上海市工程建設規范道路隧道設計標準DG/TJ08—2033—2017J11197—2017主編單位:上海市隧道工程軌道交通設計研究院批準部門:上海市住房和城鄉建設管理委員會施行日期:2017年11月1日2017上海上海市住房和城鄉建設管理委員會文件上海市住房和城鄉建設管理委員會關于批準《道路隧道設計標準》為上海市工程建設規范的通知各有關單位:由上海市隧道工程軌道交通設計研究院主編的《道路隧道設計標準》,經我委審核,現批準為上海市工程建設規范,統一編號為DG/TJ08—2033—2017,自2017年11月1日起實施。原《道路隧道設計規范》(DG/TJ08—2033—2008)同時廢止。本規范由上海市住房和城鄉建設管理委員會負責管理,上海市隧道工程軌道交通設計研究院負責解釋。特此通知。上海市住房和城鄉建設管理委員會二。一七年七月十四日—1—〈2014年上海市工程建設規范和標準設計編制計劃〉的通知》(滬建交〔2013〕1260號文)要求,由上海市隧道工程軌道交通設計研究院會同有關單位對原上海市工程建設規范《道路隧道設計規范》(DG/TJ08—2033—2008)進行修訂而成。本標準在修訂過程中,修訂組廣泛調查和總結了原標準執行情況,特別是近年來上海道路隧道建設和運營管理方面積累的經驗和引入的新設備、新技術,同時還結合已建典型工程設計、運營情況進行了“隧道洞口氣流干擾和防治關鍵技術”、“隧道照明洞口天空面積百分比取值標準”、“接縫噴涂速凝性防水涂層的水密性試驗”的試驗研究,在此基礎上又以多種方式,廣泛征求了上海隧道設計、建設方面有關專家和單位的意見,通過反復論證研究再審查定稿。本標準在前版規范22章7個附錄的基礎上,增訂為23章9個附錄,本次修訂的主要技術內容有:將原第8章工程結構內容單列成盾構段隧道結構、沉管段隧道結構、明挖現澆段結構三節,并增加了結構抗震內容;新增第23章“隧道保護、監測”章節;其他原有章節的內容也結合當前技術發展、相關規范的修訂、工程驗證性試驗研究成果進行了修訂、擴充與深化。為了提高標準質量,在執行過程中,請各單位結合工程建設實踐,認真總結經驗,如有需要修改或補充之處,請將有關意見和建議反饋至上海隧道工程軌道交通設計研究院(地址:上海市中山西路com.cn),或上海市建筑建材業市場管理總站(地址:上海市小木橋—2—路683號;郵編:200032;E-mail:bzglk@shjjw.gov.cn),以供今后修訂時參考。主編單位:上海市隧道工程軌道交通設計研究院參編單位:上海市消防局上海市地下空間設計研究總院有限公司主要起草人:曹文宏申偉強陳鴻楊志豪鄭晉麗賀春寧王晨喬宗昭參加起草人:(以下按姓氏筆畫排列)于曉音王璐琪石長禮朱祖熹向恒飛李美玲余龍沈婕青宋飛張漢曹張國芳陳正杰陳柳娟陳海龍陳景霞青二春金秋雯孟靜夏喬網顧聞錢錫躍倪艇倪春輝彭子暉葛洪元蔣衛艇傅銘蔡岳峰管攀峰主要審查人:劉千偉錢寅泉李青季倩倩周質炎上海市建筑建材業市場管理總站2017年1月—1—1總則 12術語 23工程條件調查 53.1一般規定 53.2前期資料搜集 53.3自然地理條件調查 63.4巖土工程勘察 63.5工程建設環境調查 94總體設計 104.1一般規定 104.2工程總體設計 115建筑限界 145.1一般規定 145.2建筑限界 146路線 176.1一般規定 176.2平面設計 176.3縱斷面設計 187隧道建筑 207.1一般規定 207.2隧道橫斷面布置 207.3隧道運營設備縱向綜合布置 217.4工作井建筑 21—2—7.5自然光過渡建筑 217.6附屬用房及設施 228工程結構 238.1一般規定 238.2荷載分類和荷載效應組合 258.3建筑材料 308.4盾構段隧道結構 308.5沉管段隧道結構 378.6明挖現澆段結構 418.7結構抗震 458.8結構耐久性 499工程防水 549.1一般規定 549.2盾構法襯砌結構防水 559.3沉管法管節結構防水 589.4明挖法現澆結構防水 6010通風 6310.1一般規定 6310.2設計標準 6410.3隧道通風 6510.4隧道需風量 66 6810.6隧道附屬工程通風與空調 6910.7通風控制 7011給水排水 7111.1一般規定 7111.2給水系統 7111.3排水系統 72—3—12照明 7612.1一般規定 7612.2入口段照明 7712.3過渡段照明 8012.4中間段照明 8112.5出口段照明 8312.6光過渡段的處理 8312.7洞外引道照明 8312.8光源和燈具 8412.9照明配電及控制 8413供配電 8613.1一般規定 8613.2降壓變電所 8713.3電線電纜 8713.4動力設備 8813.5接地和防雷 8814弱電系統 8914.1一般規定 8914.2綜合監控 8914.3通信 9114.4電源、接地及防雷 9314.5線纜及敷設 9415隧道路面鋪裝 9515.1一般規定 9515.2復合式路面 