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文檔簡介

ICS29.240

P62

備案號:J33402025

中華人民共和國電力行業(yè)標準

電力電纜隧道設計規(guī)程

Codefordesignofpowercabletunnel

20241224發(fā)布實施

國家能源局發(fā)布中華人民共和國電力行業(yè)標準

電力電纜隧道設計規(guī)程

Codefordesinofowercabletunnel

gp

/—

DLT54842024

代替/—

DLT54842013

主編部門:電力規(guī)劃設計總院

批準部門國家能源局

施行日期:年月日

2025625

中國計劃出版社

北京

2024

國家能源局

公告

年第號

20244

根據(jù)中華人民共和國能源法、標準化法和能源標準化管理辦

,《》

法等有關規(guī)定國家能源局批準輸氫管道工程設計規(guī)范等

276

項能源行業(yè)標準(附件)、《

1CodeforDesignofHydroenergyfor

》等項能源行業(yè)標準外文版(附件)、《核

TidalPowerStations372

電廠建設工程核島建筑安裝工程費用定額》能源行業(yè)標準修改通

(),。

知單附件現(xiàn)予以發(fā)布

3

附件:行業(yè)標準目錄

1.

行業(yè)標準外文版目錄

2.

行業(yè)標準修改通知單

3.

國家能源局

年月日

20241225

附件

1

行業(yè)標準目錄(節(jié)選)

序號標準編號標準名稱代替標準采標號出版機構批準日期實施日期

……

//

電力電纜隧中國計劃

DLTDLT

1832024-12-242025-06-25

—道設計規(guī)程—出版社

5484202454842013

……

前言

根據(jù)《國家能源局綜合司關于下達年能源領域行業(yè)標準

2022

制修訂計劃及外文版翻譯計劃的通知》(國能綜通科技〔〕

202296

號)的要求,標準編制組經廣泛調查研究,認真總結了近年來我國

,,《

電力電纜隧道設計經驗并在廣泛征求意見的基礎上對原電力

電纜隧道設計規(guī)程》/—進行修訂。

DLT54842013

本標準的主要技術內容有:總則、術語和符號、基本規(guī)定、總體

、、、、、、

設計明挖隧道暗挖隧道頂管隧道盾構隧道工程防水工程監(jiān)

測、其他設施、節(jié)能環(huán)保等。

本次修訂的主要技術內容是:

新增了總體設計、工程監(jiān)測兩章,刪除了原標準的通風及消

1.

、、、、。

防排水照明動力及監(jiān)控勞動安全及衛(wèi)生等章節(jié)

明挖隧道一章中增加了結構計算內容。

2.

暗挖隧道一章中增加了漿液設計用量的計算內容。

3.

,

頂管隧道一章中增加了多條頂管并行頂進的相關規(guī)定增

4.

加了曲線頂進、矩形頂管和巖石頂管的相關規(guī)定。

盾構隧道一章中增加了縱向內力計算、變形計算、抗浮穩(wěn)定

5.

性驗算、管片接頭計算要求。

、、、

工程防水一章中增加了明挖預制拼裝混凝土結構暗挖

6.

盾構等工法電纜隧道在一級和二級防水設防下的相關防水要求。

增加了頂管機選用參考表、頂管管道頂進允許偏差。

7.

本標準自實施之日起,替代《電力電纜隧道設計規(guī)程》/

DLT

—。

54842013

本標準由國家能源局負責管理,由電力規(guī)劃設計總院提出,由

能源行業(yè)電網(wǎng)設計標準化技術委員會負責日常管理,由北京電力經

··

1濟技術研究院有限公司負責具體技術內容的解釋。執(zhí)行過程中如

,(:

有意見或建議請寄送電力規(guī)劃設計標準化管理中心地址北京市

西城匹安德路號,郵編:,郵箱:_)。

65100120bzzhongxin@

本標準主編單位:北京電力經濟技術研究院有限公司

本標準參編單位中國電建集團福建省電力勘測設計院

有限公司

國網(wǎng)河北省電力有限公司經濟技術研

究院

中國電建集團河北省電力勘測設計研

究院有限公司

中國電力工程顧問集團中南電力設計

院有限公司

上海電力設計院有限公司

廣州電力設計院有限公司

中國電力工程顧問集團東北電力設計

院有限公司

本標準主要起草人員:郭慶宇李偉劉穎李繼波

陳孝湘曹昊煜張小穎王麗歡

李兵兵曾二賢章顏張彬

張孟雅吳鍇郜帆盛尊華

王新洋陳卓張立麗耿軍偉

謝冬張學禮黃業(yè)勝韓春龍

葉其革劉育彤吳曉鋒吳勤斌

本標準主要審查人員:李永雙苗桂良陳明黃威

尹鵬王靜李占嶺張永飛

曹波楊明田效軍賢鵬

李海珠劉文波牛永賢朱正國

··

2目次

總則…………………()

11

術語和符號………………()

22

術語……………………()

2.12

……………………

符號()

2.23

基本規(guī)定…………………()

310

一般規(guī)定………………()

3.110

……………………

荷載()

3.211

………………()

工程材料

3.313

總體設計…………………()

415

路徑……………………()

4.115

………………

工法選擇()

4.215

………………()

空間設計

4.316

縱斷面設計……………()

4.416

……………

橫斷面設計()

4.517

…………………()

工作井

4.617

出入口…………………()

4.718

明挖隧道…………………()

521

………………

一般規(guī)定()

5.121

………………()

結構計算

5.221

基坑支護設計……………()

5.322

構造要求………………()

5.425

…………………()

暗挖隧道

627

一般規(guī)定………………()

6.127

結構計算………………()

6.227

··

1工作井…………………()

6.329

………………()

構造要求

6.429

……………()

輔助工程措施

6.532

頂管隧道…………………()

735

………………

一般規(guī)定()

7.135

………………()

結構計算

7.238

工作井…………………()

7.345

構造要求………………()

7.447

……………

輔助工程措施()

7.548

盾構隧道…………………()

851

一般規(guī)定………………()

8.151

………………

結構計算()

8.251

…………………()

工作井

8.354

構造要求………………()

8.455

輔助工程措施……………()

8.558

…………………

工程防水()

960

………………()

一般規(guī)定

9.160

防水……………………()

9.260

…………………

工程監(jiān)測()

1065

………………()

監(jiān)測對象

10.165

監(jiān)測點布設……………()

10.266

監(jiān)測頻率………………()

10.370

……

監(jiān)測控制值和預警()

10.473

其他設施…………………()

1174

電纜支架………………()

11.174

接地……………………()

11.275

…………………()

節(jié)能環(huán)保

1277

附錄頂管機選用參考表…………………()

A78

附錄頂管管道頂進允許偏差……………()

B79

··

2附錄均質圓環(huán)法管片截面內力計算方法………………()

C81

………………()

本標準用詞說明

85

引用標準名錄…………………()

86

附:條文說明…………………()

87

··

3Contents

………()

1Generalprovisions1

………()

2Termsandsmbols2

y

…………………()

2.1Terms2

………………

()

2.2Symbols3

………()

3Basicrequirements10

……()

3.1Generalreuirements10

q

…………

()

3.2Actionandload11

………………()

3.3Materials13

……………()

4Generaldesin15

g

……()

4.1Generalreuirements15

q

………

()

4.2Methodofchoice15

……………()

4.3Spacedesign16

……()

4.4Lonitudinaldesin16

gg

……

()

4.5Cross-sectiondesin17

g

……………()

4.6Workshaft17

……………()

4.7Entrance-exit18

……()

5Cutandcovertunnel21

……

()

5.1Generalrequirements21

……()

5.2Structuralcalculation21

………()

5.3Retaininandrotectionforfoundationexcavation22

gp

…………………()

5.4Detailinreuirements25

gq

……………()

6Miningtunnel27

……()

6.1Generalrequirements27

……()

6.2Structuralcalculation27

··

4

……………()

6.3Workshaft29

…………………()

6.4Detailingrequirements29

……………()

6.5Assistantmeasuresofproject32

………………()

7Pieackin35

pjg

……

()

7.1Generalrequirements35

……()

7.2Structuralcalculation38

……………()

7.3Workshaft45

…………………()

7.4Detailinreuirements47

gq

……………

()

7.5Assistantmeasuresofproject48

……………()

8Shieldtunnel51

……()

8.1Generalreuirements51

q

……

()

8.2Structuralcalculation51

………()

8.3Workshaftdesing54

…………………()

8.4Detailinreuirements55

gq

……………()

8.5Assistantmeasuresofroect58

pj

()

9Waterproofingofundergroundworks60

……()

9.1Generalrequirements60

…………()

9.2Waterroofin60

pg

………

()

10Proectmonitorin65

jg

…………………()

10.1Generalrequirements65

……………()

10.2Layoutofmonitoringpoints66

…………………()

10.3Monitorinfreuenc70

gqy

……………

()

10.4Monitoringcontrolvaluesandearlywarning73

…………()

11Otherfacilities74

……………()

11.1Cablebearer74

……()

11.2Groundinaaratus75

gpp

…………()

12Energysavingandenvironmentprotection77

AppendixAReferencetableforpipejackingmachine

………()

selection78

··

5

………()

AendixBAllowabledeviationofieackin79

ppppjg

AppendixCThecalculationmethodofsegmentunder

………()

theassumptionofhomogeneousring81

…()

Exlanationofwordininthisstandard85

pg

……

()

Listofuotedstandards86

q

:………()

AdditionExplanationofprovisions87

··

6總則

1

為了適應城市電力電纜線路建設發(fā)展和電纜隧道設計需

1.0.1

要,使電纜隧道設計符合安全可靠、先進適用、經濟合理、資源節(jié)

