TB 10108-2002铁路隧道喷锚构筑法技术规范_(高清-无水印).pdf
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1、UDC中 华 人 民 共 和 国 行、,T BTB 1 0 1 0 8-2 0 0 2 J 1 5 9-2 0 0 2铁路隧道喷锚构筑法技术规范Co d e f o r s h o t c r e t e-b o l t c o n s t r u c t i o n me t h o d o f r a i l wa y t u n n e l2 0 0 2-0 3-1 6 发布2 0 0 2-0 7-0 1 实施中华人民共和国铁道部发布中华人民共和国行业标准铁路隧道喷锚构筑法技术规范C o d e f o r s h o t c re t e-b o l t c o n s t r u c
2、 t i o n me t h o d o f r a i l wa y t u n n e lT B 1 0 1 0 8-2 0 0 2 J 1 5 9-2 0 0 2主 编单位:铁道专业设计院批准部门:中华人民共和国铁道部施行 日 期:2 0 0 2 年 7 月 7日中国铁道出版社2 0 0 3 年 北京关于发布 铁路工程节能设计规范等 1 2 个铁路工程建设标准的通知铁建设 2 0 0 2)2 4 号 铁路工程节能设计规范(T B 1 0 0 1 6-2 0 0 2),铁路生产污水处理设计规范(T B 1 0 0 7 9-2 0 0 2),铁路特殊路基设计规褂(T B 1 0 0 3 5
3、-2 0 0 2),铁路隧道喷锚构筑法技术规范(T B1 0 1 0 8-2 0 0 2),铁路瓦斯隧道技术规范(T B 1 0 1 2 0-2 0 0 2),铁路路基施工规范(T B 1 0 2 0 2-2 0 0 2),铁路桥涵施工规范门 B 1 0 2 0 3-2 0 0 2),铁路隧道施工规范(T B 1 0 2 0 4-2 0 0 2),铁路给水排水施工规范(T B 1 0 2 0 9-2 0 0 2),铁路客车车辆设备设计规范(T B 1 0 0 2 9-2 0 0 2),铁路电力牵引 变电所所用电 系统设计规范(T B 1 0 0 8 0-2 0 0 2),铁路通信光纤用户接人网
4、 工程施工规范(T B 1 0 2 2 2-2 0 0 2)等1 2 个铁路工程建设标准,经审查现予发布,自2 0 0 2年 7月 1日起施行。届时原 铁路工程设计节能技术规定(T B J 1 6-8 6),铁路特殊土路基设计 规则(T B J 3 5-9 2),铁路隧道喷锚构筑法技术规则(T B;1 0 8-9 2),铁路路基施工规范(T B J 2 0 2-8 6,含 1 9%年局部修订版)、铁路桥涵施工规范C I B J 2 0 3-8 6,含1 9%年局部修订版)、铁路隧 道施工规范(T B J 2 0 4-8 6,含1 9%年局部修订版)、铁路给 水排水施工规范(T B J 2 0
5、9-8 6,含 1 9%年局部修订版)及 铁路客车技术整备所设计规则(T B J 2 9-9 0)同时废止。对工程延续项目勘测设计中新老规范衔接问题,按 关于实施新发布设计规范有关问题的通知(建技 1 9 9 9)8 8 号)办理。以上标准由部建设管理司负责解释,由中国铁道出版社和铁路工程技术标准所组织出版发行。中华人民共和国铁道部-0o二年三月十六日前言 本规范是根据铁道部铁建设函 1 9 9 9)5 0号文的要求,在 铁路隧道喷锚构筑法技术规则(T B J 1 0 8-9 2)基础上修订而成的。本规范共分 1 0 章,其主要内 容包括:总则、术语和符号、勘测、设计、施工、监控量测、工程验收
