的力學性能應符合國家現行相a)錨索應由與注漿體直接黏結的錨索錨固段、錨索自由段和錨頭組成；b)可選用鋼絞線、無黏結預應力鋼絞線，公稱直徑為9.5mm～21.6mm，其極限強度標準值為）；6.3.5樹脂錨固劑應符合MT1466.3.7螺紋鋼樹脂錨桿的鉆孔直徑、樹脂錨固劑直徑和錨桿桿體直徑應合理匹配，鉆孔直徑與錨桿桿96.3.9大變形地層段噴混凝土宜采用早強噴射混凝土，設計強度等級不應低于C25，段噴射混凝土的設計強度等級不宜低于C30，可添為15°~30°,并應與鋼拱架形成有效穩(wěn)固連接，必要時宜在接頭附近采用上下分設的多級鎖腳形式6.3.14大變形地層超前支護設計以滿足掌子面開挖拱部穩(wěn)定為目標，應符合下列要a)可采用直徑76mm～108mmb)超前支護的長度與開挖工法、施工機械設備和初期支護工序等有關，采用先支后錨工序時，超前支護長度宜與開挖循環(huán)進尺匹配；采用先錨后支工序時，可根據機械設備能力和外插角6.4.1公路隧道大變形地層段二次襯砌應符合a)結構型式宜采用連接圓順的斷面形式；b)二次襯砌應采用鋼筋混凝土，仰拱厚度不應小于拱墻厚度。6.4.2主洞與輔助通道交叉段和設置附屬洞室部位的主洞與輔助通道均應加強二次襯砌；加6.4.3強烈大變形地層采用加強二次襯砌仍發(fā)生嚴重開裂的地段，或初期支護變形長時間不收斂且后過程控制、工序銜接緊湊，細化施工工藝、工序質量、預案7.1.4大變形地層段施工應加強和落實以工程地質為核心的超前地質預報，遵循“先探后掘，有掘必a)超前地質預報目的、原則、手段與方法、預報距離分類、預報分級、預報內容、工作流程、b)宜開展地應力測試，對于非完整或較完整巖體可根據GB/T50266采用水壓致裂法測試；c)施工方匯總不同手段的超前地質預報成果，分析形成綜合報告，并及時反饋給參建各方；d)施工方可委托具備相關資質和能力的第三方機構匯總不同手段的超前地質預報成果，分析形7.1.5隧道大變形防治宜推行機械化作7.1.6隧道大變形防治應推行專業(yè)化施工，對錨桿或7.1.7大變形隧道支護的錨桿或錨索、鋼筋網、鋼架、導管等關鍵構件應推行工廠化生7.2.1公路隧道大變形地層段宜采7.2.2公路隧道大變形地層段施工方法應根據圍巖穩(wěn)定性、圍巖變形趨勢和施工機械化等因素綜合確a)松散型大變形或掌子面不能自穩(wěn)的擠壓性大變形地層宜采用臺階法施工，兩車道隧道可采用b)掌子面能自穩(wěn)的大變形地層，兩車道隧道宜采用微臺階法施工，三車道隧道可采用微臺階法b)上、下臺階應平行支護作業(yè)，找頂出碴后應及時噴混凝土封閉掌子面；c)上臺階架設鋼架后應及時施做鎖腳錨桿或錨管；d)仰拱初期支護應及時施做，形成初期支護封閉結構，初期支護封閉段距離上臺階掌子面最大上、中、下三臺階時，上臺階長度宜控制在3m～5m，中臺階b)臺階高度應根據隧道斷面大小、機械設備作業(yè)空間和圍巖穩(wěn)定性等因素綜合確定；d)開挖面不穩(wěn)定的圍巖上臺階應預留核心土開挖7.2.5不穩(wěn)定掌子面應采取合理的開挖工法、循環(huán)進尺、超前支護、掌子面加固等開挖面穩(wěn)定綜合輔7.3.1隧道大變形地層段初期支護施工應a)開挖面能自穩(wěn)時，開挖出碴找頂后宜立即緊貼圍巖施做錨桿或錨索、鋼筋網和初噴砼支護；b)開挖面不穩(wěn)定時，可通過鉆孔欠挖弱爆破和機械找頂形成開挖輪廓，開挖支護工序為施工開挖面穩(wěn)定輔助措施、開挖出碴、初噴砼、立鋼架支護、施做下循環(huán)的超前支護、復噴砼、施c)中等及強烈大變形地層段噴射混凝土應采用逐層加噴作業(yè)；d)采用雙層鋼筋網時,第二層鋼筋網應在第一層鋼筋網被混凝土覆蓋后鋪設，覆蓋厚度e)仰拱應緊跟，初期支護應盡早形成封閉g)變形速率過快時應及時采取加強支護（含臨時護拱）或圍巖加固措施,避免支護侵限；h)臨時仰拱(橫撐)宜根據圍巖情況及量測數據確定設置區(qū)段，可采用型鋼強7.3.4擠壓型大變形地層段，隧道宜結合施工工法通過預留變形量進行應力釋放，強烈擠壓型大變形7.