郑武客专隧道初步设计原则(终审稿)

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1、 石武客运专线郑州至武汉段初步设计 隧道设计原则袁芈蚁螁膀芈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃袈莅芄螈螄莄蒇薁膃莃蕿袆聿莂蚁虿羅莂莁袅袁莁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆羁蒈莈袁袇肅薀蚄袃肄蚂罿膂肃莂螂肈肂蒄羈羄肁薆螁袀肀虿薃膈膀莈蝿肄腿蒁薂羀膈蚃螇羆膇莃蚀袂膆蒅袅膁膅薇蚈肇膄蚀袄羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅节薄蚅肃芁莄袀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁芈蚁螁膀芈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃袈莅芄螈螄莄蒇薁膃莃蕿袆聿莂蚁虿羅莂莁袅袁莁蒃蚇腿蒀薆袃肅葿蚈蚆羁蒈莈袁袇肅薀蚄袃肄蚂罿膂肃莂螂肈肂蒄羈羄肁薆螁袀肀虿薃膈膀莈蝿肄腿蒁薂羀膈蚃螇羆膇莃蚀袂膆蒅袅膁膅薇蚈肇膄蚀袄羃芄荿蚇衿芃蒂袂螅节薄蚅肃芁莄袀聿芀蒆螃羅艿薈罿袁芈蚁螁膀芈莀薄肆莇蒂螀羂莆薅薃袈莅芄螈

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9、 录一、编制依据2二、线路主要技术标准2三、隧道建筑限界及内轮廓3四、隧道洞门3五、衬砌支护结构4六、主要建筑材料7七、防排水设计8八、地震及设防的措施11九、运营通风11十、辅助施工措施及施工方法概述11十一、环境保护及弃碴处理有关意见13十二、施工进度指标及有关要求13十三、隧道轨下基础类型14十四、隧道照明14十五、隧道消防及救援15十六、隧道内槽、腔、洞室的设置15十七、综合接地及过轨15十八、不良地质地段的设计原则16十九、隧道耐久性设计19二十、隧道设计其它有关注意事项21二十一、隧道设计图内容21二十二、图号、图标及角标22二十三、附件22一、编制依据1、铁路隧道设计规范（TB1

10、0003-2005）；2、铁路隧道喷锚构筑法技术规范（TB10108-2002）；3、铁路隧道防排水技术规范（TB10119-2000）；4、铁路隧道运营通风设计规范（TB10068-2000）；5、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；6、铁路隧道施工规范（TB102042002）；7、锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）；8、地下工程防水技术规范（GB50108-2001）；9、铁路建设贯彻国防要求的规定(铁计200523号文发布)；10、铁路桥隧守护设施设计规定（铁建函【1998】160号文发布）；11、京沪高速铁路设计暂行规定（上、下）（铁建设【2004】1

11、57号）；12、铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设【2005】157号）；13、客运专线铁路隧道工程施工技术指南（TZ214-2005）；14、铁路混凝土工程施工技术指南（TZ210-2005）；15、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准（铁建设【2005】160号）；16、双线隧道复合式衬砌（通隧【2005】0301）；17、国家发展改革委关于新建石家庄至武汉铁路客运专线项目建议书的批复（发改交运【2006】1314号文）；18、铁道部工程设计鉴定中心对本项目可行性研究（送审稿）的审查意见（初稿）。二、线路主要技术标准1、铁路等级：客运专线；2、正线数目：双线；3、设计速度：200

12、 km/h及以上，基础设施350 km/h；4、最小曲线半径：一般9000m，困难7000m。5、正线线间距：5m；6、最大坡度：一般12，局部地段20；7、到发线有效长度：700m；8、牵引种类：电力；9、列车运行方式：自动控制；10、行车指挥方式：综合调度集中。三、隧道建筑限界及内轮廓隧道建筑限界按京沪高速铁路设计暂行规定（铁建设【2004】157号）采用，隧道内轮廓按“通隧（2005）0301”采用。双线隧道净空有效面积100m2，内设双侧救援通道，救援通道宽1.5m，工程技术作业空间0.3m。隧道内线间距5m，曲线地段不加宽。四、洞门（一）洞口缓冲结构隧道进出口位置结合武广客运专线有关

13、咨询意见，对长度1200m的隧道设置缓冲结构，对长度1200m的隧道应根据隧道洞口周边具体情况设置缓冲结构。缓冲结构有效面积为隧道结构有效面积的1.5倍，并考虑采用扩大单心圆拱型结构、扩大矩形结构等形式。（二）洞口里程及洞门型式隧道进、出口位置的确定应贯彻“早进晚出”的原则，尽量减少对地表的破坏，洞口边、仰坡不开挖或少开挖，洞口里程确定遵循下列规定：1、线路中线与等高线基本正交的情况下，隧道洞口里程按拱顶与地面标高等高点里程外延（斜切段长度+2m），洞门型式除特殊情况外（长大隧道或靠近城市、公路等）均采用斜切式、斜切帽檐式或喇叭口斜切式洞门。2、线路中线与等高线斜交的情况下，按隧道低侧基础不露

