日本盾构法施工规范.doc

目 录
第一篇总 论
第1章 总则
第1条 适用范围
第2条 定义
第3条 有关法规
第2章 调查
第4条 调查目的
第5条 当地条件调查
第6条 障碍物等调查
第7条 地形和地质调查
第8条 环境保护调查
第3章 规划
第9条 隧道净空形状及尺寸
第10条 隧道的平面形状
第11条 隧道埋深
第12条 隧道坡度
第13条 盾构法的选定
第14条 衬砌
第15条 隧道的附属设备
第16条 辅助工法
第17条 竖井及施工基地
第18条 环境保护措施
第19条 进度
第20条 观测、量测、工程记录
第二篇衬 砌
第1章 总则
第21条 适用范围
弟22条 名称
第23条 符号
第24条 衬砌结构及形式的选择
第25条 设计基本原则
第26条 设计计算书
第27条 设计图
第2章 荷载
第28条 荷载种类
第29条 垂直和水平土压
第30等 水压
第31条 自重
第32条 上覆荷载的影响
第33条 地层反力
第34条 施工荷载
第35条 内部荷载
第36条 地震的影响
第37条 并排隧道的影响
絮38条 接近施工的影响
第39条 地层下沉的影响
第40条 其他荷载
第3章 材料
第41条 材料
第42条 材料试验
第43条 材料的弹性系数及泊松比
第4章 容许应力
第44条 容许应力
第45条 容许应力的提高
第5章 管片形状及尺寸
第46条 管片形状及尺寸
第47条 接头角度及插入角度
第48条 楔形环
第6章 管片的构造计算
第49条 结构计算的基本原则
第50条 断面力的计算
第51条 有效宽度
第52 条 主断面的应力
第53条 接头计算
第54条 壳板及背板的计算
第51条 纵向加劲肋计算
第7章 细部结构设计
第52条 接头构造
第53条 螺栓的配置
第54条 纵向加劲肋
第55条 防止漏水
第56条 注浆孔
第57条 起吊环
第59条 钢筋的加工、配置及固定
第60条 防 腐蚀、防锈
第8章 管片制造
第65条 一般事项
第66条 制造要领
第67条 尺寸精度
第68条 检查
第69条 管片标记
第9章 管片的贮存、运输和管理
第70条 一般事项
第71条 贮存
第72条 运搬和管理
第10章 二次衬砌
第73条 一般事项
第74条 内力和应力
第75条 二次衬砌厚度
第三篇 盾 构
第1章 总则
第76条 适用范围
第77条 盾构的计划
第2章 设计基本原则
第78条 荷载
第79条 结构设计
弟80条 盾构重量
第3章 盾构本体
第81条 盾构组成
弟82条 盾构外径
第83条 盾构长度
第84条 切口环
第85条 支承环
第86条 盾尾
第87条 隔板
第4章 开挖机构
第88条 开挖机构的选定
第89条 刀盘的形式
第90条 刀盘的支持方式
第91条 刀头装备扭矩
第92条 开口
第93条 刀头
第94条 刀头轴承板
第95条 扩挖装置
第5章 推进机构
第96条 总推进力
第97条 盾构千斤顶的选择及配置
第98条 盾构千斤顶的行程
第99条 盾构千斤顶的推进速度
第6章 管片组装机构
第100条 组装机的选择
第101条 组装机的能力
第102条 组装衬砌用的辅助设备
第7章 液压、电气 、控制机构
第103条 液压设备
第104条 电气机器
第105条 控制系统
第8章 附属设备
第106条 态势控制设备
第107条 中折设备
第108条 测量设备
第109条 同时回填注浆设备
第110条 后方台车
第111条 滑润机构
第9章 土压式盾构
第112条 土压式盾构的体系
第113条 土压式盾构的构造
第114条 掌子面稳定机构
第115条 添加剂注入机构
第116条 搅拌机构
第117条 排土机构