9516交通安全和管理設施 9616.1一般規定 9616.2標志 97—4—16.3標線 9716.4交通信號、安全設施 9817隧道防災 9917.1一般規定 9917.2建筑防火 10017.3疏散通道 10117.4消防給水和滅火裝置 10317.5防煙和排煙設施 10617.6火災自動報警及消防聯動系統 10817.7防災通信 11017.8防災用電與應急照明 11018兼顧人民防空 11218.1一般規定 11218.2建筑 11218.3結構驗算 11318.4通風 11418.5給水、排水 11418.6電氣 11518.7平戰功能轉換 11619運營管理中心 11719.1一般規定 11719.2建筑 11719.3結構 11819.4給排水、消防 11919.5通風、空調 11919.6供電、照明 12019.7弱電系統要求 12020裝修與景觀 122—5—20.1一般規定 12220.2隧道側墻裝飾 12220.3防火內襯 12220.4裝修材料的選擇 12320.5隧道外景觀設計 12321環境保護 12421.1一般規定 12421.2噪聲污染防治 12421.3大氣污染防治 12521.4水污染防治 12522節約能源 12622.1一般規定 12622.2通風節能 12622.3照明節能 12722.4給排水節能 12822.5供電節能 12822.6其他節能措施 12823隧道保護、監測 12923.1一般規定 12923.2隧道保護要求 12923.3隧道監測要點 130附錄A盾構段淺埋圓形隧道外部水土荷載計算 132附錄B自由變形的彈性勻質圓環內力計算 136附錄C管節干舷高度與定傾高度計算 139附錄D地層抗力系數參考表 141附錄E錯縫拼裝時彎矩、軸力的縱向傳遞 142附錄F雙線隧道盾構始發井內凈尺寸及深度 143附錄G車輛有害氣體排放量計算因子 145—6—附錄H隧道洞口天空面積百分比參考表 153附錄J隧道內主體承重結構的耐火極限試驗的標準升溫曲線和耐火極限判定標準 154本標準用詞說明 155引用標準名錄 156條文說明 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總則1●0●1為了使上海市道路隧道設計安全可靠、功能合理、技術先1●0●2本標準適用于上海地區采用盾構法、沉管法、明挖法建造的城市和公路機動車專用道路隧道設計。其他同類工程設計在技術條件相同下也可參照執行。1●0●3隧道設計應滿足城市總體規劃、綜合交通規劃、航道規劃、岸線規劃、交通功能的要求,并妥善處理與其他市政公用設施和城市軌道交通等的關系。1●0●4隧道設計應符合交通特性,在設計使用年限內應具有良好的服務水平。設計應處理好近期與遠期的關系,分期建設方案應考慮其實施的可行性。1●0●5隧道設計應有完整的勘測、調查資料;應綜合考慮地形、等因素,進行技術、經濟、環保多方案比選。1●0●6隧道防災設計應遵循“預防為主,防消結合”的原則。1●0●7隧道設計應減少施工中和建成后對環境產生的不利影響,并考慮城市規劃引起周圍環境改變對結構的影響。1●0●8隧道設計應貫徹國家有關技術經濟政策,積極慎重地采用新技術、新材料、新設備、新工藝。系統設備選型在滿足功能要求的前提下,應優先選用高效、環保、節能的設備。1●0●9道路隧道設計,除應符合本標準規定外,尚應符合國家和本市現行相關標準的規定。—2—2術語2.0.1設計使用年限designworkinglife設計規定的結構或結構構件不需進行大修即可按其預定目的使用的時期。2.0.2建筑限界buildingclearance限定車輛通行的空間,即為隧道內任何設施設置均不得侵入的輪廓線。2.0.3盾構法隧道shieldtunnel用盾構機械防止土體坍塌,同時進行開挖、推進,并在盾殼內進行管片拼裝而建成的隧道。2.0.4襯砌結構liningstructure承受盾構法隧道周圍的土壓力、水壓力,以確保隧道凈空的結構。它由分成數塊的管片組裝而成圓環形。2.0.5沉管法隧道immersedtunnel將預制管節沉放在已浚挖好的基槽內,以水力壓接法連接而成的隧道。2.0.6管節結構element一次沉放的沉管結構的總稱。它可以是整體制作或由多個節段連接而成。2.0.7干舷freeboard管節漂浮狀態下,吃水線至管節頂面的垂直距離。2.0.8極限狀態limitstate整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求,此特定狀態為該功能的極限狀態。2.0.9荷載效應loadeffect—3—由荷載引起結構或結構構件的反應,例如內力、變形和裂縫等。2.0.10結構耐久性structuraldurability在預定的環境作用和預期的維修與使用條件下,結構及其構件在規定期限內維持其所需最基本適用性和安全性的能力。