14、空并有足够的承载力及稳定性、高侧边坡挖方高度不超过15m确定洞口里程，洞门型式根据地面横坡及仰坡情况采用台阶式洞门或明洞（棚洞）门。（三）隧线分界里程的确定1、斜切式洞门，以洞门斜切面与左线内轨顶面的交点里程取整为洞口里程和隧线分界里程；2、端墙式或柱式洞门，以隧道洞口里程分界；3、翼墙式洞门，按翼墙终点里程加1m后取整分界。如一侧为翼墙、另一侧为挡墙时，当翼墙长度大于挡墙长度时，按翼墙终点里程加1m后取整分界；否则，按挡墙终点里程分界；4、当两侧为挡墙时，以设挡墙6m为界；当洞门挡墙与路基挡墙相接时，设计时应与路基专业联系，以协调挡墙型式。5、桥隧相连时，分界里程协商确定，但各专业里程由各专

15、业考虑。（四）洞门设计1、洞门设计应依照参考图，并根据各隧道纵横断面具体情况就有关参数进行调整；2、明（棚）洞洞门低侧基础需要加深时一般不超过3m；3、全线长度大于5km的隧道洞门应按国防要求予以设防，设防洞门采用钢筋混凝土整体灌筑，达到承受冲击波压力0.2MPa。（五）洞口防护及绿化原则1、洞口边仰坡应采取防护措施按“安全、可靠、绿化”的原则设计当边仰坡高度小于12m时，对土质边仰坡采用液压喷播植草，对岩质边坡采用挂网喷砼植生防护；边坡刷方高度超过12m时，采用挡墙结构防护，以达到收坡效果，挡墙顶部边坡防护同上，边仰坡绿化的植物种类应适应当地的环境条件，并与所连接路基段绿化协调一致；2、洞口

16、防护，隧道洞口边仰坡刷方线外5m采用防护栅栏隔离措施，有落石时，采用SNS防护网防护，防护网型式RS-025型，防护网高度4m。五、衬砌支护结构（一）明洞及棚洞设计1、明暗分界里程的确定（1）线路中线与等高线正交的情况下，地面纵坡陡于1：2.5时根据该段地形，按拱顶覆土厚不大于2.0m为明暗分界条件；地面纵坡为缓坡时，根据实际情况按拱顶覆土厚不大于5.0m为明暗分界条件。（2）线路中线与等高线斜交的情况下，按拱腰覆土t不大于3.0m为明暗分界条件；（3）明洞（棚洞）长度设计按不小于5m考虑。2、明洞及棚洞设计明洞设计断面分路堑式、偏压路堑式、单压式等明洞，设计根据地形地质条件分别选用，单压式明

17、洞外侧边墙基础加深一般不超过3m，当地面横坡较陡、地质情况较好、外侧边墙基础落空较多时，考虑采用棚洞结构。（二）暗洞设计1、暗洞均采用复合式衬砌。2、暗洞衬砌深浅埋的确定当隧道地面横坡不大、水平或接近水平时，其深浅埋分界覆土厚按表5-1确定：表5-1 浅埋隧道覆盖厚度值围岩级别深浅埋分界覆土厚度（m）支护措施级偏压3035深埋级浅埋级加强1518深埋级浅埋级加强810深埋级浅埋级加强级表5-2 偏压隧道外侧拱肩山体覆盖厚度t围岩级别地形特征简图1:nt（m）1:0.758（5）1:17（4）1:1.56（3）石质1:115（9）1:1.513（8）1:212（7）土质1:1.520（11）1:

18、217（10）1:2.515（9）1:1.535（21）1:230（18）1:2.525（15）3、一般隧道洞口段及洞身与明洞结构衔接段设置不小于10m的加强段衬砌，衬砌结构按相应围岩级别，其具体长度根据地形、洞口地质条件等确定。4、当围岩地下水发育且地质专业未考虑水的因素降低围岩级别时，衬砌结构按降低一级围岩级别设计，级围岩采用加强衬砌。5、隧道偏压段支护采用偏压复合衬砌，偏压判定依据表5-2确定：当外侧拱肩最大覆土厚度小于表中括号内数据时，应在洞外采取可靠的工程措施保持山体稳定，如地表注浆、地表锚杆等。6、全线长度大于5km的隧道洞口及洞身浅埋段应按铁路建设贯彻国防要求的规定予以设防，满足

19、承受冲击波压力0.2MPa的要求。7、不良地质地段如岩堆、高地下水压等支护结构设计在工点中单独设计。8、隧道支护参数表，如表5-3：19表5-3 隧道支护参数表围岩级别初期支护二次衬砌预留变形量（cm）喷砼厚度(cm)锚杆喷C25改性聚酯纤维砼钢筋网（8）钢架拱墙(cm)仰拱/底板(cm)拱墙仰拱位置长度（m）间距（m）（环×纵）位置改性聚酯纤维掺量(kg/m3)设置部位间距(cm)(环×纵)部位规格(mm)每榀间距(m)(无仰拱)10拱部2.51.5×1.0拱部/边墙1.235/30*35(有仰拱)10拱部2.51.5×1.0拱部/边墙1.23545/