第10章 泥水式盾构
第118条 泥水式盾构的体系
第119条 泥水式盾构的构造
第120条 掌子面稳定机构
第121条 送、排泥机构
第11章 人力开挖式、半机械开挖式、机械开挖式盾构
第122条 人力开挖式、半机械开挖式盾构的构造
第123条 机械开挖式盾构的构造
第124条 支挡装置
第125条 开挖装载机械的选择
第126条 排土机械
第12章 盾构制造
第127条 制造的一般规定
第128条 工厂拼装和现场组装
第129条 检查
第13章 盾构的维修管理
第130条 维修和检查
第四篇 施工及施工设备
第1章 总则
第131条 施工计划
第2章 测量
第132条 洞外测量
第133条 洞内测量
第134条 推进管理测量
第3章 施工
第135条 竖井
第136条 出发和到达
第137条 推进
第138条 土压式盾构的开挖、支护、出碴
第139条 泥水式盾构的开挖、支护、出碴
第140条 开放式盾构的开挖、支护、出碴
第141条 一次衬砌
第142条 回填注浆
第143条 防水
第144条 二次衬砌
第145条 并设盾构的施工
第146条 横断河川的施工
第147条 小埋深的施工
第148条 大埋深的施工
第149条 小半径曲线的施工
第150条 大坡度的施工
第151条 长距离的施工
第152条 刀盘交换
第153条 地中接合
第154条 地中扩大
第155条 地中拆除障碍物
第4章 辅助方法
第156条 一般原则
第157条 药液压注法
第158条 高压喷射搅拌法
第159条 冻结法
第160条 降低地下水位法
第161条 压气法
第5章 地层位移和建筑物防护
第162条 地层位移及防止对策
第163条 接近施工和既有建筑物的防护对策
第6章 施工设备
第164条 对施工设备的要求
第165条 材料堆置场和仓库
第166条 出碴
第167条 材料运送设备
第168条 电力设备
第169条 照明设备
第170条 通讯联络设备
第171条 通风设备
第172条 安全通路、升降设备
第173条 给、排水设备
第174条 消防、防火设备
第175条 可燃性瓦斯、有害气体对策设备
第176条 盾构出发、到达、转向设备
第177条 一次衬砌设备
第178条 回填注浆设备
第179条 作业台车
第180条 二次衬砌设备
第181条 压气设备及空气压缩机设备
第182条 土压式盾构运转控制设备
第183条 泥土固化设备
第184条 泥水的运转控制设备
第185条 泥水处理设备
第186条 砾石处理设备
第7章 施工管理
第187条 进度管理
第188条 质量管理
第189条 作业管理
第8章 安全卫生管理
第190条 安全卫生管理原则
第191条 作业环境整备
第192条 压气管理
第193条 防止灾害
第194条 事故对策、救护对策
第9章 环境保护措施
第195条 环境保护的一般规定
第196条 防止噪音
第197条 防止振动
第198条 防止水质污染
第199条 防止地下水措施
第200条 防止缺氧症
第201条 开挖土砂的处理

第一篇 总 论

第1章 总 则

第1条 适用范围
本规范提示采用盾构法时的调查、计划、设计和施工的一般标准。
【解释】这里所谓的盾构法是指用盾构修建隧道的方法。
本规范规定的盾构法的一般性标准，是根据以往的理论和实践认为是恰当的，但在规范中没有说明的一些细节问题需要由技术负责人进行判断。
技术负责人应具有盾构隧道建设的丰富的知识和经验，具有在计划、设计、施工的各个阶段能够进行正确判断的能力，和具有一定责任和权利的技术人员。
推进法等标准规范也适用。此外尚应遵循的主要规范有：