2.0.11環境作用environmentalaction溫、濕度及其變化以及二氧化碳、氧、鹽、酸等環境因素對結構或材料性能的影響。2.0.12氯離子擴散系數chloridediffusioncoefficient表示氯離子在混凝土中從高濃度區向低濃度區擴散速率的參數。2.0.13密封墊閉合壓縮力compressforce管片接縫閉合時,密封墊被壓密至溝槽內的單位長度所承受的壓力,單位為KN/m。2.0.14變形縫deformationjoint沉降縫、伸縮縫與防震縫的統稱。2.0.15臨界風速criticalvelocity當采用縱向排煙時,控制煙霧沿隧道坡度逆向流動的最小風速稱為臨界風速。2.0.16重點排煙concentratedsmoKeextraction在隧道內沿隧道長度方向設置排煙道,并間隔一定距離設排煙口。火災時,遠程控制火源附近的排煙口開啟,將煙氣快速有效地排出車行空間的排煙方式。2.0.17基本照明basiclighting為保障隧道內車輛正常通行所需24h常明的基礎照明。2.0.18應急照明emergencylighting照明。2.0.19加強照明intensivelighting—4—為了降低車輛進出隧道時所產生的“黑洞效應”“白洞效應”所設置的洞口附加照明。2.0.20光學長隧道opticallylongtunnels光學長隧道是距洞口一個停車視距處,在道路中心線、離地1.5m高位置不能完全看到出口的曲線隧道。2.0.21綜合監控系統integratedsupervisorycontrolsystem采用計算機、自動控制、網絡通信等技術,使資源充分共享。對各分系統功能進行集成,提供統一的用戶界面和交互邏輯,并可實現聯動。2.0.22區域控制器areacontrolunit設置在隧道現場或隧道附屬建筑內,對一定范圍內外場設備進行集中控制和管理的設備。2.0.23耐火極限fireresistancerating在標準耐火試驗條件下,建筑構件、配件或結構從受到火的作用時起,到失去承載能力、完整性或隔熱性時止所用時間,用小時表示。—5—3工程條件調查3●1一般規定3●1●1工程條件調查應根據隧道工程不同設計階段的任務、目的、要求,針對隧道結構類型、特點和規模,確定搜集、調查資料的內容、范圍和深度。各階段調查的資料應齊全、準確,并能滿調查。3●1●2編制調查計劃應在已搜集到的隧道沿線的地形、地貌、進行。3.2前期資料搜集3●2●1隧道工程前期資料搜集應包含以下內容:1地形、地貌資料、遙感與航測資料。2區域地質資料。3沿線工程地質、水文地質及不良地質資料。4隧道所在水域區段的水文條件、防洪標準、水下地形、航道航運要求、水下障礙物、河勢演變分析等資料。5陸域工程沿線相關范圍內兩側建(構)筑物結構及基礎的類型、地下障礙物及管線資料、隧道施工條件。6隧道所處區域的氣溫、降水、風速和風向等氣象資料。7區域地震歷史、抗震設防烈度、設計地震分組和設計基本地震加速度等資料。—6—8工程周邊地區的道路交通現狀、道路建設、市政建設、城市建設規劃。9供配電條件,給水、排水條件。10國家及地方有關法規。3.2.2應搜集鄰近相關的既有和規劃隧道、城市軌道交通等地下工程的資料。3.3自然地理條件調查3.3.1區域氣象調查應包括隧址地區的氣溫、氣壓、濕度、風端值。3.3.2地形測繪應滿足以下要求:1按設計階段的要求,搜集或測繪地形圖、線路橫斷面和縱斷面圖等。2按規定設置測繪的平面及高程控制點。50m~100m范圍,如設計有特殊要求,可調整測繪范圍。3.4巖土工程勘察3.4.1隧道勘察應與項目建設階段相適應,分階段進行。勘察階段可分為可行性研究勘察(預可、工可)、初步勘察和詳細勘察。遇異常情況或為解決設計、施工中特殊巖土工程問題時可進行施工勘察或專項勘察。3.4.2各勘察階段的目的、方法及范圍應符合表3.4.2的規定。—7—表3.4.2各勘察階段的目的、方法及范圍項目建設階段勘察階段目的方法范圍可行性研究可行性研究勘察文、區域地質、地震、場區地層分礙物及管線、環境等基礎資料以搜集、分析既有資料和現場踏勘為主,配合必要的現場勘測工作大于路線擬選方案的范圍初步設計初步勘察獲取路線設計所需的區域水文、地形(包括水下地形)、地震參數。初步提供沿線地層分布特布及腐蝕性料,配合必要的勘探、測繪工作。對影響方案比選的重點單項可開展專門的巖土工程論證工作擬定的路線及比選方案范圍施工圖設計詳細勘察按工點要求詳細查明隧道沿線工程地質、水文地質條件,提供土層分布特征及其物理力學性質指標;查明地下水類型及相關參數并評價其對擬建工程的影響;進行場地地震效應分析和評價;查明不良地質及地下障礙對策充分利用沿線已有探、原位測試等勘測手段;對重點單項宜開展專門的巖土工程研究隧道路線兩側及周圍施工影響范圍3●4●3各勘察階段的基本控制要求應符合表3●4●3的規定。—8—表3●4●—8—勘察階段盾構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、分析既有資料和現場踏勘為主,勘探點平面布置孔距宜為400m~500m,且對沿線每一地貌單元或工程地質單元不應少于1個勘探孔,孔深不宜小于50m初步勘察1.