20、3515拱墙3.01.2×1.0拱墙/仰拱1.2拱部25×254055/58偏1818拱墙3.01.2×1.0拱墙/仰拱1.2拱部25×25拱墙I161.045*55*/582515拱墙3.51.0×1.0拱墙/仰拱1.2拱墙20×20拱墙150221.045*55*/810加2525拱墙3.51.0×1.0拱墙/仰拱1.2拱墙25×25全环I181.045*55*/810偏2525拱墙3.51.0×0.8拱墙/仰拱1.2拱墙20×20全环I180.850*60*/8102828拱墙4.01.0

21、×0.8拱墙/仰拱1.2拱墙20×20全环I20a0.60.850*60*/1015加2828拱墙4.00.8×1.0拱墙/仰拱1.2拱墙20×20全环I20a0.650*60*/1015偏2828拱墙4.00.8×1.0拱墙/仰拱1.2拱墙20×20全环I22a0.555*65*/1015注：表中带*号表示为钢筋砼；钢筋净保护层厚5cm。六、主要建筑材料表6-1 主要建筑材料表序号项目细目或材料名称材料指标1初期支护喷射混凝土C252钢筋网HPB235钢筋3改性聚酯纤维100改性聚酯，单丝长度718mm，直径约2030um，抗拉强度

22、900Mpa，比重1.31.4，弹性模量4.5Gpa，极限延伸率16，抗碱试验强度保持率954中空注浆锚杆2225带排气装置，杆体极限拉力180KN，带垫板，其尺寸不得小于150mm×150mm×6mm5砂浆(药包)锚杆22，HRB335，带垫板，其尺寸不得小于150mm×150mm×6mm6自进式锚杆257型钢钢架I16、I18、I20a、I22a型钢8格栅钢架HRB335及HPB235钢筋9超前支护小导管热轧无缝钢管，直径4210管棚热轧无缝钢管，直径8910811自进式锚杆迈式R51L锚杆12水泥浆液R42.5水泥13注浆水泥浆液R42.5水泥14

23、特种浆液无收缩多液固堵剂、发泡注浆抢堵剂、TGRM、超细水泥等15模筑衬砌砼C30、C3516钢筋砼C35、C4017钢筋HRB335及HPB235钢筋18外加剂防水剂、高效减水剂、高效抗裂防水膨胀剂、抗腐蚀剂19衬砌背后回填注浆水泥单液浆或水泥砂浆20防排水防水板见“表6-2 防水卷材性能指标表”21土工布土工布重量400g/m222打孔波纹管聚丙烯复合材料，具有一定弹性，透水性好，可曲扰性好，环刚度8KPa23中埋式止水带硬度为60±5度，膨胀前拉伸强度15MPa，扯断伸长率380，撕裂强度30KN/m24钢板腻子止水带幅宽不小于300mm，厚6mm，拉伸强度0.06Mpa，延伸

24、率1000，腻子胶与钢板粘结剪切强度0.1Mpa，与砼粘结剪切强度0.09Mpa，耐低温-40°不脆裂，耐高温150°不流淌25聚硫密封胶SGJL851M型新型防水聚硫密封胶，密度1.6±0.1g/cm3，适用期26h，表干时间24h，下垂度1mm，恢复率80，低温柔性-55，粘结强度0.4Mpa，伸长率500，颜色接近砼26遇水膨胀橡胶止水条硬度为45±7度，膨胀前拉伸强度3MPa，扯断伸长率350，体积膨胀率40027混凝土界面剂白色乳液，粘度0.0250.06Pa.s，PH值78.5，固体含量5.67%,抗拉粘结强度0.2MPa，剪切强度0.4MP

25、a，干燥时间2h28临时支护喷射混凝土C2029型钢钢架I18热轧轻型工字钢30超前小导管热轧无缝钢管，直径4231超前锚杆25带排气装置，杆体极限拉力180KN32沟槽预制钢筋砼盖板C2533钢筋HPB23534沟槽身混凝土C2535中心排水管三级管36洞门砼C20砼37钢筋砼C25钢筋砼38钢筋HRB335及HPB235钢筋39边坡防护喷砼C2540浆砌片石M1041锚杆22，HRB33542钢筋网HPB235注：当工程处于侵蚀性环境时，应采用相应的耐久性措施。表6-2 防水卷材性能指标表项目性能指标材料性能材质EVA新料ECB新料厚度（mm）1.51.5幅宽（m）44断裂拉伸强度（Mpa

26、）常温16146066扯断伸长率（）常温55050020350300撕裂强度（KN/m）6060不透水性30min无渗漏0.3MPa0.3MPa低温弯折（）3535加热伸缩量（mm）延伸22收缩66热空气老化（80×168h）断裂拉伸强度保持率（） 8080扯断伸长率保持率（）9090100伸长率外观无裂纹无裂纹耐碱性（10Ca（OH）2常温×168h）断裂拉伸强度保持率（）8080扯断伸长率保持率（）9090臭氧老化（40×168h）伸长率20 200pphm无裂纹无裂纹人工候化断裂拉伸强度保持率（）8080扯断拉伸强度保持率（）7070100伸长率外观无裂纹无