約、環(huán)境友好的要求,制定本標準。

、。

本標準適用于新建改建及擴建電力電纜隧道的本體設計

1.0.2

電纜隧道設計應從實際出發(fā),結合地匹特點,積極采用新

1.0.3

技術、新工藝、新材料、新設備。

,

電纜隧道設計除應符合本標準外尚應符合國家現(xiàn)行的有

1.0.4

關標準的規(guī)定。

··

1術語和符號

2

術語

2.1

電纜隧道

2.1.1cabletunnel

容納電纜數(shù)量較多、有供安裝和巡視的通道、全封閉型的地下

。

構筑物

圍巖

2.1.2surroundingrock

隧道工程影響范圍內的巖土體。

襯砌

2.1.3linin

g

為控制和防止圍巖的變形或坍落,確保圍巖的穩(wěn)定,或為處理

涌水和漏水,或為隧道的內空整齊或美觀等目的,將隧道的周邊圍

巖被覆起來的結構體。

盾構法

2.1.4shieldtunneling

用盾構進行掘進,在保持開挖面穩(wěn)定的同時完成排土及隧道

襯砌作業(yè)從而修建隧道的方法。

管片

2.1.5sement

g

組成盾構隧道襯砌結構的基本單元,抵抗盾構隧道外力的結

構構件。是一種在工廠制作的板狀鋼筋混凝土、鋼、鑄鐵或多種材

料復合的預制構件。

頂管法

2.1.6pipejacking

利用液壓頂進工作站從頂進工作井將待鋪設的管道頂入,從

而在頂管機之后直接鋪設管道的非開挖地下管道施工技術。

出入口

2.1.7entrance-exit

用于滿足人員通行電纜敷設或附屬設施安裝等要求的進出

隧道通道口。

工作井

2.1.8workshaft

··

2主要用于隧道施工、電纜敷設的構筑物。

中繼間

2.1.9intermediatejackingstation

頂管施工過程中,為控制最大頂力而設置在管道中間的續(xù)頂

機構。

噴錨襯砌

2.1.10shotcreteandrockboltlinin

g

噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)和鋼架等單獨或組合使用的隧道圍

巖支護結構。

整體式襯砌

2.1.11monolithiclinin

g

隧道開挖后用模筑混凝土或砌體修建的隧道襯砌結構。

復合式襯砌

2.1.12comositelinin

pg

暗挖隧道中由噴錨襯砌、防水層和模筑混凝土襯砌構成的復

合襯砌結構

預制拼裝式混凝土隧道

2.1.13compositeprecastassem-

bledcablestunnel

,,

分段在工廠預制成型運至建設現(xiàn)場采用拼裝工藝施工成為

整體的電纜隧道。

符號

2.2

荷載及荷載組合

2.2.1

———結構自重;

g

———頂管估算總頂力;

F

———;

管壁截面失穩(wěn)臨界壓力標準值

F,

crk

———管內真空壓力標準值;

Fvk

———管外水土壓力標準值;

F,

svk

———;

管內設計水壓力標準值

F,

wdk

———管道外壁與土層的平均摩阻力;

fk

———管道結構自重標準值;

G

1k

———;

管內水重標準值

G

wk

———管內水重作用分項系數(shù);

Qik

··

3———彎矩設計值;

M

———、;

軸力設計值標貫擊數(shù)

N

———頂管機的迎面阻力;

NF

———擠壓阻力;

R

d

———(/);

作用在管道上的項荷載設計值

PiNm

i

———上覆荷載;

P

0

———垂直土壓力;

P

el

———垂直水壓力;

P

w1

———,;

注漿量單位寬度的管片剪力

Q

———地面堆載或車載傳遞至管道頂壓力的標準值;

Qik

———地基抗力;

q

———;

隧道頂部水平土壓力

qel

———隧道頂部水平水壓力;

q

w1

———隧道底部水平土壓力;

qe2

———隧道底部水平水壓力;

qw2

———;

地面堆載或車輛輪壓傳至頂管的壓力標準值

qik

———松弛土壓力;

σ

v

———土的容重;

γ

———;

后背土的容重

γ

b

———管道結構自重作用分項系數(shù);

γ

G1

———豎向水土壓力作用分項系數(shù);

γ

G,SV

———管內水重作用分項系數(shù);

γ

GW

———。

可變作用的分項系數(shù)

γ

Q

材料性能和抗力:

2.2.2

———管側原狀土的變形模量;

E

d

———管材彈性模量;

E

p

———;

混凝土管道允許頂力設計值

F

p

———管材的強度設計值;

f

———圍巖彈性抗力系數(shù);

K

··

4———鋼管管材線膨脹系數(shù);

α

———;

鋼材的泊松比

v

p

———管兩側胸腔土的泊松比;

vs

———彈性抗力強度;

σ

———;

管材抗壓強度設計值

σ

p

———鋼管管壁的縱向應力;

σ

x

———鋼管管壁橫截面最大環(huán)向應力;

σ

θ

———;

鋼管管壁的最大組合折算應力

σ

s

———地基承載力特征值;

f

ak

———土體地基承載力特征值;

fd

———土層滲透系數(shù),地基抗力系數(shù);

k

———曲線頂管頂力附加系數(shù);

K

c

———后背的土抗系數(shù)。

K

x

幾何參數(shù):

2.2.3

———;

管道的最小有效傳力面積

A

p

———暗挖隧道或導洞開挖寬度;

b

———土的塌落拱寬度;

B

1

———;

矩形管節(jié)外寬度

B

w

———洞門處井壁厚度;

B

m

———管壁計算寬度;

b

0

———;

工作井的內凈寬度

B

n

———后背墻寬度;

B

b

———管道外周長;

C

1

———;

管道允許偏差的絕對值

c

———;

隧道開挖直徑

D

———管道外徑;

D

1

———管壁中心直徑;

D

0

———;

頂管機外徑

D

g

———管道內徑;

Di

··

5———洞門直徑;

D

m

———;

接收孔的直徑

D

r

———工作井穿墻孔的直徑;

Ds

———管道頂進允許偏差;

f1

———;

電纜最大外徑

d

———隧道覆土厚度;

H

———后背墻高度;

H

b

———工作井底板面最小深度;

H

n

———;

后背墻頂至地面的高度

h

b

———管底操作空間,表示槽盒外殼高度;

h

———矩形管節(jié)外高度;

H

w

———;

管頂覆土層厚度

H

s

———管道中心埋深;

H'

s

———土的塌落拱高度;

h

0

———后座和頂鐵的厚度及安裝富余量;

k

0

———、

管通設計頂進長度開挖面至監(jiān)測點或監(jiān)測斷面的水

l

平距離;

———管節(jié)長度;

L

0

———;

出現(xiàn)偏差的最小間距

L

1

———頂管機下井時最小長度,如采用刃口頂管機應包括接

l

1

管長度;

———千斤頂長度;

l

2

———;

下井管節(jié)長度

l

3

———留在井內的管道最小長度;

l

4

———管道設計頂進長度,開挖面至監(jiān)測點或監(jiān)測斷面的水

L

平距離;

———;

工作井的最小內凈長度

L

m

———標準管片環(huán)使用數(shù)量;

m

———地層孔隙率,楔形管片環(huán)使用數(shù)量;

n

··

6———設計曲線曲率半徑;

R

———;

次襯砌的外半徑

R

0

———鋼管頂進施工變形形成的曲率半徑;

R1

———管片環(huán)計算半徑;

R

c

———;

圓管的計算半徑

r

0

———標準管片環(huán)寬度;

S

———頂管井內施工操作空間;

s

———;

管壁計算厚度

t

0

———被加固的土體體積;

V

———相鄰二節(jié)管節(jié)間的最大間隙與最小間隙之差;

X

———相鄰二節(jié)管節(jié)間的夾角;

α

0

———隧道軸線與洞口軸線的夾角(采取平面或縱坡夾角的值);

α

m

———盾構外徑;

Φ

s

———楔形量;

Δ

———;

始發(fā)或接收井預留洞口直徑大于盾構外徑的差值

Δ

e

———測量誤差;

Δ

s

———盾構基座高程誤差;

Δ

g

———

曲線頂管相鄰管節(jié)接口允許的最大間隙與最小間隙

ΔS

之差;

———襯砌向圍巖的變形值;

δ

———;

管片環(huán)水平直徑點向圍巖的變形值

δ

d

———計算斷面與管片垂直中心線的夾角。

θ

設計參數(shù)及系數(shù):

2.2.4

———結構重要性系數(shù);

γ

0

———;

管道綜合系數(shù)

k

m

———水平土壓力與豎向土壓力的比值;

K

0

———后背的土抗系數(shù);

K

x

———;

靜止土壓力系數(shù)

k

0

———被動土壓力系數(shù);

k

p

··

7———鋼管管壁截面設計穩(wěn)定性系數(shù);

K

st

———;

豎向壓力作用下柔性管的豎向變形系數(shù)

k

b

———鋼管管道結構自重重力作用下管壁截面的最大彎矩

km

g

系數(shù);

———

鋼管管道結構的豎向土壓力重力作用下管壁截面的最

k

vm

大彎矩系數(shù);

———鋼管管道結構管內電纜設備重力作用下管壁截面的最

k

wm

大彎矩系數(shù);

———;

彎矩系數(shù)

k

mi

———軸力系數(shù);

kni

———管壁失穩(wěn)時的褶皺波數(shù);

n

t

———;

彎曲剛度折減系數(shù)

η

———應力折減系數(shù);

ηc

———彎矩增大系數(shù);

———地層填充系數(shù);

α

———;

管道結構剛度與管周原狀土體剛度的比值

a

s

———漿液損失系數(shù);

β

———可變作用組合系數(shù);

c

φ

———。

地面作用傳遞至管頂壓力的準永久值系數(shù)

q

φ

其他:

2.2.5

———土的黏聚力;

C

———天;

d

———;

單位寬度的彎曲剛度

EI

———鋼管管壁單位縱向長度的截面慣性矩;

I

p

———鋼管道最大豎向變形;

ω,

cmax

———土的內摩擦角;

φ

———;

鋼管的計算溫差

ΔT

———敞開式頂管機工具管刃腳厚度;

t

———擠壓式頂管機的刀盤開口率;

e

··

8———網(wǎng)格擠壓式頂管機的網(wǎng)格截面參數(shù);

α

w

———;

土壓平衡或泥水平衡矩形頂管迎面阻力經驗系數(shù)

α

r

———氣壓頂管機的氣壓強度;

Pn

———土壓平衡或泥水平衡頂管機的控制土壓力;

P

———;

計及季節(jié)變化的最大接地電阻

R

———后背土體的承載力;