勘探孔間距宜為100m~2.每擬建工點均應有勘探點1.隧道勘探孔深度不宜小于隧道底以下2.5D;作井處勘探孔深度不宜小于2.5H1.勘探孔間距宜為100m~2.每擬建工點均應有勘探點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.敞開段、暗埋段、塢址處勘探孔深度不宜小于2.5H詳細勘察當可按軸線投影布置時,投影間距宜小于等于50m,且對于雙線隧道單側相鄰孔最大間距宜控2.工作井勘探孔間距宜為20m~35m,且不宜少于3個孔;3.人行橫通道處的勘探孔應結合結構特點、施工工藝布置,且不宜少于2個孔;4.敞開段、暗埋段根據線型特點布孔,總寬度小于等于20m時可按軸線投影交錯布置,投影間距宜為20m~35m;總寬度大于20m時按雙側布置;孔距宜小于等于35m;應同時滿足樁基設計要求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;作井處一般性勘探孔深度不宜小于2.5H,且應滿足樁基設置及不同施工工藝和變形計算的要求邊線布設,當隧道寬度B小于等于30m時宜沿隧道邊線布置;當B大于30m時,宜沿隧道邊線和中心線布置,孔距宜為35m~50m。可根據設計要求在成槽浚挖范圍內適當布置勘探孔;2.當采用樁基礎時,勘探孔平面間距應滿足樁基設計要求;3.敞開段、暗埋段的勘探孔布置參照盾構法隧道;4.干塢邊坡勘探孔間距宜小于等于35m;塢底場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.當采用樁基礎時,勘探孔深度應按樁基勘察要求進行;3.敞開段、暗埋段的勘探孔深度可參照盾構法隧道要求;4.干塢邊坡勘探孔深度不宜小于2.5H;塢底場地勘探孔深度不宜小于H十15m,且滿足地基處理要求,存在影響基底穩定的承壓含水層時,孔深同時要滿足承壓水勘察要求注:1盾構法隧道勘探孔應在隧道邊線外側3m~5m(水域6m~8m)范圍內交錯布置,初步勘察階段可適當放大。2當上行、下行隧道外邊線總寬度小于等于40m時可按軸線投影距離布置。3盾構法隧道當上行、下行隧道內凈距離小于等于15m時可沿雙線隧道外側布置。4D為盾構法隧道外徑,B為沉管法隧道底寬度,H為基坑開挖深度。5取土及原位測試安排應滿足現行國家標準《巖土工程勘察規范》GB50021和現行上海市工程建設規范《巖土工程勘察規范》DGJ08—37有關條文的要求,隧道段應布置適量的靜力觸探孔。6勘探孔完成野外作業后,應立即予以封孔。—9—3.4.4接線道路、隧道運營管理中心等附屬工程,勘察要求可按現行國家標準《巖土工程勘察規范》GB50021和現行上海市工程建設規范《巖土工程勘察規范》DGJ08—37有關條文執行。3.4.5隧道工程應按下列要求進行專門的地球物理勘探工作:1物探測寬可根據路線比選范圍及結構特點確定,水域宜控制在擬選路線結構邊線外側各50m~100m范圍內,陸域宜控制在擬選路線結構邊線外側各50m范圍內,路線確定后宜控制在隧道結構邊線外25m~30m范圍內。2地球物理勘探應探明測區范圍內地下障礙物類型及空間分布、管線類型及空間分布、水下地形、淺層氣和水下滑坡等不良地質、提供地質剖面圖及有關物性參數。3.4.6隧道工程水域段應進行專門的水文分析及河勢評價工作,對沉管法隧道尚應進行河床的沖、淤速率調查。3.5工程建設環境調查3.5.1工程建設環境調查應包括下列內容:1隧址上下游岸線、港區、航運、航道、水域市政和公用設施等現狀和發展規劃。2場區及鄰近地區的土地使用現狀和規劃、建筑物、各類市政和公用設施。對需要保護的重要地物還應提出隧道建設對其影響的評價和保護措施。3場區周邊的供電、生產生活用水、道路類別和交通狀況;應對施工和營運中可能造成的環境問題進行預評估。4現場施工條件。3.5.2根據建設環境現狀,對施工、運營期間可能產生的環境影響問題應進行必要的評估。—10—4總體設計4.1一般規定4.1.1隧道總體設計應符合城市總體規劃、綜合交通規劃的要求,協調好與地面建構筑物、地下構筑物、公用管線的關系,減少動拆遷。4.1.2隧道線位的確定,應根據規劃線路走向,在充分的工程條件、社會人文和環保條件調查的基礎上,綜合比選隧道軸線位置、平縱線形、洞口位置、與兩端路網連接、交通集散條件、交通功能發揮等,提出推薦方案。4.1.3隧道主體結構應滿足設計使用年限100年的要求。4.1.4當隧道之間、隧道與相鄰建構筑物間互有影響時,應在設計與施工中采取必要的技術措施。4.1.5隧道設計速度應與接線道路設計速度匹配,最高設計速度不宜超過80km/h。4.1.6隧道宜按其封閉段長度L分為5類,如表4.1.6所示。表4.1.6隧道分類隧道封閉段長度L(m)超長隧道特長隧道長隧道中隧道短隧道L>50005000≥L>30003000≥L>10001000≥L>500L≤500注:封閉段長度指隧道兩端洞口之間暗埋段的長度。