27、裂纹七、防排水设计（一）防水等级满足地下工程防水技术规范（GB50108）规定的一级防水标准，衬砌表面无湿渍。（二）防排水设计原则本线隧道的防排水设计，采用“防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则；对于隧道穿过断裂破碎带，预计地下水较大，当采用以排为主可能影响生态环境时，根据实际情况采用“以堵为主，限量排放”的原则，达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。（三）暗洞防排水设计1、截堵水措施设计主要针对地下水发育、地下水无控制排放影响生态环境情况，采用开挖前预注浆或开挖后围岩注浆等措施对地下水进行截堵，在隧道开挖线外围一定范围内截断地下水与隧道之间的水流通路，达到限制地下水排放量的目的。

28、根据综合超前地质预测预报成果判定，当在水量丰富、导水性好的断层破碎带等地段围岩无自稳能力，施工中可能产生突水、突泥，可采取超前预注浆措施，当在一般地段裂隙水较发育、围岩涌水量超过允许排放量、施工中围岩可自稳时，宜采用开挖后围岩径向注浆等形式，对围岩自稳能力较好、局部面状淋水或局部渗流、渗水量超过允许排放量等状况，宜采用上述注浆方式进行局部注浆。对于注浆材料，可选择普通水泥、超细水泥、TGRM水泥基注浆材料、无收缩多液固堵剂、发泡注浆抢堵剂或化学浆液，慎用水玻璃，提高浆液材料的耐久性。2、防水措施设计隧道防水措施主要通过防水板及模筑衬砌防水混凝土的双重作用避免地下水从混凝土表面渗入。本线隧道一般

29、地段拱墙敷设防水板，防水板厚度1.5mm，土工布重量400g/m2；对地下水流失敏感地段敷设封闭式防水板，二次衬砌按承受一定水压力设计。隧道衬砌要求混凝土抗渗等级不小于P8，二次衬砌采用防水混凝土，即拱墙砼掺防水剂，仰拱砼掺高效抗裂防水膨胀剂；防水混凝土结构的衬砌厚度不应小于30cm，裂缝宽度不得大于0.2mm；当衬砌为钢筋混凝土时，主筋保护层厚度不应小于5cm。3、疏排水措施设计疏水措施主要针对可以明确的地下水通路位于隧道开挖线以内而被截断时，采用在隧道开挖线以外埋设不小于原通路水量的PVC管（外套钢管），连通被截断的出入水口，保证地下水通路的畅通；排水措施设计的主要目的是使地下水（围岩渗入

30、水或通过注浆堵水措施后的限量排放水）经过防水措施的有效输导，经由排水管路、管沟自行排出洞外。排水措施如下：隧道衬砌防水板背后环向设置50排水盲沟，结合施工缝设置，纵向间距一般810m并根据地下水发育情况调整；在隧道两侧边墙墙脚外侧两道环向盲沟之间设置纵向160排水盲沟，每15m一段，每段纵向盲沟中间设50PVC泄水管一处，接头处均通过三通或弯头连接；环向盲沟与纵向盲沟两端均直接与隧道侧沟连通，必要时便于排水管路的维护。洞内采用双侧高式水沟，地下水发育隧道增设中心管沟；隧道电缆槽底部均设置50PVC管泄水孔连至侧沟，泄水孔纵向间距35m。4、施工缝及变形缝（宽2cm）防排水设计施工缝及变形缝是隧

31、道防排水的薄弱环节，隧道内主要存在施工缝及沉降缝，施工缝分为环向及纵向两种。（1）环向施工缝拱墙环向施工缝处设置中埋式止水带及排水管，排水管采用孔径50排水盲沟；仰拱环向施工缝设置中埋式止水带；拱墙、仰拱为钢筋混凝土结构时中埋止水带采用橡胶止水带，为素混凝土时采用钢板腻子止水带。（2）纵向施工缝纵向施工缝处混凝土接触面涂以混凝土界面剂。（3）变形缝（宽2cm）变形缝处设置中埋式橡胶止水带。拱墙变形缝处衬砌内缘设置钢板接水盒、内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵，其余空隙采用填缝料填塞密实。为减少仰拱变形缝两侧沉降，仰拱部位二次衬砌内设50双层抗剪钢筋，钢筋环向间距50cm，仰拱变形缝空隙采用填缝料

32、填塞密实。5、明洞防排水设计明洞防排水设计执行铁道部现行铁路隧道防排水技术规范（TB10119）中的有关规定。衬砌外缘采用水泥基渗透结晶型防水材料，外贴防水板加土工布，防水板厚度1.5mm并具与混凝土可粘结性能，并具有较好的耐热度、抗冻性、柔性、防腐和耐水、抗老化性能，防水层铺至墙顶开挖或墙脚泄水孔处。6、洞口及地表防排水设计隧道洞口排水系统设计遵循截、排水的原则，首先保证洞内水顺畅排出，并避免洞外水冲刷隧道洞门及边仰坡。隧道洞内侧沟或中心沟应与路堑侧沟顺接，洞口地段如沿出洞方向上坡时，应在洞外设反向排水沟，沟底坡度不小于2，并且在洞口前方修一道挡水墙，以截排洞外水流，避免其流入洞内。隧道洞口