6、。本规范主要修订的内容有:围岩分类改称围岩分级,级别和顺序与国家标准统一,并充实了施工阶段分级的评定方法;增加了专业术 语的定义;增加了在洞口 段设计与施工中考虑环境保护的有关规定;增加了湿喷混凝土有关技术要求;增加了洞口 施工章节;增加了采用喷锚构筑法和复合式衬砌时在勘测、设计和施工中的有关技术要求;充实了建筑材料、防排水、监控量测等有关章节的内容。在执行本规范过程中,希望各 单位 结合工程实践,认真总结经验,积累资料。如发现需要修改和补充之处,请及时将意见及有关资料寄交铁道专业设计院(北京市朝阳门外大街2 2 7 号,邮政编码:1 0 0 0 2 0),并抄送铁路工程技术标准所(北京市海淀
7、区羊坊店路甲 8 号,邮政编码:1 0 0 0 3 8),供今后修订时参考。本规范由铁道部建设管理司负责解释。本规范主编单位:铁道专业设计院。本规范参编单位:中铁隧道集团有限公司、西南交通大学、中国铁道科学研究院、中铁二局集团有限公司。本规范主要起草人:李汉京、郑天中、高万春、关宝树、徐祯祥、韩忠存、刘艳青。次J“J贝急2 术语和符号 .2 2.1 术语 .2 2.2 符号 33 勘测 4 3.1 一般规定 4 3.2 工程地质及水文地质调查 4 3.3 围岩评价与围岩分级 54 设计 .9 4.1 一般规定 9 4.2 建筑材料 ,9 4.3 设计原则 一1 1 4.4 初期支护 .1 4
8、4.5 二次衬砌 、,1 5 4.6 仰拱 .1 6 4.7 防 排 水.1 6 4.8 特殊岩土和不良地质地段 1 85 施工.1 9 5.1 一般规定,1 9 5.2 开挖.1 9 5.3 洞口,2 0 5.4 喷射混凝土 加 5.5 锚杆.2 2 5.6 钢架 ,2 3 5.7 辅助施工措施 .2 4 5、了七n钊nIJles,Jtl们0们OJCU,一2门j门J,、八几内j月J内j门、4:.:防 排 水二次衬砌6 监控量测 ,6.1 监控量测计划与内 容 ,6.2 监控量测作业 ,“6.3 监控量测资料的整理与反馈 。7 工程验收 7.1 质量检验7.2 工程验收本规范用词说明 。,铁路
9、隧道喷锚构筑法技术规范条文说明1 总则1.0.1 为了 满足铁路隧道工程应用喷 锚构筑法进行设计和施工的需要,使铁路隧道建设符合安全适用、技术先进、经济合理的要求,制定本规范。1.0.2 本规范适用于旅客列车最高行车速度为1 4 0 k m/h 的新建、改 建标 准轨 距铁路隧 道工程的设计、施工及验收。1.0.3 采用喷锚构筑法修建隧道时,应符合下列基本要求:1 合理地利用围 岩的自 承能力,保持围 岩稳定;2 以 喷射混凝土、锚杆为主要支护手段,及时支护、封闭,使围岩成为支护体系的重要组成部分;开挖作业应减少对围岩的扰动,保持隧道开挖轮廓圆顺;施工中必须对围岩和支护进行观察、量测,并根据反
10、馈14信息进行动态设计。1.0.4 按喷锚构筑法修建隧道时,必须认真贯彻国家有关的 政策和法规,重视生态环境保护,防止污染环境。1.0.5 采用喷锚构筑法进行铁路隧道设计和施工,除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2 术语和符号2.1术语2.1.1 喷 锚构筑法 s h o t c r e t e-b o l t c o n s t r u c t io n m e t h o d 以喷射混凝土、锚杆为主要支护手段,通过对围岩的监控量测指导设计与施工,使围岩成为支护体系的一部分,合理地利用围岩的自承能力,以保持围岩稳定的隧道修建方法。2.1.2 锚杆r o c k b o
11、 l t,a n c h e r b o l t 锚人围岩体内加固围岩的一种杆形构件。2.1.3 初期支护p n ma ry s u p p o rt 隧道开挖后,用于控制围岩变形及防止坍塌所及时施作的支护。2.1.4 二次衬砌 s e c o n d a ry li n i n g 在围岩与初期支护变形基本稳定条件下,在初期支护内侧施作的最终衬砌。一般采用模筑混凝土。2.1.5 湿喷 w e t-m i x s h o t c r e t i n g 将水泥、骨料和水在拌和机中拌和后,压送到喷嘴喷出的一种喷射混凝土施工方法。2.1.6 干喷 d r y-m i x s h o t c r e