（1）盾构用标准管片（1994），土木学会、日本下水道协会；
（2）隧道技术规范及解释（矿山法篇）（1996），土木学会
（3）隧道技术规范及解释（明挖法篇）（1996），土木学会。
（4）混凝土标准技术规范（1996），土木学会：
（5）国铁结构物设计标准（铁路钢桥、钢与混凝土组合桥）（1983），土木学会：
（6）公路桥梁规范及解释（1994），日本道路协会
（7）共同沟设计指南（1986）日本道路协会
（8）日本工业规格（J1S），日本工业标准调查会。
本规范是以 盾构法施工为前提的，但隧道的施工方法除盾构法外，还有许多方法。选定合适的隧道施工方法，对安全而经济地修建是极为重要的。选定隧道施工方法时，要充分研究构筑方法的得失。解释中的表1·1是一个大致的比较。
解释表1·1 主要施工方法的比较
比较项目
矿山法
盾构法
明挖法
工法概要
可有效地利用围岩的支护功能，采用喷混凝土、锚杆等确保围岩稳定的施工方法。通常以开挖时掌子面能自稳为前提，不能确保时，可采用辅助工法。
用盾构在地中推进，用吨壳维护坑道的稳定，防止土砂崩塌的施工方法。密闭型盾构是用泥水或泥土对抗土压和水压保持掌子面的稳定。
开放型盾构是以掌子面自稳为前提的，不能自稳时，要采用辅助工法。
从地表面向下开挖，到规定位置后修筑结构，再回填到地表面的施工方法。
一般都采用全断面明挖法。也有盖挖顺筑法和盖挖逆筑法之分。
适应地质
一般说，适合所有的地质条件（从硬岩到软岩、土质）。主要采取改变支护刚性、开挖方式、辅助工法等来适应地质条件的变化。
一般说，适应冲积层、洪积层、新第3纪地层。易于适应地质条件的变化。在有局部岩层的条件下也可采用。
基本上，对地质条件无限制。主要是选择合理的支挡结构来适应。
地下水对策
开挖时遇有影响掌子面稳定性、围岩稳定的地下水时，要采用压浆止水、井点降水等措施。
在密闭型盾构中，不需要采取特殊措施。开放型盾构就需要采取相应措施。
出现底鼓等现象时，要加深支挡结构深度，或采用降低地下水位的措施。
隧道深度
在未固结围岩中，埋深/隧道直径比（H/D）很小（小于2）时，要采取有效控制地表下沉的措施。
最小埋深，一般是盾构的直径左右，采用压气施工和泥水盾构时，要主要喷发现象的出现。
最大深度决定于地下水压。
最小埋深没有什么施工上的限制。
最大埋深目前约在40m左右。
断面形状
原则上采用拱形。施工着可以改变断面形状。
圆形是标准断面。采用特殊盾构时，可以采用半圆形、椭圆形、矩形、多圆形等。
施工中改变断面形状，一般说是很困难的。
一般采用矩形断面，但复杂的断面也能适应。
断面大小
一般在150m左右，但也有超过200m的情况。施工中可能改变断面形状和尺寸。
目前最大的直径是14m。施工中改变外径尺寸，一般是很困难的。
施工上没有特别的限制。
线形
几乎没有什么限制
曲线半径/盾构直径=3的小曲线，是可能的。
几乎没有什么限制
对周边环境的影响
接近结构物施工时要采取辅助措施。降低地下水位会对周边环境产生不良影响，应注意。
在浅埋情况下，要特别注意地表下沉的控制。
对路面交通，除竖井外，几乎没有影响。
噪声、振动只局限于洞口。
接近施工时，也要采用辅助工法。
对路面交通，除竖井外，几乎没有影响。
噪声、振动只局限于洞口。
地表下沉较易控制。
接近施工时，也要采用辅助工法。
对路面交通的影响大。
各施工阶段都要采取噪声、振动对策。
第2条 定义
盾构---开挖土砂围岩的主要机械，由切口环、支承环及盾尾三部分组成。也叫作盾构机。
盾构法---用盾构在围岩中推进，一边防止土砂的崩坍，一边在其内部进行开挖、衬砌作业的修建隧道的方法。
盾构隧道---用盾构法修建的隧道。