33、一般不设置截水天沟或者设置隐蔽型的截水天沟，不设天沟时，边仰坡应有良好的排水系统。天沟设于边、仰坡坡顶以外不小于5m，其坡度根据地形设置，但不应小于3，以免淤积，天沟形式根据洞口地形地质条件进行设计，并根据地形确定水沟流向。当隧址区地表有漏斗、洼地等可能汇集地表水的不良地形地貌时，应根据调查情况判别表水与地下水的联系，对漏斗、洼地采用铺设土工布、填土平整、浆砌铺面等措施，并采用措施截排地表水，避免地表水的汇集。7、水土保持措施洞顶及其附近有水塘、水库、河沟时，要考虑因修建隧道而引起地表水流失等影响居民生活及农田灌溉的可能，可采取相应措施防止运营期水源漏失。隧道边仰坡、明洞洞身填土及其边坡、弃碴

34、场（底部、挡护及碴面覆土绿化）等需进行明确设计，达到保持水土、保护环境的目的。八、地震及设防的措施根据GB18306-2001中国地震动参数区划图：石武客运专线郑州至武汉段地震动峰值加速度均0.05g。九、运营通风设计本线采用电力牵引，长度大于8km的隧道内考虑预留换气通风条件。换气通风的计算原则，正常状态下隧道通风不考虑行车间隔的通风，仅考虑在天窗时间内通风换气，通风时间1小时。非正常状态下，列车应尽量开出隧道，最好不要停在隧道内，以减轻灾害对司乘人员安全的威胁。十、辅助施工措施及施工方法概述（一）辅助施工措施1、对浅埋、偏压等地形、地质条件较差的隧道洞口、洞身段应先预加固围岩后再开挖，视地

35、质条件可采用地表砂浆锚杆、地面预注浆、地表旋喷桩等加固围岩，网喷混凝土或砂浆锚杆等加固边仰坡，并根据具体围岩情况设置10m40m长管棚、超前小导管、超前锚杆等超前支护措施；2、软岩段隧道的基底承载力小于0.15Mpa或基地岩层遇水易软化时应予以加强，可采用围岩注浆、钢管桩、旋喷桩或其它加固措施，确保衬砌安全。表10-1 预支护措施适用条件序号项目主要作用主要设计参数适用条件1洞口长管棚加固周边一定范围围岩，与钢架组合成预支护系统，防止洞口软弱围岩坍塌，创造进洞条件。108热轧无缝钢管，长1040m，外插角13°，压注水泥浆液。洞口级及以下围岩，无自稳能力，或洞口段地表有重要建筑物。2

36、洞身长管棚加固周边一定范围围岩，与钢架组合成预支护系统，防止洞身软弱围岩坍塌、下沉或松弛89热轧无缝钢管，每环长10m，外插角35°，搭接长度3m，压注水泥浆液。级围岩浅偏段、级围岩偏压段自稳能力极差地段。3小导管加固周边一定范围围岩，与钢架组合成预支护系统，控制软弱围岩变形量。42热轧无缝钢管，每环长3.5（或4.2）m，外插角35°，搭接长度1m，压注水泥浆液。级围岩、级围岩浅埋段。4超前锚杆与钢架共同作用支托上部临空面松动岩体。25中空注浆锚杆，每环长3.5m，外插角1015°，搭接长度1m。级围岩、级围岩裂隙发育段。5R51L自进式锚杆与钢架共同作用支托上

37、部临空面松动岩体。R51L自进式锚杆，外插角35°。堆积体。6超前预注浆在一定范围内加固围岩，减小加固圈岩体空隙率及渗透系数、控制围岩涌水量。超前注浆，加固范围5（3）m，纵长30m一环，压注多组合浆液。较高水压、无自稳能力、涌水量大于控制值、可能突水突泥段。7围岩径向注浆在一定范围内加固围岩，减小加固圈岩体空隙率及渗透系数、控制围岩涌水量。径向注浆，加固范围5（3）m，压注多组合浆液。较高水压、水量较大、涌水量大于控制值、有自稳能力。（二）施工方法1、本线暗挖隧道均按新奥法原理组织施工，隧道施工方法应根据工程地质和水文地质条件，开挖断面大小、衬砌类型、埋深、隧道长度、工期要求及环境

38、制约等因素综合研究确定。对地质条件变化较大的隧道，选用的施工方法应有较大的适应性，当需要变更施工方法时，以工序倒换简单和较少影响施工进度为原则，一般不宜选用多种施工方法。根据本线实际情况，主要针对超大断面软弱围岩地段进行工法设计，设计工法主要有双侧壁导坑法、CD法、三台阶临时仰拱法、环形开挖留核心土法等。不同围岩条件推荐采用的施工方法和可选用的工法如表10-2。2、隧道开挖采用光面爆破，严格控制超欠挖，初期支护喷射混凝土应采用湿喷工艺。工程数量不考虑超挖、超挖回填和施工误差数量。3、对于长度小于500m的隧道，一般按单口单方向安排施工。4、隧道监控量测参照铁路隧道喷锚构筑法技术规范执行，监控量