12、 t i n g 将水泥和骨料干拌后压送到喷嘴,在喷嘴的前端让其与水合流的一种喷射混凝土施工方法。2.1.7 潮喷 m o i s t m i x s h o t c r e t i n g(h a lf-w e t m i x s h o t c r e t in g)为降低粉尘,在混合料搅拌时(或搅拌前)预先加人少量的水(水灰比通常为 0.2 5-0.3 5)的一种喷射混凝土施工方法。2.1.8 喷射钢纤维混凝土s t e e l f i b e r rein f o r c e d c o n c r e t e 均匀分散混人有短钢纤维的喷射混凝土。2 2.1.9超丽支护a d v a
13、n c e d s u p p o rt 沿隧道轴向以一定角度斜插人开挖面拱部前方,对围岩进行预加固的支护。2.1.1 0 动态设计 o b s e r v a t i o n a l d e s i g n i n g 在隧道 施工中根据围岩地质条件变化对隧道预设计进行优化和修正。2.2 符号E。混凝土弹 性模量E s钢筋弹 性模量R -岩石单轴饱和抗压强度3 勘测3.1 一 般 规 定3.1.1 隧道勘测应为采用喷锚构筑法设计、施工提供所需的 基础资料。3.1.2 勘测应分为设计阶 段勘测和施工阶 段勘测。各阶段的调查内容、范围、精度等应根据隧道规模及其使用 目的确定,并应符合有关规定。3
14、.1.3 在勘测前,应根据隧道所通过地区的地形、工程地质及水文地 质等条件,并 综合考虑勘测的阶 段、方法、范围等,编 制相应的勘测计划。在勘测过程中,当发现实际的地质情况与最初预计的情况不符时,应及时修改勘测计划。3.1.4 勘测结果应根据规划、设计、施工的不同 需要分别整理和保管。3.2 工程地质及水文地质调查3.2.1 设计阶段地质勘测可采用测绘、弹性波探测、遥感、钻探、试 验坑道等方法。施工阶段地质勘 测可采用开 挖工 作面直 接观 察、物探、超前钻 孔、辅助坑道、勘探坑道等 方法。3.2.2 设计阶段工程地质调查应重点查明下列情况:1 断层及其破碎带等;2 风积沙与含水砂层;3 膨胀
15、岩、挤压性围 岩、岩溶、煤系地层、黄土等;4 滑坡、岩堆、采空区等;5 地热、有害气体、放射性物质等。4 3.2.3 设计阶段水文地质调查应重点查明 下列情况:1 地形、地貌;2 地表水径流与地下水的 联系;3 承压水及地下水量、水位;4 水利用情况;5 水的腐蚀性及其对工程的 影响;6 含水层及其透水系数;7 影响地下水状态的其他工程;S 异常捅水、突泥的可能性。3.2.4 施工阶段工 程地质调查应完成下列工作:1 根据对围岩性质的直接观察、量测和试验结果,核定岩层构造、岩性、地下水等情况;3.3.1理措施:及时预测和解决施工中 遇到的工程地质及水文地质问题;为验证或修改设计提供依据;核定或
16、修正围岩级别。3.3 围岩评价与围岩分级根据调查结果应对下列各项内容作出工程评价并提出处,1曰 1 围岩自 稳性;2 隧道涌水量、涌水压力、突发涌水等;3 岩土膨胀压力;4 滑坡、偏压;5 围岩 月 犬 态和土压特性;6 高应力地区应力场;7 瓦斯、岩溶及人为坑洞等。3.3.2 隧道围岩级别的划分可分为设计阶段围岩级别的判别和施工阶段围岩级别的修正两步进行。3.3.3 设计阶段围岩级别应根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个因素,按国家现行(铁路隧道设计规范 门 B 1 0 0 0 3-2 0 0 1)确定。3.3.4 隧道围岩级别的修正应符合下列要求:1 在设计阶段围岩基本分级的基础上,应结合