4.1.7隧道設計按不考慮裝載易燃、易爆及其他危險品車輛通行條件進行。4.1.8隧道設計宜根據工程重要性對施工和運營期的主要風險—11—進行評估,并采取針對性的技術措施化解風險,滿足工程實施可行性及運營安全的要求。4.1.9對特長、超長隧道應作防災專項設計。4.2工程總體設計4.2.1工程總平面布置、附屬用房安排、隧道安全運營管理設施的設置,應滿足隧道正常運營、管理維護、防災救援等綜合需要。4.2.2隧道平面、縱斷面設計,應避免穿越工程地質、水文地質特別復雜以及嚴重不良地質段。水域段隧道應盡量避開水域中深槽以及河(江)勢變化較大的不穩定河(江)段。當必需穿越時應有針對性的、切實可行的工程技術措施。4.2.3隧道橫斷面設計應根據建設規模、道路等級、設計速度、施工工法特點、結構形式、設備布置和防災等要求確定。并應與隧道的平面、縱斷面設計相協調,滿足行車安全舒適,維修管理方便的要求。4.2.4盾構法隧道頂部覆土厚度、平行或交叉隧道的凈距,應根工藝、建設時序等綜合研究確定。4.2.5沉管法隧道沉管段宜淺埋在規劃航道及水域預測最深沖刷線下。當管節頂有局部高出河床時,應采取相應的技術措施,并經航道、水利、航運等相關部門批準。4.2.6隧道橫斷面應采用同一通行孔中單向行車的交通布局格式。4.2.7隧道宜根據其封閉段長度L和預測單洞年平均日交通量4.2.8工程總體設計中,應根據隧道分級,按表4.2.8配置相應的工程安全、運營管理設施。—12—圖4.2.7道路隧道工程分級圖表4.2.8隧道工程安全、運營管理設施配置設施名稱隧道分級一二三四五備注通風通風■■■■▲短隧道可不設排煙設施■■■▲▲降溫冷卻▲▲///VI傳感器■■■■/CO傳感器■■■■/風速風向傳感器■■■■/溫度傳感器▲▲///照明正常照明■■■■■應急照明■■■■▲出入口亮度檢測器■■■■▲洞口不設加強照明的可不考慮—13—注:1■———應選,▲—可選,/—不作要求,—表示二者應取其一。2除一級隧道外,不通貨車的隧道可不設泡沫—水噴霧聯用滅火系統,但對單洞雙層隧道、有特殊通行要求及特殊不利環境條件的隧道應根據具體情況作專題研究后確定。3疏散救援設施含疏散通道、樓梯、滑梯。5建筑限界5.1一般規定5.1.1隧道的建筑限界內任何物體都不得侵入。5.1.2隧道建筑限界宜與兩端接線道路的建筑限界保持一致,不一致時應設過渡段平順銜接。5.1.3隧道內一般可不設置檢修道,單向2車道的長~超長隧道宜在行車方向右側設置連續式緊急停車帶。在受到施工方法等制約條件下,可采取相應措施。5.1.4單車道的匝道應設置連續式緊急停車帶(應急車道)。5.1.5當路面采用單向坡時,建筑限界底邊線應與路面重合;當采用雙向坡時,建筑限界底邊線應水平置于路面最高處。5.2建筑限界5.2.1隧道建筑限界應為行車道上凈高線和兩側側向凈寬邊線組成的空間界線(圖5.2.1)。頂角抹角寬度EL(ER)不應大于車道的側向凈寬C十LL(LR)。圖中:LL———城市道路隧道中指左路緣帶寬度,公路隧道中指左側向寬度;LR———城市道路隧道中指右路緣帶寬度,公路隧道中指右側向寬度;C———城市道路隧道中指安全帶寬度,公路隧道中指余寬;圖5.2.1道路隧道建筑限界EL———建筑限界左頂角寬度,EL=LL十C;ER———建筑限界右頂角寬度,ER=LR十C,當ER>1m時,B———建筑限界寬度,B=W十LL十LR十2C。5.2.2建筑限界最小凈高H應符合表5.2.2的規定。表5.2.2建筑限界最小凈高道路性質行駛車輛類型H最小凈高(m)Eh值(m)城市道路各種機動車4.50.5小客車專用3.50.5公路(高速、一級)各種機動車5.01.0注:1表中小客車指車體高度和裝載高度均不大于3m的客車。2城市道路小客車專用隧道H最小凈高的極限值可取3.2m。5.2.3一條機動車道寬度應符合表5.2.3的規定。—16—表5.2.3一條機動車道寬度道路性質車型及車道類型設計速度(km/h)>60≤60城市道路大型車或混行車道(m)3.753.50小客車專用車道(m)3.503.25公路(高速、一級)各種機動車3.753.50注:設計速度小于等于60km/h的城市道路小客車專用車道寬度極限值可取3.0m。5.2.4兩側帶最小寬度應符合表5.2.4的規定。表5.2.4兩側帶最小寬度道路性質道路等級設計速度(km/h)路緣帶寬度L(m)安全帶寬度C(m)左側LL右側LR城市道路快速路≥600.500.500.25<600.250.250.25道路性質道路等級計算速度(km/h)路緣帶寬度L(m)余寬C(m)左側LL右側LR公路高速公路一級公路1000.751.000.25800.500.750.25600.500.750.25注:對設計速度100km/h的公路隧道,當不設檢修道時,左側C為0.5m。—17—6路線6.1一般規定6.1.1隧道路線方案應符合城市總體規劃要求。