39、测计划应根据隧道规模、地形地质条件、支护类型和参数、开挖方式等制定。表10-2 施工方法适用条件判定表围岩条件施工方法双侧壁导坑法CD法三台阶临时仰拱法环形开挖留核心土法台阶法全断面法级围岩偏压级围岩浅埋级围岩深埋级围岩偏压级围岩浅埋级围岩深埋级围岩浅埋、偏压级围岩深埋级围岩（地下水发育）级围岩注：表中“”表示推荐采用，“”表示可使用，施工中可根据实际情况作相应调整。十一、环境保护及弃碴处理有关意见（一）弃碴处理本线隧道弃碴应优先考虑利用，如用于混凝土骨料、路基和车站填方、地方单位利用。如不能利用，应根据隧道附近地形和水文条件，认真研究弃碴方案，明确弃碴地点，弃碴场占地类型，如水田、旱地、林（

40、果）地、荒地等，并根据场地类别，设置永久的碴场防护工程，并做好排水设施，防止水土流失，碴顶面恢复植被。为减少弃碴占用良田，可适当扩大弃碴运距，隧道弃碴洞外运距大于200m时，应列弃碴运距，并予标明。（二）弃碴场地设计1、隧道弃碴场地容量应不小于隧道弃碴数量，隧道弃碴数量，根据开挖围岩性质，按理论开挖方的1.31.5倍计。2、应对碴场底面进行平整，位于山坡的碴场应作坡面处理，并对弃碴的稳定性进行检算，避免出现压滑现象。3、弃碴场底部铺设无纺布，并设置完善的排水系统，根据碴场汇水流量计算，设置相应管径的排水盲沟排水。4、碴场顶面回填厚度不小于50cm的种植土并植草绿化。5、碴场尽量采用护坡的形式，

41、永久挡护工程应提交相关专业进行。十二、施工进度指标及有关要求（一）施工进度参考指标（m/月）表12-1 双线隧道施工进度指标表 指标(m/月)项 目级围岩级围岩级围岩级围岩预注浆级围岩级围岩进出口施工开挖及初期支护150170120140609030404030衬砌150170120140609030404030（二）有关要求1、反坡施工的隧道正洞，水量不大时，施工进度按一三条中施工进度指标不必折减；地下水较发育时，按上述指标的90%计；2、一般隧道洞口施工准备按3个月计，进场条件较差的洞口，施工准备按4个月计；3、各项施工进度指标值可根据具体情况作适当调整，特别当遇到特殊地段时，可考虑降低进

42、度指标或预留一定的处理时间（预注浆按30m/月，径向注浆按6080m/月）；十三、隧道轨下基础类型（一）轨下基础类型全线隧道均设置无碴轨道，轨道采用双块式，轨道结构高度为497mm。（二）隧道内竖曲线计算当相邻坡段坡度差1时，应设置竖曲线，竖曲线形式为圆曲线。竖曲线计算公式如下：L=R×/2000（L为竖曲线全长的一半，单位：m）y=x2/2R（y为竖曲线高度，单位：m）其中：R竖曲线半径，R值为30000或25000m；x竖曲线始点至计算纵距之距离，单位m。为相邻竖曲线的代数差。十四、隧道照明全线L100m的隧道设置固定的电力照明；长度L1000m的隧道应设置应急照明设备，应急照明

43、灯具安装间隔不大于50m，该设备必须在断电时能自动接通并连续工作两小时以上；专用洞室及紧急出入口处应设置固定照明并配备灯光显示方向，紧急出口通道内应设应急照明设备。十五、消防及救援（一）隧道消防隧道消防原则为“以防为主、防消结合”，主动引导旅客疏散。（二）救援措施1、全段隧道内设贯通的救援通道，双线隧道两侧设置，救援通道每隔200m应设图象文字标记，指示两个方向分别到下一个洞口或紧急出口的整百米数，并配备灯光显示方向；2、黄龙寺隧道出口设置机械通风设施，以保持灾害情况下隧道内一定的风速和风压。十六、隧道内槽、腔、洞室的设置（一）综合洞室隧道内不设置供维修人员使用的避车洞，但应考虑设置存放维修工

44、具和其它业务部门需要的综合洞室，洞室间距单侧为500m左右，双侧错开设置。1、综合洞室内底部设置余长电缆腔；2、综合洞室内预留通信及电力等相关专业设备安装空间，如无线列调中继器、中继站、变压器等，并根据相关专业要求就近设置。3、其他洞室（消防、配电等）的设置应根据有关专业的要求，经协商后确定。（二）沟槽1、隧道内设置双侧电缆槽，且电缆槽结构外缘距同侧轨道中线的距离不小于2.3m；电缆槽设盖板，能开启维护；2、隧道内电力电缆沟尺寸：宽×深为300×300mm，槽道内用粗砂填实；3、通信、信号电缆沟尺寸为：净宽350mm，深300mm，槽道中间以16插筋分隔，槽内用粗砂填实。（

45、三）下锚区段对L2000m的隧道洞内应设置下锚区段，下锚预埋件按相关专业要求办理。十七、综合接地及过轨（一）综合接地在每个综合洞室底板下方做钢筋网作接地体，接地体接地电阻应小于1，接地体与贯通地线间通过接地扁钢用电缆连接，接地体钢筋网直径为1cm，钢筋间距15cm，地网长×宽×高为360cm×285cm×45cm，钢筋网交叉点要求可靠焊接。（二）电气化上部接地电气化接地网设于模筑衬砌中，地网纵向钢筋采用通长形式，环向钢筋按间隔100m设置一处，每处一根。所有环向钢筋与纵向钢筋连接节点均采用焊接方式，当模筑衬砌为钢筋混凝土结构时，电气化接地网钢筋应与结构钢