竖井---为进行盾构隧道的施工，将盾构运入、运出、组装、解体、运出开挖下来的土砂、运入及运出机械设备、人员出入、供电、给排水、通风管道的引人、引出等的作业坑道。根据其作用、目的可将竖井分为出发竖井、中间竖井、方向转换竖井及到达竖井。
隧道的曲线半径---隧道中心线处的线路半径。
隧道埋深---从地表面到衬砌顶端的深度。
衬砌---承受盾构隧道四周的土压、水压，确保隧道净空的结构叫衬砌。衬砌分为一次衬砌和二次衬砌。在一般情况下，一次衬砌是由管片组装成的环形结构。但也有代替管片直接灌注混凝土的（模筑混凝土衬砌）。二次衬砌是在一次衬砌内侧灌注的混凝土结构。主要采用模筑混凝土衬砌。
管片---盾构法中采用的隧道衬砌。一般采用钢筋混凝土、或金属管片。一般是将数个管片组装成圆形或多圆形的衬砌。
背后回填注浆---向盾构隧道的管片和围岩之间的空隙（盾尾空隙）压人填充材料。

第3条 有关法规
在采用盾构法进行施工之前，必须对有无应遵循的规范，其内容、手续及措施等进行详细的调查。
【解释】在施工过程中，由于要受法规的制约，故必须充分调查、研究对工程的限制程度、手续、对策等，并办理有关手续，取得认可或承认。因取得承认或认可，需要一些时间，这一点必须给以充分考虑。有关法规由于地区不同多少有些差异也要予以注意。
主要的有关法规，见表1.2。

第2章调 查
第4条 调查目的
调查目的是为了能够安全、迅速且经济地进行盾构施工而进行的。
调查大致可分为：
（1） 地条件调查
（2） 障碍物调查
（3） 地形及地质调查
（4） 环境保护调查
【解释】调查是为了获得在计划、设计、施工及维修管理各阶段所需的基础资料而进行的。
调查结果可作为选定隧道线路，确定可否采用盾构法施工、以及研究环境保护对策、决定工程的规模和内容，以及隧道竣工后的维修管理维的资料。为此，在调查工作中必须充分注意这些情况。
除此处所述的调查之外的有关各种量测和观测记录等，可参照第20条。
第5条 当地条件调查
当地条件调查，包括以下各项：
（1）土地利用和权利的关系
（2）未来计划；
（3）道路类别和路面交通情况
（4）确保工程用地的难易。
（5）河、湖、海的情况，
（6）工程用电和给排水设施。
【解释】所谓当地条件调查就是针对上述各项，调查隧道经过地区附近的环境，主要用来选定线路和研究盾构施工方法的可行性及确定隧道工程的规模、内容，也被用作实际施工时的资料。
（1）所谓土地利用调查，就是根据各种地图、实地踏勘，调查市区、山区、河海等的利用情况，尤其是在市区，还要了解该地区的用途（住宅、商业、工业）市街化的程度等。土地权利关系的调查，首先要了解是公共用地还是民用地，而后调查相应的权利关系。特别是市街地中的民用地的权利关系是相当复杂的，必须进行仔细地调查。视需要还要调查有无文物的调查。掌握隧道施工时附近地区对地表和地下的制约条件等。
（2）调查施工地区的城市计划和其他各种设施计划等的规模、工期，限制事项等，并反映到选定路线、衬砌结构、施工计划中。
（3）当在道路下面开挖盾构隧道时，应调查该道路的类别、重要程度，对开挖和回填路面有无限制以及路面的交通量等。特别是，竖井的设置位置，对道路交通影响极大，在选定时一定要与使用时的利用计划配合好，还要研究竖井是否可设在路面上以及弃土和材料运输的难易等。同时，盾构施工造成路面变异时，也要事前加以研究。
（4）竖井作业基地是从隧道选线阶段开始直到完工为止的全过程中极为重要的环节。为确保此用地，应根据地图、勘察等进行详细调查，以采取必要的措施。采用盾构法时，由于需要确保适当的弃土场，必须对弃土场、运土路线进行调查，井将其结果反映在设计施工中。