3.5大變形隧道變形控制過程中，可采用下列輔助措施提高支護結構整體a)鋼架宜加強縱向連接,并應加強鎖腳；b)輕微、中等大變形段可在鋼架環(huán)向接頭部位設短型鋼縱向連接,強烈大變形段宜在拱墻設置短c)鋼架宜加強鎖腳錨桿及其與鋼架的連7.3.8公路隧道大變形地層段二次襯砌施作應在變形速率明顯下降并趨于平緩時進行；當圍巖變形較大,流變特性明顯時,應采取加大二次襯砌厚度或加強配筋等工程措施，并應符合a)二次襯砌施工前應對初期支護鋼架接頭或表面有明顯凸起的部位進行平整處理，必要時加強b)二次襯砌施作前應進行初期支護凈空檢測，采取措施確保二次襯砌安全。件、環(huán)境溫濕度、變形特點、斷面尺寸，施工操作等因a)輕微大變形地層段拆模時混凝土強度應達到d)拆除模板時不得影響或中斷混凝土的養(yǎng)護工作。7.3.11二次襯砌完成的地段，應繼續(xù)觀察和監(jiān)測襯砌的穩(wěn)8.1.1大變形地層段隧道施工期和運營期監(jiān)控量測應8.1.2大變形地層段隧道的監(jiān)測方法、監(jiān)測項目及監(jiān)測控制基準應與圍巖變形等級、開挖與支護方式8.1.3監(jiān)控量測宜采用受施工影響小且自動化程度高的技術手段，數據宜實現自動采集、傳輸、標準8.1.4監(jiān)控量測布點和監(jiān)測應緊接開挖和支護作業(yè)，量測數據應及時分析處理與反饋，并根據現場施8.1.5監(jiān)控量測及分析應達到以下目b)判斷支護參數和施工方法的合理性,為調整支護參數和施工方法提供依據；d)積累量測數據,為信息化設計與施工提e)掌握運營期隧道結構受力及變形狀況，評價隧道結構的安全狀態(tài)，為隧道管理決策提供基礎8.2.1大變形地層段監(jiān)控量測項目可按表9選取必測項目和1●●●2●●●3●●●4●●●5○○●6●●●7●●●8○○●9○○●○○●○○●○●●●●●○○●○○○○○○8.2.2隧道施工過程中應進行開挖面觀察和已施工地段觀察，并應符合下列要a)隧道開挖后應立即進行工程地質狀況的觀察和記錄，進行地質素描及數碼成像；8.2.4隧道宜根據需要設置整體位移測點，宜在拱頂下沉對應的仰拱設置底鼓測點。8.2.5拱頂下沉、凈空變化和拱（墻）腳位移監(jiān)測項目應盡量布置在同一斷面，斷面的間距應根據隧5拱或拆除臨時支護等導致受力體系轉換過程中,應提高8.2.7隧道初期支護及二次襯砌受力應根據需要選擇典型斷面開展監(jiān)測,初期支護與二次襯砌受力監(jiān)>10注：當支護結構受力超過極限承載力的70％時，應按照應力變化速率大于10kPa/d時的監(jiān)測頻率進行。8.2.9圍巖內部位移量測應符合下b)應及時計算當次圍巖內部位移，繪制不同深度位移圖，分析不同深度位移變化規(guī)律，預測該測點可能出現的最大位移值評估圍巖松動圈范圍和圍巖穩(wěn)定8.2.10監(jiān)控量測項目和斷面宜在以下區(qū)段加密布置和監(jiān)測：a)初期支護變形開裂、侵限嚴重的區(qū)段；b)受構造影響強烈、圍巖極破碎的地質條件復雜區(qū)段；8.2.13運營期監(jiān)測在下列條件下應提高監(jiān)測頻率，加強分析預警：a)雨季受地表水影響較大的地段；c)施工期發(fā)生過及運營期出現病害段落。8.3.1應及時整理、計算和分析監(jiān)控量測數據，應繪制凈空變化時態(tài)曲線，以及凈空變化與距開挖工8.3.2初期支護變形時態(tài)曲線應進行回歸分析，預測可能出8.3.3施工過程中應進行監(jiān)控量測數據的適時分析和階段分析,并應符合下列要求：a)每天根據監(jiān)控量測數據及時進行分析，監(jiān)測數據達到或超過預警值或時態(tài)曲線出現異常時，b)按周、月進行階段分析、總結監(jiān)控量測數據的變化規(guī)律，對施工情況進行評價,提交階段分析報警，檢查預案實施情況，分析原因，完善并加強措施，進行安全性評估，8.4.3初期支護穩(wěn)定性評判標準應符合下列a)實測最大值或回