46、筋焊接，且结构钢筋之间也应采用焊接方式。（三）过轨各专业过轨管每组两根，所有管材均采用厚壁硬质PVC管，均布设与综合洞室或洞口附近，具体如下：1、电力过轨管设置长度小于500m的隧道，进出口各设一组过轨钢管；长度大于500m的隧道，结合综合洞室布置，洞室附近均设一组过轨;每隔125m设一组电气化过轨。2、通信过轨管设置结合隧道综合洞室布置，各洞室均设一组过轨。3、信号过轨管设置结合隧道综合洞室布置，间隔500m设一组过轨。强、弱电过轨钢管间应保证一定间距（40cm）。无仰拱地段设置过轨时，过轨管处应挖槽埋设后以M5水泥砂浆封填，并保证过轨管周边水泥砂浆厚度不小于5cm。十八、不良地质地段的设计

47、原则本段主要不良地质表现为富水断层、高地应力等，当采用综合地质预报明确隧道位于上述不良地质地段时，应采用安全的措施及稳妥的施工方案组织施工。（一）综合地质超前预报综合施工地质超前预报主要内容包括开挖掌子面地质素描、TSP203地震反射法、红外探水、地质雷达、HSP水平声波反射法等综合物探和超前钻探，地表重要井、泉点的观测和深孔水位监测；对于煤系地层和可能有天然气逸出的地段做好有害气体的监测工作；对深埋隧道做好开挖隧道的应力测试和变形监测工作。（二）富水断层段隧道设计富水断层段隧道设计应依据并系统分析现阶段勘探资料，作好注浆加固、防排水系统及加强复合式衬砌的设计，施工中根据超前地质预报和施工开挖

48、对不良地质的影响及其稳定性进行进一步评价，并根据评价结果设计进行设计方案调整。1、注浆（1）注浆方案、方式及适用条件注浆方式包括开挖前预注浆、开挖后围岩注浆、补注浆、局部注浆等四种方式，如表18-1。表18-1 注浆方式及适用条件一览表注浆方式方式及加固范围注浆材料适用条件5m预注浆纵向30m，开挖轮廓线外5m以内无收缩多液固堵剂、发泡注浆抢堵剂、抗分散型TGRM浆、超细水泥浆或一般水泥浆，水灰比0.51断层破碎带可能突水突泥等地段3m预注浆纵向30m，开挖轮廓线外3m以内断层破碎带可能突水突泥等地段5m径向注浆径向，开挖轮廓线与轮廓线外5m之间开挖后可自稳，但涌水量大于控制值3m径向注浆径向

49、，开挖轮廓线与轮廓线外3m之间开挖后可自稳，但涌水量大于控制值补注浆预注浆及围岩注浆的补充注浆注浆后，流量仍大于控制排水量，注浆固结圈综合渗透系数大于设计控制值或仍有局部出水点时局部注浆径（斜）向，根据裂隙及水量调整水量不大、渗水范围较小，有股水或面状淋渗水（2）注浆工艺预注浆注浆孔开孔直径不小于108mm，终孔直径不小于90mm；钻孔和注浆顺序应由外向内，同一圈孔间隔施工；岩层破碎容易造成坍孔时，应采用前进式注浆，否则采用后退式注浆；孔口设3m108注浆管，埋设牢固，并有良好的止浆设施。注浆压力应为地下水压的11.5倍。注浆泵最大压力应不小于地下水压的1.52.0倍。径向注浆注浆孔开孔直径不

50、小于50mm，终孔直径不小于45mm；钻孔和注浆顺序应由下向上，同一圈孔间隔施工。裂隙股状出水点的直接注浆和裂隙面出水点的注浆堵水，采用局部注浆。孔口间距11.5m，单孔扩散半径2m，注浆孔与出水裂隙面尽量大角度相交，注浆压力大于0.5Mpa。注浆压力较大时，应先钻引水孔泄压，再对裂隙注浆，最后用膨胀快硬水泥对引水孔进行封堵处理。2、防排水系统富水断层段隧道防排水系统设计原则见防排水相关章节。3、支护结构设计富水断层段隧道支护结构设计，应根据勘探地下水压资料判别是否需要设置承受水压结构。承受水压结构初期支护采用钢纤维混凝土，二次衬砌材料采用C35钢筋混凝土，复合结构按承受0.32.0Mpa静水

51、压设计，内净空预留20cm补强空间（当施工中预测水压明确时，不预留补强空间）。当通过注浆加固后，涌水量仍较大，实测水压大于设计水压时，可通过调整衬砌钢筋布置，或利用衬砌结构调整空间一次灌注二次衬砌，以提高衬砌受静水压力的能力。当衬砌已承受设计静水压力，随着时间由于地下水变化等原因等引起衬砌承受荷载的改变时，可考虑对衬砌补强。（三）高地应力地段隧道设计1、高地应力（1）不同岩层高地应力的危害不同地层岩石高地应力地区隧道可能发生岩爆和大变形等病害，对于在新鲜完整、质地坚硬、性脆、抗压强度较高、没有或很少有裂隙的岩层中，如花岗岩、石英岩、片麻岩、斑岩、闪长岩、辉绿岩、砂岩、灰岩、硬煤等可能发生岩爆；