優選與規劃、土地使用矛盾小,滿足工程沿線主要控制條件,與兩端路網連接6.1.2路線設計應綜合考慮與鄰近、交叉工程的協調,滿足城市建設可持續發展的要求。6.1.3隧道越江點的選擇應有利于隧道施工和環境保護,避免對駁岸、碼頭等既有構筑物的不良影響,避免穿越河床中沖淤幅度較大、河床極不對稱、河床不穩定的區域。沉管法隧道越江點的選擇尚應充分考慮水文條件和航運條件,并應盡量避開岸線陡變、急彎河道、河床不穩定、局部深槽等困難水域。6.1.4隧道線形設計應與地形地物、地質條件、地下管線及障礙物、防澇等要求結合,綜合考慮平、縱、橫的協調,保證行車安全、舒適。6.1.5長、特長及超長隧道宜根據路網結構及交通流量需求,合理布置出入口匝道;單孔隧道內應采用單向交通,進出主線的出入口宜采用右進右出的方式。6.2平面設計6.2.1隧道平面線形應根據路線走向、施工工法、地形和沿線障礙物等因素確定。盾構法隧道宜采用不設超高的大半徑平曲線;如需設超高時,其超高值不宜大于2.0%。沉管法隧道平面線形—18—過大。6.2.2隧道洞口內外,按設計速度計算的3s行程長度范圍內,平面線形應保持一致。6.2.3對長、特長、超長道路隧道接地點外的中央分隔帶應在合適位置設置開口。6.2.4隧道內外道路線形應滿足相應等級道路中視距的要求,彎道內側應進行停車視距驗算。6.2.5隧道內出口匝道可采用直接式也可采用平行式,出口匝道規模根據交通量需求以及工程建設條件綜合確定。進口匝道應采用平行式匝道、匝道規模宜為單車道。6.2.6隧道出入口距地面道路交叉口的距離,應滿足現行上海市工程建設規范《城市道路平面交叉口規劃與設計規程》DGJ08—96的要求。6.3縱斷面設計6.3.1隧道路線縱剖面線形可根據地形、地貌等工程建設條件,按直線、“V”形、“W”形考慮。盾構工作井處宜取較小的覆土厚度,但不宜小于0.6D(D為隧道外徑),工作井之間隧道區段覆土厚度不宜小于0●8D,當技術上確有保證時,可適當減小。沉管法隧道水域段最小覆土厚度不宜小于通航船只錨擊入土深度要求,并應與水域預測最大沖淤變化相協調。6.3.2盾構法雙線隧道盾構段凈距不宜小于1●0D,近工作井區段可逐步減小,但最小不宜小于0●6D。交叉隧道最小凈距不宜小于0●4D/(D/指交叉隧道中較大直徑隧道的外徑)。當受條件限制,在采取可靠技術措施后,可適當減小。6.3.3隧道主線縱坡設計應根據通行車輛狀況予以確定,最小縱坡不應小于0.2%、最大縱坡不宜大于5.0%。當采用較大縱—19—坡時,應對行車安全性、通風設備和運營費用、工程經濟性等作充分的技術、經濟綜合論證。6.3.4隧道內最大縱坡的限制坡長應滿足現行行業標準《公路路線設計規范》JTGD20以及《城市道路工程設計規范》CJJ37的有關規定。6.3.5隧道內縱坡的變換處應設置豎曲線,凸形豎曲線和凹形豎曲線的最小半徑和最小長度均應滿足相應設計規范中的一般值的規定,并應與施工工法相協調。6.3.6隧道洞口內外,按設計速度計算的3s行程長度范圍內,縱斷面線形應保持一致,有條件時其長度宜按5s設計速度的行程計算。6.3.7隧道出入口接地點外的接線道路應設置反向坡,形成“駝—20—7隧道建筑7●1一般規定7●1●1隧道建筑總平面布置應符合城市的總體規劃、環境保護和城市景觀要求,滿足交通功能,方便運營管理,注意節約用地和資源共享。7●1●2隧道的建筑設計應確保隧道道路交通和設備運營的需要,并滿足施工、運營、管理、防災救援要求,為乘行人員提供安全舒適的通行環境。7●1●3附屬用房及設施宜利用地下空間集中布置。7.2隧道橫斷面布置7●2●1隧道盾構段宜采用圓形斷面,沉管段宜采用雙孔一管廊或多孔多管廊的矩形斷面,陸域暗埋段宜采用矩形斷面。7●2●2隧道橫斷面布置在滿足建筑限界要求的前提下,應充分利用空間,合理布置運營設備和安全疏散設施,有效控制斷面的規模尺寸,并與工程施工工藝相配合。7●2●3隧道橫斷面設計應明確功能分區,滿足行車安全、事故疏散、日常維護檢修的要求。7●2●4運營設備空間布置應遵循以下原則:1設備布置不得侵入建筑限界。2設備布置應滿足各自工藝要求,方便維修保養。3電纜、管線應集中布置,宜設置專用管廊。7●2●5隧道的路面橫坡,應結合隧道內路面排水方案確定。取—21—單向坡時,坡度宜采用1●0%~2●0%;當采用雙向坡時,應與路段橫坡順接過渡。7●2●6隧道橫斷面應滿足主體結構、路面結構設計的需要,并為安裝空間,同時預留結構變形、施工誤差、路面調坡等余量。7●2●7排水邊溝宜布置在車道一側或兩側的側向寬度內。7●2●8引道段地面護欄的高度不應低于1●1m。7.3隧道運營設備縱向綜合布置7●3●1在滿足設備工藝要求的前提下,隧道運營設備應采用模數化、分段集中的布置方式。7●3●2設備箱門的規格宜精簡,設備箱孔布置不應騎跨變形縫。7.4工作井建筑7●4●1盾構工作井內凈尺寸的確定,應與盾構段施工工藝配合,滿足盾構機吊運、安裝及進、出洞的施工要求,并宜利用工作井內空間,布置消防樓梯(電梯)及管線、通風機房、變電所、泵房等隧道附屬用房。