（5）当在河流底下或河流附近修建隧道时，应调查河流断面、堤坝结构和地质条件，一般应将隧道置于距河底有足够的深度和距离之处。同时，视情况，应调查河流水文、航运、水利用情况等。在湖海底下修建隧道时也应据此办理。
（6）为了确保工程用电，必须对作业基地附近已有的送、配电线的容量、电压和受变电的难易进行调查。必要时，应研究确保预备电源的措施。为了确定给排水计划，必须对可以取水的上水道的位置、管径、流量和排水地点（下水道、河、海），可能的排水量和水质标准等进行调查。
第6条 障碍物调查
障碍物调查包括以下各项：
（1）地上和地下结构物，
（2）埋设物
（3）井和古井
（4）建筑物及临建工程遗迹
（5）其他
【解释】在选定线路前，必须对有无直接障碍物或位于施工影响范围内的各种设施进行
详细调查。
此调查应从保护隧道周边各种设施和确保盾构法施工安全两方面进行。研究既有建筑物的变异、枯水、水井污染、喷发、漏气、流泥和作用在隧道上的土压、超载等。
（1） 对于地上结构物，应调查结构型式（如是建筑物，应调查是木结构或钢筋混凝土结构，如是为桥梁，应调查是静定或超静定结构），基础结构、有无地下室、基础埋入深度。对于地下结构物（地下停车场、地下商店、地下铁道等）应调查结构型式、结构物底面的深度等。同时，调查这些建筑的使用情况也是非常重要的。对设置精密仪器的建筑物，要进行特别仔细地调查。
（2）对于煤气管、上下水道、电力、通信电缆等埋设物，有必要预先进行沿线调查。尤其是，在竖井设置位置处要进行仔细地调查。
调查，不仅要参照管理者的台账等资料，也要采取试验坑探和地中探查等方法，实地确认其规模、深度、老朽程度等。
（3）对于井和古井，主要是调查其使用情况、喷发、缺氧空气的喷出等危险。特别是采用压气盾构时，与其他调查项目相比，此项调查的范围应广泛些。
调查内容有位置、深度，使用情况、缺氧空气的有无及其程度等。在有枯水和污染可能时，还应调查测试一年内的水位变化情况及水质。对于古井，应将当地人提供的信息与现场的实际情况相对照，予以确认。
（4）一般说来，对建筑物和临时工程遗迹的调查是困难的，但为防止在盾构推进过程中遇到意外的障碍及对周围地层产生过多的扰动，应尽可能地向土地管理人进行了解。另外，还应对残存物、回填情况、土壤和地下水的污染情况进行调查。
（5） 应对计划修建的结构物与既有结构物进行同样的调查，宜尽可能地减少相互间的干扰。对于内设精密仪器的建筑物的调查，应慎重进行。
第7条 地形和地质调查
地形和地质调查包括以下各项：
（1）地形
（2）地质构造
（3）土质
（4）地下水
（5）缺氧空气、有害气体的有无及其他
宜通过踏勘、钻孔、试掘等适当的方法进行上述各项调查，关于调查位置和调查项
目由技术负责人确定。
【解释】由于地形和地质条件是影响盾构法设计、施工难易的决定性因素，故对该项调查必须详细进行。
盾构施工所进行的地形、地质调查的主要项目如解释表1·3所示，但可根据工程内容和规模的需要予以省略或追加。
解释表1·3 盾构施工的地形及土质调查
调查阶段
预备调查
基本调查
详细调查
调查目的
·掌握地形、土质、地层构成的大致情况
·获得预测有问题的土质的基础资料
·掌握整个线路的地层构成及土质状况
·掌握土质的各种特性
·编制土质纵断面图
·补充土质调查
·对设计施工上有问题的土质进行详细调查
·地震、其他特殊条件时的设计资料
调查方法
·收集、整理既有资料
·收集、整理附近类似工程的资料
·文献调查
·现地观察
·钻孔调查
·标准贯入试验
·采样
·地下水位调查
·空隙水压测定
·室内土质试验
·钻孔调查
·标准贯入试验
·采样
·空隙水压测定
·透水试验、
·室内土质试验
·孔内水平加载试验
·缺氧空气、有害气体、可燃性瓦斯调查