52、而在软弱岩层地段若存在高地应力，则可能发生大变形。在隧道通过高地应力地段应详细调查研究区域地质条件，包括：分析所在地区大地构造单元及其发展史，可能赋存高地应力地质环境。分析各地质构造体系及新构造运动与地应力的关系。判断地质历史上作用最强的应力场，最新构造应力场，最近地质时期活动的应力场。根据构造线分析最大主应力方向。判断有无活动断层，给地应力带来的影响。研究各时期地震资料，根据区域地震动峰值加速度确定隧道地区存在高地应力的可能性。（2）硬质脆性岩石地段岩爆的预测预报方法及辅助施工措施预测预报方法：a、以超前探孔为主，辅以地震波、电磁波、钻速测试等手段进行分析预报，结合开挖面附近岩体的观察及地质

53、素描，分析岩石的动态特性。b、从岩爆发生地段采集试件进行X射线粉晶衍射成分分析、岩爆岩石断口电镜扫描分析、岩爆岩石力学试验研究等（包括在MTS刚性压力机上进行单轴压缩条件下的应力-应变全过程试验、岩石倾向性指数（Wet）测试、卸荷条件下岩石变形破裂机制研究等），并根据研究成果指导后续施工判断岩爆发生的可行性。c、参考有关资料及类比类似条件工程，预测岩爆发生的可能性。d、高地应力地段岩爆及大变形的判断据推测，高地应力集中于黄龙寺段。设计中应根据勘探资料分析岩爆发生的可能性及其强弱，岩爆及其强弱级别判别参照表18-2：表18-2 岩爆判别表判别指标岩爆分级o/RbRb（Mpa）围岩级别埋深H（m）

54、岩样特征判别结果0.158050无岩爆发生微弱岩爆0.150.2580120、50200无水、脆性、节理不发育发生弱岩爆中等岩爆0.20.35120180、200700无水、脆性、节理不发育发生中等岩爆强烈岩爆0.3180、700无水、脆性、节理不发育发生强烈岩爆注：表中判据满足三项即可进行判断。辅助施工措施针对施工中发生岩爆主要采取“以防为主、防治结合”的原则。主要根据岩爆等级采取相应措施，达到软化围岩、释放应力、保护人员及设备、保证结构安全等目的，并结合调整隧道施工工艺，尽量减小岩爆的危害。岩爆地段辅助施工措施如表18-3：表18-3 岩爆地段辅助施工措施表辅助施工措施目的岩爆分级微弱岩爆

55、中等岩爆强烈岩爆超前措施开挖超前导坑超前释放部分应力超前钻孔爆破破碎围岩释放应力超前钻孔注水软化围岩降低脆性开挖后措施开挖面喷雾射水软化围岩降低脆性径向钻孔注水软化围岩降低脆性施工工艺分部开挖、短进尺、光面爆破弱化岩爆程度加强支护网喷砼、超前锚杆及加长系统锚杆弱化岩爆程度增加支护强度另外应预先准备防护网及机具外包防护钢板，以备岩爆发生时保护人员及设备的安全。十九、隧道耐久性设计（一）耐久性设计标准1、衬砌结构设计使用年限级别为一级，设计使用年限为100年；2、衬砌结构混凝土原材料品质、配合比参数限值以及耐久性指标要求，按铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定执行；3、衬砌结构钢筋净保护层厚度为50m

56、m；4、结构的主要部件初期支护采用C25喷射混凝土，二次衬砌采用C30混凝土或C35钢筋混凝土；5、衬砌施工控制要求按铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定、客运专线铁路隧道工程施工技术指南、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准等规范、规程的相关条款办理；6、衬砌监测、养护、维修也应严格按铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定、客运专线铁路隧道工程施工技术指南、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准等规范、规程办理。（二）结构耐久性设计措施1、正确选择混凝土材料，针对具体环境条件选用具有一定耐久性的混凝土材料。2、隧道设计拱墙采用外包防水层，拱墙、仰拱采用带补偿收缩功能的外加剂，隧道施工缝及变形缝均采用综合防水措施，尽量隔绝环境水土中侵蚀介质对主体结构的作用。3、本线隧道设计初期支护钢架的保护层厚度外侧(钢架与围岩之间)为4cm，内侧（临空一侧）不小于3cm；二次衬砌采用钢筋混凝土时，钢筋的净保护层厚度不小于5cm。4、其他材料耐久性要求锚杆耐久性要求：适当加大锚杆钻孔直径，锚杆应带置中器，使锚杆砂浆的保护层厚度不小于10mm；采取措施保证锚杆的注浆饱满（如采用带排气装置的注浆锚杆）；锚杆止浆塞与垫板之间无法采用砂浆保护的部位应进行防腐处理。防水材料的耐久性要求：防水材料除满足规范要求的物理力学指标外，还应进行耐久性测试，防水层材料通过1.5%NaOH、KOH溶