7●4●2工作井內應設置至地面的消防疏散樓梯。當工作井內車道層至地面高差大于等于20m時宜設置消防電梯。7.5自然光過渡建筑7●5●1在隧道洞口的外側宜設置自然光過渡建筑。自然光過渡建筑應根據隧道洞口環境條件在頂部設置合適的減光設施,洞口減光建筑長度應符合設計速度下駕駛員對光過渡的生理適應要—22—表7.5.1洞口減光建筑長度取值設計速度(km/h)長度(m)10080~1508060~1206040~604020~407●5●2減光設施設計應避免駕駛員在水平線上20o夾角范圍視野內出現天空眩光。7.6附屬用房及設施7●6●1通風機房應根據通風工藝要求布置,盡量接近主體隧道。7●6●2地面風亭、風塔應根據通風工藝及城市景觀的要求合理設置。排風塔高度應滿足環境保護要求。低排風亭宜與綠化結合,敞開式低風口應設置防護措施。高風塔應設避雷裝置和適當的攀爬檢修設施。7●6●3變配電所、消防泵房、雨水泵房、廢水泵房應根據工藝要求選址,建筑設計應滿足國家和上海市現行相關規范的規定。7●6●4變配電所應具備可靠的排水條件,不應設置在隧道最低點。有人值班的變電所,宜設簡易廁所。7●6●5隧道引道口附近宜設置應急、事故車輛停車場。停車位不宜少于3個。7●6●6根據隧道功能需要,隧道引道口可設置道口檢查亭,與引道口距離不宜小于30m。檢查亭與引道口之間應設置違章車輛出口通道。—23—8工程結構8.1一般規定8.1.1本章適用于隧道工程中下列結構設計:1用盾構法施工的襯砌結構。2用沉管法施工的管節結構。3用明挖法施工的現澆結構。8.1.2工程結構的設計應以工程勘察資料為依據,根據工程沿線的建設條件,考慮施工和建成以后對環境的影響和環境的改變對結構的作用,通過技術經濟、功能效果、環境和社會效益的綜合評價,選擇施工方法和結構型式。8.1.3結構設計應按現行國家標準《工程結構可靠性設計統一標準》GB50153的規定計算。結構應采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法,以可靠指標度量結構構件的可靠度,采用分項系數的設計表達式進行設計。主體結構安全等級為一級、設計使用年限為100年。結構計算、驗算應符合下列規定:1按承載能力極限狀態應進行結構構件的承載力計算和整體穩定性(傾覆、滑移、漂浮)驗算,并應進行結構構件抗震承載力驗算等。2按正常使用極限狀態應進行結構構件的變形驗算、裂縫寬度驗算等。8.1.4結構構件的截面承載力應按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010、《鋼結構設計規范》GB50017和《球墨鑄鐵件》GB/T1348的規定計算。8.1.5鋼筋混凝土結構構件的最大裂縫寬度限值應符合現行國—24—家標準《混凝土結構設計規范》GB50010和《混凝土結構耐久性設計規范》GB/T50476的規定。驗算: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———浮力設計值(KN),按式(8●1●6-2)計算;ws———隧道結構在施工階段和使用階段的結構自重標準值(KN);wa———盾構法和明挖法隧道是指上覆土層及內部結構的有效壓重標準值(KN);沉管法隧道是指壓艙及覆蓋層等有效壓重標準值(KN);wf———明挖法隧道側壁摩阻力標準值(KN);yw———水體重度(KN/m3),可按10KN/m3采用;V———隧道結構排開水的體積(m3)。表8.1.6抗浮分項系數名稱抗浮分項系數ys施工階段使用階段盾構段沉管段3●壓艙混凝土施工完成1●10回填覆蓋完成后1●15明挖現澆段設泄水孔時,不考慮抗浮2●考慮側墻土體摩阻力情況下1●10—25—8.1.7隧道結構在荷載、結構形式和工程地質等條件發生顯著改變的部位設置變形縫時,應采取工程技術措施控制變形縫兩側不產生影響使用的差異沉降。8.1.8混凝土保護層厚度應按第8.8節中表8.8.3-2取用。8.2荷載分類和荷載效應組合8.2.1隧道結構上作用的荷載分類應按現行國家標準《建筑結風荷載施工荷載構荷載規定》GB50009確定,并符合表8.2.1的規定。表8.2.1隧道結構上作用的荷載分類風荷載施工荷載荷載分類荷載名稱永久荷載結構自重地層壓力結構上部和破壞棱體范圍的設施及建筑物壓力靜水壓力混凝土收縮和徐變影響預加應力固定設備重量地基下沉影響可變荷載基本可變荷載地面汽車荷載及其動力作用地面汽車荷載引起的側向壓力隧道內部汽車荷載及其動力作用水壓力變化1水壓力變化2人群荷載其他可變荷載溫度作用水流力、—26—續表8.2.1荷載分類荷載名稱偶然荷載地震荷載人防荷載注:1設計中要求考慮的其他荷載,可根據其性質分別列入上述三類荷載中。2靜水壓力按設計常水位計算。3水壓力變化1、水壓力變化2分別對應設計常水位與設計最高水位差、設計常水位與設計最低水位差。