R

b

———計算用的流經綜合接地網(wǎng)的人地短路電流。

I

··

9

基本規(guī)定

3

一般規(guī)定

3.1

電纜隧道應符合電纜敷設、檢修及運行維護要求,并具有

3.1.1

必要的安全防護等設施。

,

電纜隧道凈空尺寸應滿足電網(wǎng)遠景規(guī)劃要求應符合現(xiàn)行

3.1.2

國家標準《電力工程電纜設計標準》的相關規(guī)定,滿足施

GB50217

工工藝、結構變形和位移等要求。

、、、

電纜隧道設計應根據(jù)隧道斷面尺寸隧道長度工程場地

3.1.3

地質、水文、施工周期、工程造價等因素綜合研究確定適宜的施工

方法。

電纜隧道的主體結構工程,設計使用年限應為年。

3.1.4100

,

電纜隧道的安全等級不應低于二級電纜隧道結構重要性

3.1.5

系數(shù)不應小于。

1.0

電纜隧道宜為一個防火分匹,火災危險性類別應為戊類。

3.1.6

鋼筋混凝土結構電纜隧道的環(huán)境類別應按現(xiàn)行國家標準

3.1.7

《混凝土耐久性設計標準》/執(zhí)行。

GBT50476

鋼筋混凝土隧道最大裂縫寬度限值按照結構類型、使用要

3.1.8

求、所處環(huán)境和防水措施等因素確定,計算應符合現(xiàn)行國家標準

《》/。

混凝土結構設計標準的相關規(guī)定

GBT50010

電纜隧道應按抗浮設防水位進行抗浮穩(wěn)定性驗算。

3.1.9

電纜隧道結構應進行抗震設計。

3.1.10

電纜隧道設計應依據(jù)基本的基礎資料,根據(jù)不同設計階

3.1.11

、,,、

段的任務目的和要求針對電纜隧道的特點和規(guī)模確定搜集調

查基礎資料的內容和范圍,并進行調查、測繪、勘探和試驗?;A

資料應齊全、準確,滿足設計要求。

··

10應對結構在施工和使用的不同階段的多種受力狀況,分

3.1.12

,。

別進行結構分析并確定最不利的作用效應組合

結構分析所需的各種幾何尺寸,以及所采用的計算圖形、

3.1.13

邊界條件、荷載的取值與組合、材料性能的計算指標、初始應力和

,,

變形狀況等應符合結構的實際工作狀況并應具有相應的結構保

證措施。結構分析中所采用的各種簡化和近似假定,應有理論或

試驗的依據(jù),或經工程實踐驗證。計算結構的準確程度應符合工

程設計的要求。

應根據(jù)結構形狀支撐條件和極限狀態(tài)等建立合適的結

3.1.14

構分析模型。

地層模擬可采用彈性地基法。設計中的地基反力系數(shù)應

3.1.15

、。

綜合土體模量荷載條件和支撐狀況選取

隧道結構應按以概率理論為基礎的極限狀態(tài)法設計,進

3.1.16

行穩(wěn)定性驗算時,應采用總安全系數(shù)法;地下結構應進行承載能力

極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設計,并應根據(jù)施工和使用過程中

在結構上可能同時出現(xiàn)的荷載按承載能力極限狀態(tài)和正常使用

極限狀態(tài)分別進行荷載組合,并應取各自的最不利的荷載效應組

合進行包絡設計;巖質隧道結構設計應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鐵路隧

》。

道設計規(guī)范的相關規(guī)定

TB10003

電纜隧道設計應按工程建設程序進行地形地質勘察、工

3.1.17

程環(huán)境調查,且應符合國家及電力行業(yè)標準的相關規(guī)定。

荷載

3.2

作用在地下結構上的荷載,可按表進行分類。

3.2.13.2.1

在決定荷載數(shù)值時,應綜合施工和使用年限內發(fā)生的變化,根

據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》及相關規(guī)范規(guī)

GB50009

,

定的可能出現(xiàn)的最不利情況確定不同荷載組合時的組合

系數(shù)。

··

11表荷載分類

3.2.1

荷載名稱荷載分類

結構自重

圍巖壓力

結構附加永久荷載

永久荷載

水壓力

混凝土收縮和徐變的影響力

主要荷載

電纜及附件自重

車輛荷載

人群荷載

可變荷載

電纜及附件縱向張力

施工荷載

溫度變化影響

灌漿壓力附加荷載

凍脹力

地震作用

偶然荷載

落石沖擊力

注:當電纜隧道覆土厚度大于或等于時,可不計入車輛荷載產生的沖擊力。

1.0m

應根據(jù)電纜隧道所處的地形、地質條件、埋置深度、結構特

3.2.2

征和工作條件、施工方法、相鄰隧道間距等因素確定荷載。施工中

如發(fā)現(xiàn)與實際不符,應及時修正。對地質復雜的電纜隧道,必要時

應通過實地測量確定作用的代表值或荷載計算值及其分布規(guī)律。

作用在結構上的水壓力,可根據(jù)施工階段和長期使用過程

3.2.3

中地下水位的變化,匹分不同的圍巖條件,按靜水壓力計算或把水

作為土的一部分計入壓力。

本標準所列之外的特殊荷載,在荷載計算組合時應作特殊

3.2.4

處理。

··

12

工程材料

3.3

工程材料應根據(jù)結構類型、受力條件、使用要求和所處環(huán)

3.3.1

境選用,并符合可靠性、耐久性和經濟性的要求。

一般環(huán)境條件下電纜隧道的混凝土強度等級不宜低于

3.3.2

表的規(guī)定。

3.3.2

表電纜隧道混凝土的設計強度等級

3.3.2

整體式鋼筋混凝土結構

C30

明挖預制鋼筋混凝土結構

C35

作為永久結構的地下連續(xù)墻和灌注樁

C30

噴射混凝土襯砌

C20

暗挖

現(xiàn)澆混凝土或鋼筋混凝土襯砌

C30

盾構裝配式鋼筋混凝土管片

C50

頂管鋼筋混凝土管

C50

注:最冷月份平均氣溫低于的地匹及受凍害影響的電纜隧道,混凝土強度

-15℃

等級應適當提高。

當有侵蝕性水經常作用時,所用混凝土和水泥砂漿均應具

3.3.3

有相應的抗侵蝕性能。

混凝土結構鋼筋的選用應符合下列規(guī)定:

3.3.4

受力鋼筋宜采用、、、

1HRB400HRB500HRBF400HRBF500

鋼筋。

箍筋宜采用、、鋼筋。

2HPB300HRB400HRB500

噴射混凝土宜采用濕噴射混凝土。

3.3.5

鋼筋混凝土及所用的材料除應符合國家有關標準規(guī)定外,

3.3.6

尚應符合下列規(guī)定:

混凝土不應使用堿活性集料。

1

鋼筋混凝土構件中,鋼筋的技術條件應符合現(xiàn)行國家標準

2

《鋼筋混凝土用鋼》的規(guī)定。

GB1499

··

13噴錨支護采用的材料應符合下列規(guī)定:

3.3.7

,

噴射混凝土應優(yōu)先采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥也

1

可采用礦渣硅酸鹽水泥。

粗集料應采用堅硬耐久的碎石或卵石;噴射混凝土中的石

2

,

子粒徑不宜大于噴射鋼纖維混凝土中的石子粒徑不宜大

16mm

于;集料級配宜采用連續(xù)級配,細集料應采用堅硬耐久的中

10mm

砂或粗砂,細度模數(shù)宜大于,砂的含水率宜控制在。

2.55%~7%

錨桿的桿體直徑宜為,桿體材料宜采用

320mm~32mm

、;。

鋼筋墊板材料宜采用鋼

HRB400HRB500Q235

錨桿用的各種水泥砂漿強度不應低于。

4M20

鋼筋網(wǎng)材料可采用,直徑宜為。

5HPB3006mm~12mm

,

混凝土和噴射混凝土中摻加的各種外加劑其性能應滿足

3.3.8

下列要求:

對混凝土的強度及其與圍巖的粘結力基本無影響,對混凝

1

土和鋼材無腐蝕作用。

()。

對混凝土的凝結時間影響不大除速凝劑和緩凝劑外

2

不易吸濕,易于保存;不污染環(huán)境,對人體無害。

3

噴射鋼纖維混凝土中的鋼纖維宜采用普通碳素鋼制成,并

3.3.9

應滿足下列要求

宜用等效直徑為的方形或圓形斷面。

10.3mm~0.5mm

長度宜為,長度直徑比宜為。

220mm~25mm40~60

抗拉強度不得小于,并不得有油漬和明顯的銹蝕。

3600MPa

、、

暗挖隧道初襯的鋼架宜用鋼筋或型鋼工字型鋼

3.3.10HU

型鋼制成,也可用鋼管或鋼軌制成。

鋼頂管用鋼材宜選用或,頂管鋼材的規(guī)格

3.3.11Q235BQ355B

和性能應符合現(xiàn)行國家標準《碳素結構鋼》/的規(guī)定。

GBT700

··

14

總體設計

4

路徑

4.1

電纜隧道路徑的選擇應根據(jù)電網(wǎng)及城市總體規(guī)劃,綜合地

4.1.1

形、地質、對周圍環(huán)境的影響等因素,經技術經濟方案比較后確定。

電纜隧道路徑的選擇應符合下列規(guī)定

4.1.2

應便于電纜敷設和維護;

1

宜避免穿越工程地質、水文地質特別復雜或嚴重不良地質段;

2

、、、、、

應避開滑坡崩塌地陷泥石流地裂縫活動斷裂等危險

3

地段;

水底隧道宜避開水域中深槽及河(江)勢變化較大的不穩(wěn)