·深基础开挖调查
·PS检层
调查内容
·文献调查（地形、地质、地层图等）
·土质调查记录
·既有结构物的工程记录
·井点、地下水
·观察地形、土质及周边状况
·地层下沉
·地层构成
·N值
·透水系数
·地下水位、空隙水压
·采样
·粒度分布
·含水比
·土粒子比重
·单位体积重量
·单轴抗压强度
·液性及塑性限界
·黏着力
·内摩檫角
·压密特性
·N值
·透水系数
·地下水位、空隙水压
·采样
·粒度分布
·含水比
·土粒子比重
·单位体积重量
·单轴抗压强度
·液性及塑性限界
·黏着力
·内摩檫角
·压密特性
·地下水的流速、流向
·砾石等的直径
·地层反力系数
·弹性波速度
·抗震设计的基岩
在预备调查中，应通过收集既有资料、踏勘等掌握全线总的地质情况。在此阶段的调查中，了解地质构造是单一的还是复杂的，是否有出现问题的不良地层等。技术负责人将依此结果确定基本调查的规模和内容。
在基本调查中，是以钻孔的标准贯入试验进行的地质调查。钻孔的数量、间隔、深度等应根据这些调查结果推定的围岩条件、隧道埋深及附近的环境条件等确定。一般多采用200m左右。基于这些调查结果，绘制沿线的地质纵断面图，该图的比例尺：水平方向1／1000～1／5000，垂直方向1/200～1/500。
地质断面图制成后，对地层结构和各层的N值等已经明了，由于对与盾构法有关的地质方面的问题已明确，可仅对具有代表性的地点和有问题的地点进行必要的精密调查。
以钻孔为主的各种调查孔在以后的盾构施工过程中，易成为流泥、出水、漏气等的通道，故在选择调查孔的位置和回填调查孔时应谨慎从事。
详细调查是预备调查及基本调查的补充，是为了确认可能出现问题的地层、地震等特殊条件而进行的调查。这些调查如最大砾径的调查、孔内加载试验等。
（1）地形往往反映地下的围岩条件，故调查的第一步应从观察来掌握地形。如调查地点为丘陵和台地时，其地下绝不会有冲积层存在，一般来说，软弱地层少。此外，即使是冲积低洼平地，根据对地形的仔细观察和对地形环境条件的考察，也可在某种程度上推断出地下的围岩条件。
当线路与台地及洼地的边界线平行或斜交时，在某些地质条件下，有时将产生明显的偏压。
（2）关于地层结构，首先配合地形调查进行收集资料和勘察，应掌握包含比较路线在
内的范围较广的地层结构。在进行盾构施工的地区，一般说既有资料是很丰富的，可收集到
较丰富的有用情报。作为代表性的资料有地质图及土地利用图等。
其次，进行以标准贯人试验和钻孔为主的基本调查，绘制记有地质构造的地质纵断面图。
从而可明确与盾构法有关的土质问题，据此进行必要的详细调查。
（3）一般说，所有的地层都可以采用密闭式盾构，但当采用泥水式盾构时，粘性土粘着、堵塞在旋转刀头及刀架上，而使开挖不能进行。在松散砂层中，不能完全形成泥膜，而造成掌子面崩塌及地层下沉和陷没。在砂砾层中，砾石有可能使掌子面受到破坏，刀头磨损、断裂，及排泥管的堵塞而不能掘进等，故需调查颗粒组成（特别是有砾石时的砾石的形状、大小、数量及硬度，此外，还应调查匀质系数）、渗透系数等。即使采用士压式盾构也同样地要调查刀架内的合适的流动化的条件、刀头的村质形状、开口的形状、尺寸及螺旋式输送机等所需的大块砾石的形状、尺寸、砾石硬度、颗粒组成，尤其是细颗粒所占的百分比及渗透系数等。