4施工荷載包括:設備運輸及吊裝荷載,施工機具、施工堆載,相鄰隧道施工的影響,盾構機施工時千斤頂頂力及壓漿荷載,沉管拖運、沉放和水力壓接等荷載。5表中所列荷載本節未加說明的,可按有關現行規范或根據實際情況確定。8.2.2永久荷載標準值應符合下列規定:1隧道結構自重可按結構設計斷面尺寸及材料重度標準值計算。2淺埋隧道豎向地層壓力應按計算截面以上全部覆土壓力考慮,盾構段淺埋圓形隧道外部水土荷載計算可按附錄A確定。3對于覆土厚度大于2.OD的深埋盾構段隧道,豎向壓力可計算。4施工階段水平地層壓力宜按水土分算的原則考慮,采用朗肯土壓力公式計算。在有工程經驗時,對于黏性土水平地層壓力也可按水土合算的原則計算。對盾構法隧道可適當考慮由襯砌變形所引起的水平地層抗力,地層抗力參數參考值見附錄D。朗肯土壓力可按下列公式計算:ak=(Σyihi十qk)ka—2ck\ka(8●2●2-1)式中:eak———計算點處由土體自重和地表面均布超載產生的主動—27—土壓力強度標準值(kpa),當eak<0時,取eak=0;yi———計算點以上第i層土的重度(kN/m3),地下水位以上土層取天然重度;對地下水位以下土層,按水土分算時取浮重度,按水土合算時取飽和重度;hi———計算點以上第i層土的厚度(m);qk———地表面均布超載標準值(kpa),應按實際情況取值,通常可按20kpa~30kpa計算;ck———計算點處土的黏聚力標準值(kpa),可按三軸固結不排水剪切試驗測定的強度指標ccu或直剪固結快剪試驗強度指標ccq取用;ka———計算點處土的主動土壓力系數;φk———計算點處土的內摩擦角標準值(o),可按三軸固結不排水剪切試驗測定的強度指標φcu或直剪固結快剪試驗強度指標φcq取用。5使用階段水平地層壓力應按靜止土壓力計算,采用水土分算。8.2.3可變荷載的標準值可按下列規定計算:1汽車荷載及其動力作用應按照現行行業標準《城市橋梁設計規范》CJJ11和《公路橋涵設計通用規范》JTGD60的有關規定計算。2變形受約束的結構,應考慮溫度變化和混凝土收縮、徐變對結構的影響。3地面超載一般可按20kpa~30kpa考慮,對于大型施工機械作業區域、施工堆場、覆土厚度特別小或規劃用途已定等情況,地面超載應根據實際情況分析后取用。4作用于管節上水流力標準值應按現行行業標準《港口工程荷載規范》JTS144—1的有關規定計算。8.2.4偶然荷載可按下列規定計算:1地震荷載應按現行上海市工程建設規范《建筑抗震設計—28—規程》DGJ08—9的規定計算確定。2人防荷載應按現行國家標準《人民防空工程設計規范》GB50225的規定計算確定。3沉船、爆炸、錨擊等災害性荷載應根據工程建設條件分析后確定。8.2.5荷載(效應)組合應符合下列規定:1結構設計中,應根據施工、使用階段中在結構上可能同時出現的荷載,按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態分別進行荷載組合,并應取各自最不利的組合進行設計。2對于承載能力極限狀態,應按荷載基本組合或偶然組合計算荷載組合的效應設計值,并應采用下式進行計算:Y0sd≤Rd(8.2.5-1)式中:Y0———結構重要性系數,安全等級為一級的結構構件,取1.1;在抗震設計中,不考慮結構構件的重要性系數;sd———荷載組合的效應設計值;Rd———結構構件抗力的設計值,應按有關結構的建筑結構設計規范的規定確定。3由永久荷載控制的效應設計值sd,應按下式進行計算:k十ψcis(8.2.5-2)式中:YG—第j個永久荷載的分項系數,當永久荷載效應對結j構不利時取1.35,當永久荷載效應對結構有利時不應大于1.0;YQi—第i個可變荷載的分項系數,應取1.40;sGjk—按第j個永久荷載標準值Gjk計算的荷載效應值;sQik—按第i個可變荷載標準值Qik計算的荷載效應值;ψci—第i個可變荷載Qi的組合值系數;—29—4對由永久作用控制的基本組合,也可采用簡化規則,按現行國家標準《建筑地基基礎設計規范》GB50007的規定,基本組合的效應設計值sd可按下式確定:sd=1.35sk(8.2.5-3)式中:sk———標準組合的作用效應設計值。k十sQ1k十(8.2.5-4)式中:sQ1k—諸可變荷載標準值Qik中起控制作用的荷載效應值。5荷載偶然組合的效應設計值sd可按下式進行計算:k十sAd十ψf1sQ1k十ψqis式中:sAd———按偶然荷載標準值Ad計算的荷載效應值;ψf1—第1個可變荷載的頻遇值系數;ψqi—第i個可變荷載的準永久值系數。6對于正常使用極限狀態,應采用荷載的標準組合、頻遇組合或準永久組合,并應按下式進行設計:sd≤C(8.2.5-6)式中:C———結構或結構構件達到正常使用要求的規定限值,例如家標準《混凝土結構設計規范》GB50010和《鋼結構設計規范》GB50017等有關規定采用。7對于正常使用極限狀態,荷載標準組合、荷載頻遇組合和荷載準永久組合的效應設計值sd應分別按下列公