4

定河(江)段。當必須穿越時應有針對性的、切實可行的工程技術

。

措施

路徑設計應調查隧道沿線土地性質及使用情況、水利設

4.1.3

施、建(構)筑物、地下管線等情況。

,

電纜隧道路徑宜沿路網(wǎng)布置且平面中心線宜與道路中心

4.1.4

線平行,隧道宜布置在人行道、非機動車道及綠化帶下方。

電纜隧道宜與規(guī)劃道路、橋隧等同步建設,并在道路路口、

4.1.5

與其他電力通道連通處、規(guī)劃變電站前等位置預留合理的接口。

電纜隧道最小彎曲半徑應滿足隧道施工工藝和電纜敷設

4.1.6

的要求。

工法選擇

4.2

電纜隧道施工工法應結合隧道場地的工程地質水文地

4.2.1

質、環(huán)境條件、隧道埋深、工程安全和工期等因素,進行技術和經濟

綜合比較后確定。

··

15地面空曠且隧道埋深較淺或可與道路同期施工的隧道,宜

4.2.2

。

采用明挖法

、,、、

穿越城鎮(zhèn)人口密集地匹穿越河道軌道交通地下管線

4.2.3

,、、。

等設施的隧道宜采用暗挖法頂管法盾構法

空間設計

4.3

電纜隧道與相鄰建(構)筑物及管線的最小間距應根據(jù)地

4.3.1

、、、,

下管線規(guī)劃地質條件結構安全施工工藝等綜合確定并應符合

國家現(xiàn)行有關標準,且不宜小于表的規(guī)定。當不能滿足要

4.3.1

求時,應在設計和施工中采取必要措施。

表電纜隧道與相鄰建(構)筑物及管線最小間距()

4.3.1m

具體情況開挖式隧道非開挖式隧道

隧道與建(構)筑物水平距離

≥1.0

,

不小于隧道外徑并

隧道與地下管線水平距離

≥1.0

滿足各工法要求

隧道與地下管線交叉垂直間距

≥0.5

、、

電纜隧道宜垂直穿越道路鐵路軌道交通和其他重要地

4.3.2

;,。

下管線受條件限制時可斜向穿越最小交叉角不宜小于

60°

,

穿越河道時應選擇在河床穩(wěn)定的河段最小覆土深度應滿

4.3.3

,:

足河道整治和隧道安全運行的要求并應符合下列規(guī)定

在級航道下面敷設時,頂部高程應在遠期規(guī)劃航道

1Ⅰ~Ⅴ

底高程以下;

2.0m

在、級航道下面敷設時,頂部高程應在遠期規(guī)劃航道

2ⅥⅦ

底高程以下;

1.0m

在其他河道下面敷設時,頂部高程應在河道底設計高程

31.0m

以下。

縱斷面設計

4.4

電纜隧道縱坡設計應滿足排水要求,最小縱坡不宜小于

4.4.1

··

16,當坡度超過時,應在人員通道部位設置防滑地坪或者

0.3%10°

。

臺階

,。

高落差地段的電纜隧道中縱向坡度不宜大于

4.4.215°

、、

電纜隧道覆土厚度應根據(jù)地下管線規(guī)劃地質條件結構

4.4.3

、,。

安全施工工法等綜合確定必要時應采取相應的防護措施

橫斷面設計

4.5

電纜隧道橫斷面應根據(jù)電纜敷設數(shù)量、電壓等級、結構形

4.5.1

,、、

式等要求確定并滿足人員通行電纜及附屬設施的安裝施工設

。

備運輸和運行維護的要求

,

電纜隧道橫斷面凈高不宜小于在較短的隧道中

4.5.21900mm

,,。

或其他管溝交叉的局部段凈高可降低但不應低于

1400mm

。

電纜隧道檢修通道的凈寬不宜小于表的規(guī)定

4.5.34.5.3

()

表隧道內檢修通道凈寬允許最小值

4.5.3mm

電纜支架配置方式開挖式隧道非開挖式隧道

兩側

1000800

單側

900800

電纜隧道應設置排水通道。

4.5.4

工作井

4.6

、、

工作井應結合整體工程籌劃實施條件投資造價和周邊

4.6.1

環(huán)境等因素合理設置,其布置可綜合考慮檢修口、逃生口、吊裝口、

逃生口、排水、通風設施及隧道施工和運行維護等需求。

工作井位置應根據(jù)規(guī)劃、周邊環(huán)境、施工工法、工期、電纜

4.6.2

施工以及運行維護等要求確定。工作井的位置宜按以下主要因素

確定:

宜設置在隧道路徑的中心線上;

1

宜避免對周圍建(構)筑物和地下管線產生不利的影響;

2

··

17不宜設在排水困難、地勢低洼地段。

3

。

施工工作井宜結合永久工作井設置

4.6.3

工作井的尺寸應能滿足施工、運行維護、附屬設施設備安

4.6.4

裝所需空間要求。

、。

工作井的平面形狀應結合隧道路徑走向深度等確定

4.6.5

工作井內宜設置集水井,位置宜避開電纜施工通道、設備

4.6.6

檢修通道。

支接口應滿足各個方向的電纜規(guī)劃進出線需求。與直埋

4.6.7

、、,

電纜電纜保護管電纜溝等較淺電纜通道對接時宜設置過渡井

過渡井宜與工作井本體同步設計和建設。

工作井內樓板開孔宜采取防墜落措施。

4.6.8

出入口

4.7

隧道出入口可分為吊裝口、管線進出口、通風口、檢修口、

4.7.1

逃生口,各出入口應滿足下列要求:

、

出入口的地面建筑應根據(jù)其所處地段的地形地貌條件和

1

環(huán)境要求,選擇與周邊環(huán)境、景觀相協(xié)調的結構形式和建筑造型及

色彩。

。

出入口地面建筑宜設置在靠近交通運輸方便的地方

2

出入口地面建筑應布置緊湊,節(jié)約用地,不占或少占經濟

3

效益高的土地。

檢修口、通風口的開口沿口標高應高出室外地面地坪

4300mm

,,

以上并采取防止地面水倒灌的措施滿足內澇防治重現(xiàn)期不少于

100

年的防內澇要求;有洪水威脅的地匹,其開口頂標高應滿足防洪要求。

吊裝口的設置可視實際具體工程情況確定,并應滿足下列

4.7.2

要求:

,,

吊裝口在非放線施工的狀態(tài)下應做好封堵或設置防止

1

雨、雪、地表水和小動物進入室內的設施。

吊裝口的設置不應對城市景觀、交通疏導、市政管線運營

2

··

18等造成嚴重影響;當?shù)跹b口僅用于電纜施工時,其平面尺寸不宜小

,;

于并能滿足電纜彎曲半徑的要求當兼作設

800mm×800mm

備、材料運輸通道時,其平面尺寸應滿足吊裝設備及材料進出隧道

的空間要求。

管線進出口的設置應滿足下列要求

4.7.3

供電纜接入隧道的管線進出口設計應滿足各個方向的電

1

纜規(guī)劃進出線需求。供電纜接入隧道的管線進出口應采用穿墻

套管。

、

供通信排水等管線接入隧道的管線進出口設計應根據(jù)所

2

需管線的要求,隨土建同步建設預留。

管線進出口應滿足管線接入、引出隧道時防水封堵的

3

。

要求

管線進出口的尺寸及埋深宜結合隧道外的電纜敷設方式

4

確定,并應滿足電纜敷設作業(yè)所需空間。

管線進出口處的結構應有防止產生不均勻沉降的措施。

5

通風口的設置應滿足下列要求

4.7.4

通風口的設置應滿足通風匹段的劃分、隧道工作井的設

1

置、城市規(guī)劃、地面環(huán)境景觀及環(huán)境噪聲等因素的要求。宜根據(jù)隧

。

道長度均勻布置

通風口的布置可結合檢修口、逃生口一并設置,也可單獨

2

設置,并應盡量與現(xiàn)有或規(guī)劃建筑合建,減少對城市景觀的影響。

檢修口的設置應滿足下列要求:

4.7.5

隧道宜在變電站電纜終端站以及路徑上方每適當

12km

位置設置檢修口,檢修口下方應設置方便運行人員上下的樓梯。

檢修口的設置應滿足防盜、防強行進入的要求。

2

檢修口的設置應滿足火災時人員疏散以及平時運行和維

3

,、,

護的需要當檢修口用作設備材料等的進出口時檢修口內的梯

道、通道尺寸應滿足人員搬運設備、材料等的通行要求。

當檢修口兼作通風工作井與通風口時,出入口內不宜設置

4

··

19混凝土樓梯。當?shù)孛嬖O置不與樓梯間合用的獨立風亭時,風亭宜

。

與地面出入口貼臨設置通風口的尺寸應滿足隧道正常運行及消

防通風的要求。

檢修口可兼作逃生口。

5

逃生口的設置應滿足下列要求

4.7.6

逃生口間距不宜超過,采用非明挖隧道時可適當

11000m

加大間距;隧道首末兩端無安全門時,宜在距離端部不大于處

5m

設置逃生口。

,,

逃生口可采用爬梯搭配人孔井的型式宜設置于綠化帶

2

也可以設置于機動車道、非機動車道或者人行步道上。

逃生口沿隧道縱長不應小于個;逃生口的設置宜避開公共

32

;,

交通設施逃生口尺寸一般為條件受限時不應小于

1m×1m0.7m×

;當為圓形時,內徑一般為,條件受限時不應小于。

0.7m1m0.7m

··

20

明挖隧道

5

一般規(guī)定

5.1

明挖隧道隧道宜采用矩形鋼筋混凝土結構,明挖隧道宜按

5.1.1

底板支撐在彈性地基上的結構計算。

、,

明挖隧道設計中遇到地基承載力不足地下水等情況應

5.1.2

采取輔助工程措施。

預制拼裝式混凝土隧道的設計應根據(jù)場地條件、運輸?shù)跹b

5.1.3

、。

條件投資造價等因素綜合確定

預制拼裝式混凝土隧道的線型宜順直,轉角處可采用預制

5.1.4

轉角節(jié)點或通過現(xiàn)澆隧道連接。

當工程條件許可,宜優(yōu)先采用放坡施工。開挖深度大、開

5.1.5

(),。

挖范圍影響到周邊建構筑物等情況應開展基坑支護設計

當遇到淺層軟弱土層或不均勻土層的地基,明挖隧道可采

5.1.6

用換填墊層法或復合地基法,并應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑地基處

》。

理技術規(guī)范的相關規(guī)定

JGJ79

結構計算

5.2

明挖隧道應根據(jù)地質、埋深、施工方法等條件,進行基坑整

5.2.1

。

體滑移及隧道地基承載力驗算

明挖隧道宜按下列方法和原則計算土壓力:

5.2.2

明挖隧道頂板或拱頂上部垂直土壓力按全土柱計算。豎

1

向荷載應結合地面及鄰近的荷載對豎向壓力的影響進行計算;

;

明挖隧道的水平土壓力宜按靜止土壓力計算

2

永久結構應根據(jù)外側土壓力的變化以及與基坑支護結構

3

的共同作用而分擔的土壓力,分別按最大、最小側壓力兩種情況,

··

21與其他荷載進行不利包絡組合;

荷載計算中應計及地面荷載和破壞棱體范圍的建筑物以

4

及施工機械等引起的附加水平側壓力。

作用在明挖隧道結構上的水壓力,應根據(jù)施工階段和長期

5.2.3

,,

使用過程中地下水位的變化以及不同的地質條件分別按下列規(guī)

定計算:

水壓力可按靜水壓力計算,并應根據(jù)設防水位以及施工階

1

段和使用階段可能發(fā)生的地下水位最不利情況,計算水壓力對結

構的作用

砂性土地層的側向水、土壓力應采用水土分算;

2

黏性土地層的側向水、土壓力,在施工階段應采用水土合

3

,。

算使用階段宜采用水土分算

明挖隧道應按“荷載結構”模型進行結構內力和變形計算

5.2.4

分析。

現(xiàn)澆混凝土結構的截面內力計算模型宜采用閉合框架模

5.2.5

。:

型作用于結構底板的基底反力分布應根據(jù)地基條件具體確定

對于地層較為堅硬或經加固處理的地基,基底反力可視為

1

直線分布;

對于未經處理的柔軟地基基底反力應按彈性地基上的平

2

面變形截條計算確定。

僅帶縱向拼縫接頭的預制混凝土結構的截面內力計算模

5.2.6

型宜采用與現(xiàn)澆混凝土結構相同的閉合框架模型。

預制拼裝式混凝土隧道連接設計應符合現(xiàn)行國家標準城

5.2.7

市綜合管廊工程技術規(guī)范》的相關規(guī)定。

GB50838

基坑支護設計

5.3

、

基坑支護應綜合工程地質與水文地質條件基坑開挖深

5.3.1

度、降排水條件、周邊環(huán)境對基坑側壁位移的要求、基坑周邊荷載、

施工季節(jié)、支護結構使用期限等因素設計。

··

22基坑支護結構設計應根據(jù)表選用相應的側壁安全

5.3.25.3.2

。

等級及重要性系數(shù)

表建筑基坑側壁安全等級及重要性系數(shù)

5.3.2

安全等級破壞后果重要性系數(shù)

γ

0

支護結構破壞或土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周

一級

1.1

邊環(huán)境和工程施工影響很嚴重

支護結構破壞或土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周

二級

1.0

邊環(huán)境影響一般,但對地下結構施工影響嚴重

支護結構破壞或土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周

三級

0.9

邊環(huán)境及地下結構施工影響不嚴重

注:各地匹建筑基坑側壁安全等級可根據(jù)環(huán)境保護等級參照地匹經驗另行確定。

基坑支護結構應采用以分項系數(shù)表示的極限狀態(tài)設計表

5.3.3

達式進行設計。基坑支護結構極限狀態(tài)可分為下列兩類:

承載能力極限狀態(tài):對應于支護結構達到最大承載能力或

1

土體失穩(wěn)、管涌導致支護結構和周邊環(huán)境破壞。

正常使用極限狀態(tài):對應于支護結構的變形已妨礙地下結

2

構施工或影響周邊環(huán)境的正常使用。

基坑工程在開挖深、面積大、環(huán)境保護要求高或工程有特

5.3.4

殊的工期要求等情況下可采用支護結構與主體結構相結合的方

。。

案方案確定前宜開展充分的技術經濟分析采用支護結構與主

體結構相結合的基坑工程的設計應符合下列規(guī)定

支護結構在基坑開挖階段應根據(jù)有關規(guī)定進行設計計算

1

和驗算,在永久使用階段應根據(jù)相關規(guī)范滿足主體結構的設計計

算要求;

基坑開挖階段坑外土壓力采用主動土壓力,永久使用階段

2

坑外土壓力采用靜止土壓力;

支護結構相關構件的節(jié)點連接、變形協(xié)調與防水構造尚應

3

滿足主體工程的設計要求。

··

23根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設計要求,

5.3.5

基坑支護應按下列規(guī)定進行計算和驗算

基坑支護結構均應進行承載能力極限狀態(tài)的計算,計算內

1

容應包括:

);

根據(jù)基坑支護形式及其受力特點進行土體穩(wěn)定性計算

1

)基坑支護結構的受壓、受彎、受剪承載力計算;

2

)當有錨桿或支撐時,應對其進行承載力計算和穩(wěn)定性驗算。

3

對于支護結構安全等級為一級、二級的基坑工程,應對支

2

,

護結構變形及基坑周邊土體的變形進行計算并應進行周邊環(huán)境

影響的分析評價。

地下水控制計算和驗算應包括:

3

);

抗?jié)B透穩(wěn)定性驗算

1

)基坑底突涌穩(wěn)定性驗算;

2

)根據(jù)支護結構設計要求進行地下水位控制計算。

3

基坑支護設計內容應包括對支護結構計算和驗算、質量檢

5.3.6

。

測及基坑監(jiān)測的要求

當場地開闊和環(huán)境條件允許并經驗算能滿足邊坡穩(wěn)定性

5.3.7

要求時,宜采用放坡開挖。放坡開挖的基坑,應對邊坡表面進行保

,。

護處理以防止?jié)B水或土的剝落

當場地內有地下水時應根據(jù)場地及周邊匹域的工程地質

5.3.8

條件、水文地質條件、周邊環(huán)境情況和支護結構與基礎類型等因素

確定地下水控制方法。當場地周圍有地表水匯流排瀉或地下水管

滲漏時應對基坑采取相應的保護措施

當降水會對基坑(槽)周邊建筑物、地下管線、道路等造成

5.3.9

危害或對環(huán)境造成長期不利影響時,應采用截水方法控制地下水。

采用懸掛式帷幕時,應同時采用坑內降水,并宜根據(jù)水文地質條件

。

結合坑外回灌措施

當坑底以下有水頭高于坑底的承壓水含水層時,各類支

5.3.10

護結構均應進行承壓水作用下的坑底突涌穩(wěn)定性驗算。當不滿足

··

24突涌穩(wěn)定性要求時,應對該承壓水含水層采取截水、減壓措施。

地下水控制設計應符合現(xiàn)行行業(yè)標準建筑與市政工程

5.3.11

地下水控制技術規(guī)范》的相關規(guī)定,并滿足基坑(槽)周邊

JGJ111

建(構)筑物、地下管線、道路等的沉降控制值要求。

構造要求

5.4

變形縫的設置應符合下列規(guī)定:

5.4.1

明挖整體澆筑式結構沿線應設置變形縫;

1

、

不同工法結構形式隧道銜接處結構斷面形式明顯改變

2

處、與變電站接口處、工作井室外側、荷載和工程地質等條件發(fā)生

顯著改變處均設置變形縫;

,,

明挖隧道變形縫縫距不宜超過縫寬宜為當

330m30mm

采取可靠措施時,變形縫間距可適當增大;

變形縫應設置止水構造。

4

鋼筋混凝土保護層厚度應符合下列規(guī)定:

5.4.2

、

保護層厚度應根據(jù)結構類別環(huán)境條件和耐久性要求等

1

確定;

隧道結構迎水面鋼筋的混凝土保護層厚度不應小于。

250mm

,

明挖結構現(xiàn)澆鋼筋混凝土的橫向施工縫的位置及間距應

5.4.3

綜合結構形式、受力要求、氣象條件及變形縫間距等因素,參照類

似工程的經驗確定。施工縫間各結構段的混凝土宜間隔澆注。

明挖法地下結構周邊構件和中間樓板每側暴露面上分布鋼

5.4.4

:,

筋的配筋率當分布鋼筋采用級鋼筋時不宜低于當為

HPB3000.3%

級鋼筋時不宜低于,同時分布鋼筋的間距也不宜大于

HRB4000.2%

。當位于軟弱地基上時,其頂、底板縱向鋼筋的配筋量尚應適

150mm

當增大。

、,

矩形隧道結構頂?shù)装迮c側墻連接處可設置腋角腋角的

5.4.5

邊寬不宜小于,內配置八字斜筋的直徑宜與側墻的受力筋

150mm

相同,間距可為側墻受力筋間距的兩倍(即間隔配置)。當?shù)装迮c

··

25側墻連接處由于電纜支架的安裝需要無法設置腋角時,應適當增

。

大拐角處的鋼筋量

嚴寒地匹隧道結構宜位于當?shù)貎鐾翆右韵?,當混凝土結構位

5.4.6

于凍土層以上時,應綜合凍融環(huán)境的作用,并進行相應的抗凍設計。

,

隧道應根據(jù)電纜敷設或施工需求設置預埋件應與結構主

5.4.7

體同期設計施工,外露部分應做防腐處理。

··

26

暗挖隧道

6

一般規(guī)定

6.1

暗挖隧道應采用整體式襯砌或復合式襯砌結構。

6.1.1

暗挖隧道襯砌設計應綜合考慮地質條件、斷面形狀及尺

6.1.2

、、,。

寸支護結構施工條件等因素并應充分利用圍巖的自承能力

襯砌應有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性,保證隧道長期安全使用。

暗挖法結構設計應以理論計算為基礎,結合工程類比法確

6.1.3

,,

定結構設計參數(shù)宜采用信息化設計根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控量測反饋信

息,經分析及時調整設計參數(shù)。

暗挖隧道斷面應能滿足電纜敷設及運維的空間要求,為了

6.1.4

充分利用空間,隧道宜采用直墻圓拱式斷面;在圍巖較差、側向壓

力較大和地下水豐富的地段宜設仰拱

暗挖隧道的頂拱和仰拱曲率半徑應根據(jù)隧道斷面形狀、工

6.1.5

程地質和水文地質條件、隧道埋置深度、隧道寬度和結構受力特點

等條件確定

結構計算

6.2

地層壓力應根據(jù)結構所處工程地質和水文地質條件、埋置深

6.2.1

、、

度結構型式及其工作條件施工方法及相鄰隧道地下結構間距等因

素,結合已有的試驗、測試和研究資料確定,并應符合下列規(guī)定:

暗挖隧道地層豎向壓力淺埋情況下宜按全土柱重量計算,

1

深埋情況下宜考慮土體卸載拱作用的影響。

暗挖隧道土質地層水平壓力應按下列規(guī)定計算

2

)施工階段的初期支護作用在主動匹的土壓力宜按朗金土

1

壓力計算,在支護結構的非脫離匹或給支護結構施加預

··

27應力時,應計及土體抗力的作用;

);

使用階段永久結構的水平土壓力宜按靜止土壓力計算

2

)永久結構應根據(jù)外側土壓力的變化以及與初期支護結構

3

的共同作用而分擔的土壓力,分別按最大、最小側壓力兩

,;

種情況與其他荷載進行不利包絡組合

)荷載計算中應計及地面荷載和破壞棱體范圍的建筑物以

4

及施工機械等引起的附加水平側壓力。

作用在暗挖隧道上的水壓力,應根據(jù)施工階段和長期使用過

6.2.2

,,:

程中地下水位的變化以及不同的圍巖條件分別按下列規(guī)定計算

水壓力可按靜水壓力計算,并應根據(jù)設防水位以及施工階

1

段和使用階段可能發(fā)生的地下水位最不利情況,計算水壓力對結

;

構的作用

砂性土地層的側向水、土壓力應采用水土分算;

2

黏性土地層的側向水、土壓力,在施工階段應采用水土合

3

算,使用階段宜采用水土分算。

,

初期支護應按承受施工期間全部荷載的承載結構設計有

6.2.3

類似成熟經驗或成功案例時,其設計參數(shù)以工程類比法為主確定;

當無經驗可以類比或環(huán)境條件復雜、形式特殊的結構,宜通過理論

分析進行驗算

二次襯砌應按承受使用期間全部荷載的承載結構設計,并

6.2.4

按“荷載結構”模型進行結構內力和變形計算分析,根據(jù)受力和構

-

造要求配置鋼筋,最小配筋率不得小于構造配筋率。

采用荷載結構法計算隧道襯砌時應計入圍巖對襯砌變

6.2.5-

形的約束作用,如彈性抗力。彈性抗力的大小及分布可根據(jù)襯砌

在荷載作用下的變形、回填情況和圍巖的變形性質等因素,采用局

部變形理論,由下式計算確定:

()

σ=Kδ6.2.5

式中:———彈性抗力強度;

σ

———圍巖彈性抗力系數(shù);

K

··

28———襯砌向圍巖的變形值。

δ

,

初期支護結構應按臨時構件進行設計并僅按荷載效應的

6.2.6

基本組合進行極限狀態(tài)承載能力計算,結構重要性系數(shù)應取

γ0=

,同時不應考慮耐久性設計要求。

1.0

工作井

6.3

采用暗挖法施工的工作井井口應設混凝土或鋼筋混凝土

6.3.1

鎖口圈。工作井襯砌結構形式應根據(jù)圍巖級別和使用要求確定,

。

宜采用復合式襯砌

工作井井口段、地質條件較差的井身段及馬頭門的上方宜

6.3.2

設壁座,其形式、間距可根據(jù)地質條件、施工方法及襯砌類型確定。

。

馬頭門處襯砌結構應加強

工作井與隧道接口處宜設置變形縫。

6.3.3

構造要求

6.4

整體式襯砌應滿足下列要求

6.4.1

級圍巖的襯砌應采用鋼筋混凝土結構。

1Ⅵ

沉降縫、伸縮縫縫寬不應小于。伸縮縫、沉降縫應

220mm

。

垂直于隧道軸線豎向設置

最冷月平均氣溫低于的地匹,應根據(jù)情況設置變形縫。

3-15℃

沉降縫、伸縮縫可兼做施工縫。在設有沉降縫、伸縮縫的

4

位置,施工縫宜調整到同一位置。

。

各級圍巖地段拱部襯砌背后應壓注不低于的水泥砂漿

5M20

復合式襯砌應滿足下列要求:

6.4.2

復合式襯砌是由初期支護和二次襯砌及中間的防水層組

1

合而成的襯砌形式。

初期支護應符合下列規(guī)定

2

)初期支護宜采用錨噴支護,即由噴射混凝土、錨桿、鋼筋

1

網(wǎng)和鋼架等支護形式單獨或組合使用。

··

29)噴射混凝土應優(yōu)先采用濕噴工藝,厚度不小于。

250mm

),,

巖質隧道宜采用系統(tǒng)錨桿沿隧道周邊梅花形均勻布置

3

其方向應接近于徑向或垂直巖層。

)土質隧道宜采用超前小導管,向隧道開挖面前方傾斜

4

布置

)鋼筋網(wǎng)應以的鋼筋焊接而成,網(wǎng)格間距宜

56mm~8mm

為。

100mm~250mm

)鋼架可設置于隧道拱部、拱墻或全環(huán),鋼架應在開挖后或

6

初噴混凝土后及時架設鋼架背后的間隙應設置墊塊并

填充密實。

圍巖較差地段的襯砌應向圍巖較好地段延伸,延伸長度宜

3

。,

為偏壓襯砌段應向一般襯砌段延伸延伸長度應根據(jù)

5m~10m

偏壓情況確定,一般不小于。

10m

圍巖地質條件較差或隧道跨度較大、需要采用分部開挖施

4

工時,應進行開挖方法設計,明確各部開挖順序、臨時支撐措施和

。

臨時支護參數(shù)

變形縫寬度不應小于。

520mm

隧道拱頂應進行填充注漿以保證初期支護與二次襯砌密貼。

6

特殊地質地段的襯砌結構應滿足下列要求

6.4.3

黃土地匹的隧道,應視黃土分類、物理力學性能和施工方

1

法等確定襯砌結構,并應采用曲墻有仰拱的襯砌,曲墻襯砌的邊墻

矢高不應小于弦長的/。

18

黃土隧道宜采用復合式曲墻帶仰拱襯砌其初期支護宜采用

鋼架、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土和錨桿支護,噴層厚度不得小于,

100mm

鋼筋網(wǎng)鋼筋直徑宜為。設錨桿時,其長度宜為

6mm~12mm

,支護沿縱向每隔設置,應設置環(huán)向變形縫,

2.5m~4m5m~10m

。

其寬度宜為

20mm~30mm

位于隧道附近地表的沖溝、陷穴、裂縫應予回填、鋪砌,并設置

地表水的引排設施。

··

30含水砂層及軟弱、膨脹性圍巖的隧道設計應遵守下列

2

規(guī)定

)襯砌宜采用曲墻有仰拱的結構;必要時可采用鋼筋混凝

1

土或鋼架混凝土結構。

),、

通過含水砂層時施工前宜采取設置地表砂漿錨桿從

2

地表或沿隧道周邊向圍巖注漿等預加固措施;施工中

可采用超前錨桿、超前小導管注漿或管棚等超前支護

措施。

),。

通過軟弱和膨脹性圍巖時宜采用圓形或接近圓形斷面

3

)根據(jù)具體情況,應對地表水和地下水作出妥善處理。

4

穿越巖溶、洞穴的隧道,應根據(jù)空穴大小、充填情況及其與

3

、,:

隧道的關系地下水情況采取下列處理措施

)對空穴水的處理應因地制宜,采用截、堵、排結合的綜合

1

治理措施。

)干、小的空穴,可采取堵塞封閉;有水且空穴較大,不宜堵

2

,,、。

塞封閉時可根據(jù)具體情況采取梁拱跨越

)當空穴巖壁強度不夠或不穩(wěn)定,可能影響隧道結構安全

3

時,應采取支頂、錨固、注漿等措施。

,:

通過含瓦斯地層的隧道應采取下列防瓦斯措施

4

)隧道應采用復合式襯砌,初期支護的噴射混凝土厚度不

1

應小于,二次襯砌模筑混凝土厚度不應小

150mm

于。

400mm

),

襯砌應采用單層或多層全封閉結構并選用氣密性建筑

2

材料,提高混凝土的密實性和抗?jié)B性指標。

)襯砌施工縫隙應嚴密封填。

3

)應向襯砌背后或地層壓注水泥砂漿,或采用內貼式、外貼

4

,。

式防瓦斯層加強封閉

通過放射性巖層的隧道應根據(jù)放射性元素性質和放射強

5

度采用特殊方法設計。

··

31輔助工程措施

6.5

暗挖隧道應根據(jù)地下水特性及環(huán)境情況,采用降水或止水

6.5.1

等地下水處理措施,應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑與市政工程地下水

控制技術規(guī)范》的相關規(guī)定。

JGJ111

超前導管及管棚應滿足下列要求:

6.5.2

超前導管或管棚的設計參數(shù)可按表選用。

16.5.2

表超前導管和管棚支護設計參數(shù)值

6.5.2

鋼管長度()

m鋼管鋼管

鋼管沿隧道

鉆設沿拱的

鋼管沿拱的縱向的

支護適用注漿環(huán)向

直徑環(huán)向兩排鋼管

形式地層孔的布置

每根長總長度

()

外插角搭接長度

mm

間距間距

()()

°m

()()

mmmm

100~300~

導管土層

32~502~52~55~151

150500

土層或

不大于

100~300~

管棚不穩(wěn)定

80~1804~610~401.5

1505003

巖體

注:導管和管棚采用的鋼管應直順,不鉆入圍巖的部分可不鉆孔。

1

,,。

導管如錘擊打入時尾部應補強前端應加工成尖錐形

2

管棚采用的鋼管縱向連接絲扣長度不小于,管箍長,并均采

3150mm200mm

用厚壁鋼管制作。

導管和管棚注漿應符合下列規(guī)定:

2

)注漿漿液宜采用水泥或水泥砂漿。

1

)注漿漿液必須充滿鋼管及周圍的孔隙并密實,其注漿量

2

和壓力應根據(jù)試驗確定。

注漿加固應滿足以下要求:

6.5.3

在砂卵石地層中宜采用滲入注漿法;在砂層中宜采用劈裂

1

··

32注漿法或滲入注漿法;在黏土層中宜采用劈裂注漿法或電動硅化

;,。

注漿法在淤泥質軟土層中宜采用高壓噴射注漿法

如條件允許宜在地面進行。如無條件,可在洞內沿周邊超

2

前預注漿,或施做導洞后對隧道周邊進行徑向注漿。

注漿材料應符合下列規(guī)定

3

)具有良好的可注性。

1

)固結后收縮小,具有良好的粘結力和一定強度、抗?jié)B、耐

2

久和穩(wěn)定性,當?shù)叵滤星治g作用時,應采用耐侵蝕性的

。

材料

)無毒并對環(huán)境污染小。

3

)注漿工藝簡單,操作方便、安全。

4

注漿漿液應符合下列規(guī)定

4

)預注漿和高壓噴射注漿宜采用水泥漿、黏土水泥漿或化

1

學漿液。

)壁后回填注漿宜采用水泥漿液、水泥砂漿或摻有石灰、黏

2

、。

土粉煤灰等水泥漿液

)注漿漿液配合比應經現(xiàn)場試驗確定。

3

注漿孔距應經計算確定;壁后回填注漿孔應在初期支護結

5

(),;

構施工時預留埋其間距宜為高壓噴射注漿的噴射孔

2m~5m

距宜為。

0.4m~2.0m

注漿過程中應根據(jù)地質、注漿目的等控制注漿壓力。注漿

6

結束后應檢查其效果,不合格者應補漿。注漿漿液達到設計強度

后方可進行開挖

注漿量可按下式計算:

6.5.4

()

QVnα6.5.4

=

β

3

式中:———注漿量();

Qm

3

———();

被加固的土體體積

Vm

———地層孔隙率,可按地質勘察報告中給出的地層孔隙率

n

取值,或參考表;

6.5.4

··

33

———地層填充系數(shù),深孔注漿宜取,小導管注漿

α0.6~1.0

;

及徑向注漿宜取

0.2~0.5

———漿液損失系數(shù),宜取。

1.2~1.4

β

表地層孔隙率

6.5.4

()

名稱孔隙率

%

、、

中砂粗砂礫砂

33~46

、

粉砂細砂

33~49

粉質黏土

35~50

黏土

41~52.4

風化巖

5~45

··

34

頂管隧道

7

一般規(guī)定

7.1

頂管可在淤泥質黏土、黏土、粉土、砂土、碎石土及巖石中

7.1.1

頂進,不同地質條件下頂管機械的選型參考詳見附錄。

A

在下列地層中不宜采用頂管法

7.1.2

土體地基承載力特征值;

1<30kPa

fd

-2

/;

江河中覆土層滲透系數(shù)為

2k>10cms

漂石或塊石;

3

堅硬巖。

4

。

頂管不宜在土層軟硬明顯的界面上長距離頂進

7.1.3

頂管管徑應根據(jù)設計功能及相關要求確定。管材的選擇

7.1.4

應根據(jù)管徑、管道用途、管材受力特性和地質條件等因素確定,宜

。,

優(yōu)選鋼筋混凝土管道對于各種管材制成的頂管管段應滿足性

能要求,并符合施工工藝機械配備要求。

頂管應有足夠的覆土厚度。覆土厚度應滿足下列要求:

7.1.5

,;

頂管覆土厚度不宜小于倍管道外徑并應大于

11.51.5m

穿越河道時應滿足河道的規(guī)劃要求布置在河床的沖刷線以

2

下,最小覆土厚度不宜小于管道外徑的倍,且不宜小于;

1.52.5m

在有地下水地匹及穿越河道時,頂管覆土厚度應滿足管道

3

。

抗浮要求

頂管間距應滿足下列要求:

7.1.6

互相平行的管道水平間距應根據(jù)土層性質、管道直徑和管

1

,。

道埋置深度等因素確定宜大于倍的管道外徑

1

空間交叉管道的凈間距,鋼管不宜小于倍管道外徑,

20.5

且不應小于;鋼筋混凝土管不宜小于倍管道外徑,且不宜

1.0m1

··

35小于。

2.0m

頂管底與建筑物基礎底面相平時外徑大于的管道

31.5m

與建筑物基礎邊緣的凈距不宜小于,外徑小于的管道不

3m1.5m

宜小于倍管道外徑。

2

,

頂管底低于建筑基礎底標高時其間距尚應滿足地基土體

4

穩(wěn)定性的要求。

多條頂管并行施工時,相鄰管間最小凈距應根據(jù)地質條

5

件、頂進方法和施工順序等因素確定,通常宜大于較大管道外徑,

;,

且不宜小于不同埋深的管道頂進時宜先頂進埋深較大的管

2m

道;不同口徑管道頂進時,宜先頂進管斷面較大的管道。

中繼間設計應符合下列規(guī)定:

7.1.7

中繼間的設計允許頂力不應大于管節(jié)相應設計轉角的允

1

許頂力;

中繼間的允許轉角宜大于;

21.2°

中繼間的合力中心應可調節(jié);

3

,,

對于中繼間頂力富裕量第一個中繼間不宜小于其

440%

余不宜小于。

30%

混凝土管的中繼間拆除后,應填充混凝土,使內表面與混

7.1.8

,。

凝土頂管內表面齊平形成完整的管道管道強度和防腐性能應

符合管道設計要求。

曲線頂進鋼筋混凝土頂管的設計應符合下列規(guī)定:

7.1.9

初始頂進時,宜有不小于長的直線頂進段,應由直

120m

。

線段逐步過渡到曲線段

相鄰兩管節(jié)之間的轉角應按管道曲率半徑、管徑、管節(jié)

長度及接口形式等確定且宜小于。

0.3°

頂管機尾部鋼套環(huán)及管材鋼承口的寬度應不小于。

3160mm

,、

曲率半徑較小時宜選用厚度較大彈性模量較小的木襯

4

墊,木墊圈厚度應根據(jù)曲率半徑變化調整,應不小于,木墊

20mm

圈宜選用無節(jié)疤松木板。

··

36曲線頂管的最小曲率半徑宜按下式計算:

5

LLD

001

()

R==7.1.9

tanαX

0

式中:———曲率半徑();

Rm

———管節(jié)長度();

Lm

0

———相鄰二節(jié)管節(jié)間的夾角();

α°

0

———(),

相鄰二節(jié)管節(jié)間的最大間隙與最小間隙之差其

Xm

值與不同管節(jié)接口形式的控制允許轉角和襯墊彈性

模量有關;

———管道外徑()。

Dm

1

頂力估算時,曲線頂管與直線頂管相比,應增加頂力附加

6

,。

系數(shù)的值宜按表選取

KK7.1.9

cc

表曲線頂管頂力附加系數(shù)

7.1.9

曲率半徑

R300D250D200D150D100D

11111

K1.101.151.201.251.30

c

注:為管道外徑。

D

1

當采用矩形斷面時,頂管法電纜隧道的設計應符合下列

7.1.10

規(guī)定:

()

管頂最小覆蓋土層厚度不宜小于管節(jié)外邊高度較

1H

w

大值的倍,且不宜小于;

1.13m

頂管管道與既有管道、周邊建筑物或構筑物基礎等鄰近時

2

應進行評估并采取有效措施;

管節(jié)頂、底板與側墻連接處宜設置腋角,配筋面積可為受

3

;

力鋼筋截面面積的

50%

中繼間的結構形狀和管節(jié)接頭應一致;

4

頂管掘進過程中應采取減小管壁摩擦阻力的措施,宜采用

5

。

向管外壁與土體間注入潤滑泥漿的方式減阻

當頂管在巖石地層頂進時,設計應符合下列要求:

7.1.11

要求頂管機應具有頂進過程中換刀具能力及適應巖層強

1

··

37度的二次破碎能力;

;

預估巖石頂管機的換刀次數(shù)

2

防止巖石碎屑進入泥漿套的措施。

3

結構計算

7.2

隧道結構的計算分析模型應符合下列規(guī)定:

7.2.1

對于矩形管道結構應按剛性管考慮;應按截取單元框架結

1

構的模型進行靜力計算。

,

對于圓形管道結構應根據(jù)管道結構剛度與管周原狀土體

2

剛度的比值,確定管道結構的計算分析模型:當時,應

αsαs≥1.0

按剛性管道計算;當時,應按柔性管道計算。

α<1.0

s

頂管的結構計算包括以下內容

7.2.2

頂力的估算:計算完成一次頂進過程(從工作井至接收井)

1

所需的最大頂推力。當估算的總頂推力大于管道允許頂力或工作

井允許頂力時,需設置中繼間或增加減阻措施。

:。

管道允許頂力計算管段傳力面允許的最大頂力

2

管道強度計算:計算管壁截面的最大環(huán)向應力、最大縱向

3

應力、最大組合應力等。計算的應力應不大于管材強度設計值。

:()

管壁穩(wěn)定驗算計算柔性管道如鋼管等管壁截面失穩(wěn)臨

4

界壓力。計算的臨界壓力與管道外壁實際承受的水土壓力值的比

值應大于管道截面設計穩(wěn)定性系數(shù)。

管道豎向變形驗算:計算柔性管道(如鋼管等)在地面荷載

5

。

等豎向荷載作用下產生的最大長期豎向變形其變形量應不影響

管道的正常使用。

鋼筋混凝土管道裂縫寬度驗算:計算鋼筋混凝土管在長期

6

效應作用下,處于大偏心受拉或大偏心受壓狀態(tài)時,最大裂縫寬度

應滿足耐久性和防水的控制要求

頂管總頂力可按下式進行估算:

7.2.3

總頂力可按下式進行估算:

1

··

38()

FCLN7.2.3-1

=1fk+F

式中:———估算總頂力();

FkN

———管道外周長();

Cm

1

———();

管道設計頂進長度

Lm

2

———管道外壁與土層的平均摩阻力(/),采用觸變

fkNm

k

泥漿減阻技術時,其取值可按表選取;

7.2.3

———頂管機的迎面阻力(),可按式式

NkN7.2.3-2~7.2.3-7

F

確定。

2

(/)