在地下水位以下的松散砂层中，采用压气式盾构时，如果空气压力下降，砂和水将一起从掌子面下部流出；如果压力升高，开挖面上部非常干燥，失掉粘性，呈漂砂状态，在极微小的冲击下，就会成为流砂状态。尤其是在埋深薄时，很难保持压气效果的平衡，漏气的可能性增加。在可能出现上述危险的砂层中进行施工时，除测定N值外，需要进行颗粒试验、孔隙比测定、现场透水试验和极限孔隙比测定等。N值为1～2以下的软弱粉细纱·粘性土层中，掌子面不能自稳，盾构的形式选择是很重要的，最好进行没有扰动试件的单轴抗压强度和变形特性的测定。另外，当由于地下水位降低等原因有可能产生压密下沉时，往往需进行压密试验，在软弱粘土层中，除上述试验外，应测定含砂率、含水率、凝聚力及液性指数等。
（4）地下水位，通常在钻孔调查时测定，但当中间夹有黏土、粉细纱层等不透水层之下有砂、砂砾层等含水层存在时，由于这些含水层中的地下水压并不一定呈现同样的静水压力分布，因此，有必要分别测出各含水层中孔隙水压。在山区、台地附近，或在洪积扇砂砾层等条件下，往往具有较通常的地下水面高的有压地下水头。
另外，在市区等，由于采用深井进行过度抽水，有时其水头低于通常的地下水面，甚至
完全没有水压力的情况也有。
由于上述的地下水位和有压地下水头多随季节的不同或人为的因素而变动。故需确认测
出的水头是在什么条件下的水头。在某些地形条件下，因季节不同及连续下雨的影响，有时
使水头的变化达到数m，尤应加以注意。
当含水层的水压高时，为进行稳定掌子面措施的设计，需调查透水层的渗透系数、地下水的流向及流速等，透水系数一般根据粒度分布可获得概略值，但最好是根据在现场进行的抽水试验来求。在进行地下水位和压力水头的调查的同时，也要调查地下水的水质。
（5）当在不透水层下部存在有由于深井、过度抽水等原因而使地下水完全枯竭的砂砾层和砂层时，有时在这类地层的孔隙中往往充满着缺氧空气和有害气体等 。
因为缺氧空气是不饱和土层中的土颗粒间的铁和有机物与孔隙水中的空气产生氧化作用而消耗氧气，另外，由于从外界供给的空气量不足，则变为以氮气为主的缺氧状态。
另外，甲烷涌出，将会引发爆炸，为保证作业环境的安全，也要调查能否漏出有害气
体（参照191条，解释 表4.3）。
其他种的有害气体，还有硫化氢、氧化氮气体等。当确认有硫化氢气体时，需留意衬砌
的防腐蚀问题。
因此，当预计有上述环境条件时，应调查孔隙中有害气体的性质。如果确认存在有缺氧
气体或有害气体时，要进行充分的通风，并采取必要的防爆措施。
第8条 环境保护调查
为在隧道施工过程中保护周围环境，必要时，应调查下列各项：
（1）噪音，振动
（2）地层变形
（3）地下水
（4）缺氧空气和有害气体等
（5）化学注浆等
（6）施工废弃物
（7）其他
[解释]所谓环境保护调查，就是预测盾构法对周围环境的影响所进行的各项调查。可
在施工前和施工中进行并作为设计及施工管理的资料。
（1）为了正确地掌握施工产生的噪音及振动的影响，当然应测定施工中的噪音、振动，对施工前的本底噪音及本底振动也应进行测定。为了满足法规的要求，必须熟知有关法规。对特别需要安静的医院、学校设施，必须在开工前进行调查。
（2）为了正确地了解因隧道施工产生的地表隆起、下沉等的变形程度以及这些变形对附近房屋、结构物可能产生的影响，并作为判断是否需要采取措施的资料，应在施工前及施工中调查地表变异及结构物变异状况。
（3）地下水位的变动，除对地层有影响外，还可能对自然环境、居民的生活产生影响，故必须对预计影响范围内水井的使用情况进行调查，也必须在水井及观测孔中测定水位、水质等。由于季节不同，水位、水质均将有变化，故应考虑到调查时期与施工时期的关系。
（4）由于深井的过度抽水，当地下水位降低的砂砾层、砂层位于不透水层之下时，如采用气压盾构，土颗粒间的铁及有机物受到孔隙中空气的影响而氧化，从此类地层及与之相近的水井、地下室等处有漏出缺氧空气的可能，故在开工前，必须对在预计影响范围内有无
水井、地下室、水井的水位进行调查，在施工中必须调查有害气体是否漏出及其状况。对