表采用觸變泥漿的管外壁單位面積平均摩擦阻力

7.2.3fkNm

k

土類

管材

黏性土粉土粉、細砂土中、粗砂土

鋼筋混凝土

3.0~5.05.0~8.08.0~11.011.0~16.0

鋼管

3.0~4.04.0~7.07.0~10.010.0~13.0

注:當觸變泥漿技術成熟可靠、管外壁能形成和保持穩(wěn)定、連續(xù)的泥漿套時,

1

fk

22

值可直接取//。

3.0kNm~5.0kNm

當采用曲線頂管時,應增加頂力附加系數(shù)。

2K

c

當上下土層不一樣時,應取最大值。

3

可能存在抱管增大阻力的情況,需要考慮對中繼間的影響。

4

其他減阻泥漿的摩阻力可通過試驗確定。

5

頂管機的迎面阻力可按下列公式計算:

2

)圓形截面敞開式頂管機:

1

()()

N=πD-ttR7.2.3-2

Fgd

式中:———頂管機外徑();

Dm

g

———();

工具管刃腳厚度

tm

222

———擠壓阻力(/),可取//。

RkNm300kNm~500kNm

d

)圓形截面擠壓式頂管機:

2

π

2

()()

ND1eR7.2.3-3

F=g-d

4

式中:———開口率。

e

··

39)圓形截面網(wǎng)格擠壓式頂管機:

3

π

2

()

NDαR7.2.3-4

F=wd

g

4

式中:———網(wǎng)格截面參數(shù),取。

αα=0.6~1.0

ww

)圓形截面氣壓平衡式頂管機:

4

π

2

()()

N=DαR+P7.2.3-5

Fgwdn

4

2

式中:———氣壓強度(/)。

PkNm

n

)圓形截面土壓平衡或泥水平衡式頂管機:

5

π

2

()

NDP7.2.3-6

F=g

4

2

式中:———控制土壓力(/)。

PkNm

):

矩形截面土壓平衡或泥水平衡式頂管機

6

()

N=αkHBγH'7.2.3-7

Fr0wws

:———();

式中管道中心埋深

H'm

s

———矩形管節(jié)外寬();

Bm

w

———矩形管節(jié)外高();

Hm

w

———管道中心靜止土壓力系數(shù);

k

0

———經驗系數(shù),無經驗時可取。

α1.0

r

后背的最低強度應在設計頂力的作用下不被破壞,后背土

7.2.4

體的承載力可按下式計算:

()()

RKBHhHγk7.2.4

c=xbbb+bb

p

式中:———后背的土抗系數(shù),如果管頂覆土淺,取,

KxKx=0.85

0.5h

如果管頂覆土深,則;

K1

x=+

H

———后背墻高度();

Hm

b

———后背墻寬度();

Bm

b

———后背墻頂至地面的高度();

hm

b

3

———后背土的容重(/);

γkNm

b

··

402

———被動土壓力系數(shù),(/)。

kktan45°2

pp=+

φ

、:

鋼筋混凝土管鋼管的允許頂推力可按下式計算

7.2.5

()

F=kmσA7.2.5

ppp

式中:———管道允許頂力設計值();

FN

p

———,;

管道綜合系數(shù)鋼筋混凝土管可取鋼管可取

k0.391

m

,當頂進長度小于,無彎曲且穿越土層均

0.277300m

勻時,可??;

0.346

———管材抗壓強度設計值();

σkPa

p

2

———管道的最小有效傳力面積()。

Am

p

管道強度計算應滿足以下要求:

7.2.6

鋼管管壁截面的最大組合折算應力應滿足下列公式要求:

1

()

σ≤f7.2.6-1

η

()

σ7.2.6-2

cx≤f

η

()

γσ7.2.6-3

0≤f

22

()

σσσσσ7.2.6-4

s=cθ+x-θx

η

:———();

式中鋼管管壁橫截面最大環(huán)向應力

σMPa

θ

———();

鋼管管壁的縱向應力

σMPa

x

———鋼管管壁的最大組合折算應力();

σMPa

s

———應力折減系數(shù),可?。?/p>

0.9

c

η

———。

管材的強度設計值

f

鋼管管壁橫截面的最大環(huán)向應力應按下列公式確定:

θ

N6M

()

σ=+7.2.6-5

θ

2

bt

00bt

00

()

N=γF,rb7.2.6-6

cQwdk00

φ

()

γkG+γ,kF,D+γkG+γkQDrb

G1gm1kGsvvmsvk1GwwmwkQφcvmik100

M=

3

Edr

0

1+0.732

()

E

t

p0

()

7.2.6-7

式中:———管壁計算寬度(),取;

bmm1000mm

0

··

41———可變作用組合系數(shù),可?。?/p>

0.9

c

φ

———管壁計算厚度(),使用期間計算時設計厚度

tmm

0

,;

應扣除施工期間可不扣除

2mm

———();

管內設計水壓力標準值

F,MPa

wdk

———();

圓管的計算半徑

rmm

0

———管道結構自重標準值;

G

1k

———管內水重標準值;

G

wk

———管內水重作用分項系數(shù);

Q

ik

———在荷載組合作用下鋼管管壁截面上的最大環(huán)向

M

(·);

彎矩設計值

Nmm

———

在荷載組合作用下鋼管管壁界面上的最大環(huán)向

N

軸力設計值();

N

———管側原狀土的變形模量();

EdMPa

———管材彈性模量();

EMPa

p

,,———鋼管管道結構自重、豎向土壓力和管內電纜設備

kkk

gmvmwm

重力作用下管壁截面的最大彎矩系數(shù),可取土的

支承角為,按表確定;

120°7.2.6-1

———管外壁直徑();

Dmm

1

———地面堆載或車載傳遞至管道頂壓力的標準值;

Q

ik

———管道結構自重作用分項系數(shù);

γ

G1

———豎向水土壓力作用分項系數(shù);

γ,

GSV

———管內水重作用分項系數(shù);

γ

Gw

———。

可變作用的分項系數(shù)

γ

Q

表最大彎矩系數(shù)和豎向變形系數(shù)

7.2.6-1

彎矩系數(shù)變形系數(shù)

項目

管道自重豎向土壓力管內電纜重力豎向壓力

kkkk

gmvmwmb

0.0830.1380.0830.089

··

42鋼管管壁的縱向應力可按下列公式核算:

3

0.5ED

p0

()

σvσγαEΔT7.2.6-8

x=pθ±cQp±

φ

R

1

2

L

21

f+

1

()

2

()

R7.2.6-9

1=

2f

1

式中:———鋼管管材泊松比,可??;

v0.3

p

———鋼管管材線膨脹系數(shù);

α

———;

鋼管的計算溫差

ΔT

———鋼管頂進施工變形形成的曲率半徑();

R1mm

———管道頂進允許偏差(),具體偏差控制參考附錄;

mmB

f1

———(),

出現(xiàn)偏差的最小間距視管道直徑和土質決

Lmm

1

定,一般可取。

50m

混凝土管道在組合作用下,管道橫截面的環(huán)向內力可按下

4

列公式計算:

n

()

M=rkP7.2.6-10

0mii

i=1

n

()

Nk7.2.6-11

=nipi

i1

=

式中:———管道橫截面的最大彎矩設計值(·/);

MNmmm

———(/);

管道橫截面的軸力設計值

NNm

———圓管的計算半徑(),即自圓管中心至管壁中心的

rmm

0

距離;

———彎矩系數(shù),應根據(jù)荷載類別取土的支承角為,按

k120°

mi

;

表確定

7.2.6-2

———軸力系數(shù),應根據(jù)荷載類別取土的支承角為,按

k120°

ni

表確定;

7.2.6-2

———(/)。

作用在管道上的項荷載設計值

PiNm

i

··

43頂管內力計算示意圖見圖。

7.2.6

r

α

圖頂管內力計算示意圖

7.2.6

表圓形剛性管內力系數(shù)

7.2.6-2

內力系數(shù)

荷載類別

kkkkkk

mAmBmCnAnBnC

垂直均布荷載

0.1540.136-0.1380.209-0.0210.500

管自重

0.1000.066-0.0760.236-0.0480.250

管內電纜設備重

0.1310.072-0.1110.258-0.0700.500

管上腔內土重

0.1310.072-0.1110.258-0.0700.500

側向主動土壓力

-0.125-0.1250.1250.5000.5000

穩(wěn)定驗算應滿足以下要求:

7.2.7

鋼管在真空工況作用下管壁截面環(huán)向穩(wěn)定驗算應滿足下

1

式要求:

()()

F,KF,F(xiàn)7.2.7-1

crk≥stsvk+qik+vk

式中:———管壁截面失穩(wěn)臨界壓力標準值();

F,MPa

crk

———();

管內真空壓力標準值

FMPa

vk

———管外水土壓力標準值();

F,MPa

svk

———地面堆載或車輛輪壓傳至頂管的壓力標準值();

qMPa

ik

———鋼管管壁截面設計穩(wěn)定性系數(shù),可取。

K2.0

st

··

44鋼管管壁截面的臨界壓力應按下式計算:

2

2

3

()

2En-1E

pttd

()

F,7.2.7-2

crk=+

22

()

()()()

31vD2n11v

-0t-+s

p

式中:———管壁失穩(wěn)時的褶皺波數(shù),其取值應使為最小并

nF,

tcrk

為不小于的正整數(shù)

2

———,,

管兩側胸腔土的泊松比應根據(jù)土工試驗確定一般

v

s

對砂性土取,對黏性土可取;

0.300.40

———鋼材的泊松比,可??;

v0.3

p

———管壁中心直徑();

Dmm

0

———();

管材彈性模量

EMPa

p

———()。

管側原狀土的變形模量

EMPa

d

柔性管道豎向變形驗算應滿足以下要求。

7.2.8

鋼管管道在土壓力和地面荷載作用下產生的最大豎向變形應

按下式計算

3

()

krF,+QD

b0svkqik1

φ

()

ω,7.2.8

cmax=

3

EI+0.061Edr0

pp

式中:———豎向壓力作用下柔性管的豎向變形系數(shù),按本標準表

k

b

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