于甲烷等有害气体，在施工前应通过钻孔测定其有无及浓度，在施工过程中必须测定洞内有害气体的浓度。
（5）由于化学注浆药液的漏出、泥水盾构的泥水的流出等，对预计影响范围内的水井、河流等水质要进行调查。施工中、必须监视 水质的变化情况。
（6）在盾构的计划、设计、施工中，为了顺利地施工和保护生活环境，必须在力求控制施工废弃物以及促进资源的再生化外，对最终处理地、运送通道等进行调查。
（7）考虑到工程车辆的通行对竖井附近道路交通的影响，选定工程车辆的走行路线时，应进行交通量调查。

第3章计 划
第9条 隧道净空的形状及尺寸
（1）隧道净空应具有与其用途相适应的形状和尺寸，同时，应考虑施工上的因素方决定。
（2）盾构的断面形状以圆形为标准。
【解释】
（1）隧道净空的尺寸应根据与用途相适应的净空尺寸和施工赞扬需要的断面加以确定。对管片外径为1.8m~8.3m的隧道，可参考“盾构标准管片”（1990年）决定。
1）铁路隧道的情况
在选择单线隧道并设或双线隧道时，应综合研究当地条件、障碍物情况、地形及土质条件、地下车站计划等。净空断面是在建筑限界之外再加上轨道结构、维修待避用通路、信号·通信、照明、通风及排水等属设备所需的空间，其次考虑盾构施工误差（上下、左右蛇行、变形和下沉等）。等决定。施工误差，一般从中心向左右、上下各取50mm～150mm左右，根据施工条件（开挖面的大小、围岩条件、盾构的机动性、开挖速度、有无二次衬砌、曲线和坡度等），经过充分研究后确定（参照解释图1．1）。

解释图1·1铁路隧道断面图
2）公路隧道的情况
净空断面根据公路等级规定的建筑限界和规定的限界外富裕（维修·退避通道、通风道或射流风机设置空间、照明、防灾、监视、管理、内装·标志等附属空间）和盾构施工误差（蛇行、变形和下沉）等决定。施工误差一般从中心向左右、上下各取50mm~150mm，根据施工条件决定。
在一般的公路隧道中，考虑经济性，一般都采用按一定间隔设置紧急停车带和缩小路肩的方法。但是，在盾构隧道中，由于建设的环境条件（地形、地质、沿线）、施工技术水平等，而多采用不设置紧急停车带而采用全路肩的方法，这要根据隧道的耐久性、经济性、施工性等综合考虑决定（解释图1·2）。

解释图1·2道路隧道断面图
3）下水道的情况
净空断面以二次衬砌为前提，应能保证计划流量毫不受阻地按容许的流速流动（解释图1·3a）同时为了分离雨水、污水而需把断面分割时，要设置分割墙，成为复合断面（解释图1·3b）。

解释图1·3下水道隧道断面图
4）上水道的情况
除一部分导水管外，大部分是压力管。一般在压力管路中，由于混凝土二次衬砌不能抵抗水压，故多采用向隧道内插入钢管或可锻铸铁管等耐压管的方式。该方式目前所采用的具有代表性的有如下几类。
·混凝土填充方式：沿全长修建比水管半径大330mm～ 350 mm的一次衬砌后，顺次插入钢管或铸铁管等水管，在隧道内进行配管接合，然后向一次衬砌及管间的空隙填充混凝土，这是目前使用最多的一种方式。采用这种方式时，由于只能从管内侧进行管道连接作业，对钢管采用焊接，对铸铁管，采用有内接头管连接。
一次衬砌和管间的空隙，必须考虑盾构产生蛇行的条件下也能将管道设在设计位置上所需的富余量，井加算衬砌的最小厚度（解释图1·4a）。

解释图1·4上水道隧道断面图
·检修通路方式：修筑内半径较水管的半径约大950mm～1100mm净空断面的隧道。在其中设置水管。一般采用钢或铸铁管，其接合在管内外侧均可进行。
衬砌和管的空间作为检修通道。此方式，一般因对施工误差的富裕空间大，一般可以不考虑。（解释图1·4b）。
5）电力管道的情况
隧道作为电力隧道的使用方式有洞道式和管路式两