17、隧道工程的特点,考虑地下水状态、初始地应力状态等因素进行修正;2 地下水状态的分级宜按表3.3.4-1 确定;表3.3.4-1 地下水状态的分级级别状态。量 m in IO m JI干燥或湿 润 1 00偶 有 渗 水1 0-2 5班经 常 渗 水2 5-1 2 53 地下水影响对围岩级别的修正宜按表3.3.4-2 进行;表3.3.4-2 地下水影晌对围岩级别的修正围 岩 级 别地 下 水 状 态V1 7V-U-竹IV-W一V洲研一WV 4 当无实测资料时,可根据隧道 埋深、地貌、地形、地质、构造运动史、主要构造线和开挖过程中出 现的岩爆、岩芯饼化等特殊地质现象,按表 3.3.4-3对围岩初始
18、地应力状态作出评估;表3.3.4-3 初始地应力状态评估初始的 应 七 仆 太l评估基 准(R c i o-)一 一 产甲 犷 极高应力硬 质岩:开挖过程 中 时有 岩爆 发 生,有 岩 块 弹出,洞壁岩体发生剥离,新生裂缝多,成洞性差 1.51.。5-0.60.o 6-0.20.2-0.06 0.0 6较 完 整延 伸 性 极差一是皇中 等 一好一极好粗 糙 度a fT#M 纹%Mm;黔A M91平 整光滑较 破 碎张开性(m m)黔陪 53 3Yc 3F0.1-0.50.靶.0Y 充 填 张 叫 夕1.0一凳 羲破碎风化程 度未风 化ca e欲霆严 重 风 叫黔)r极 破 碎简要说 明一一
19、续 表 3.3.5一 书 夕蹄里程评定W A即洞 口 距 离(m)地下 水状态 渗水量 赢 Ll m in lo.6 02.1 3 3 0.21 8 0 0-2 8 0 0Q2 5-2 75 0-6 01.5-2.1加-3 30.2-0.2 51 2 0 0-)18 0 0m2 3-2 53 9-5 00.7-1.56-2 05 0 0-12 0 0U一 J U.J U1V2 0-2 32 7-3 90.2-0.71.3-60.3 0-0.3 52 0 0-5 0 0V1 7-2 02 0-2 70.0 5-0.21-20.3 5-0.4 51 0 0-2 0 01 71 5-1 7 2 20
20、.1 10.4-0.5m.4 p 1#扩B 13 53 51 7通过试验确定表4.3.1-3 双线陇道复合式衬砌的设计参数 注:采用钢架时,宜选用格姗钢架,喷射混凝土保护层厚度不应小于4 c mo4.3.2 喷锚衬砌的内 轮廓应比整体式衬砌内轮廓线适当扩大,除考虑施工误差和位移量外,应再预留1 0 c m 作为必要时补强用。4.3.3 隧道开挖轮廓应预留适当的 变形量,其值可根据围 岩级 1 2 别、开挖宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件,采用工程类比法确定。当 无类比资料时,可按表4.3.3 采用。表 4.3.3 预留变形.()围 岩 级 别单线隧道双线隧道H1 0-3 0m1 0-3
21、 03 0-5 0W3 0-5 05 0-7 0V5 0-7 07 0-1 0 0深埋、软岩土质隧道取大值,浅埋、硬岩隧道取小值;有明显流变、原岩应力较大和膨胀性围岩,应根据量侧数据反馈分析确定;1 7 级 围岩,按 特殊设计 计算预 留变 形量4.3.4 衬砌用混凝土应满足强度和 耐久性要求。必要时还应满足抗冻、抗渗和抗腐蚀的要求。4.3.5 衬砌用模筑混凝土和钢筋混凝土的强度等级不应低于C 2 0 和C 2 5,其强度指标应按表4.3.5-1 采用,受压或受拉时的弹 性模量E,应按表4.3.5-2 采用。表 4.3.5-1 混凝土的极限强度(MP a)强度种类符号混 凝土 强度等 级C 1
22、 5C 2 0Q 5已 0C4 OC 5 0抗压R1 2.01 5.51 9.42 2.52 9.53 6.5弯曲抗 压R,1 5.01 9.42 4.22 8.13 6.94 5.6抗拉R i1.41.72.02.22.73.1表 4.3.5-2 混凝土的弹性模f E.(MP a)棍凝 土强度 等级C1 5C2 0C2 5C 3 OC4 0C5 0弹性模量尽2.6 x 1 0 4 2.8 x 1 0 42.9 5 x 1 0 4 3.1 x 1 0 4弓,亡 岁.n 43.5 5 x 1 0 4一 0.J 六 i v一 衬砌混凝土有抗渗要求时,在有冻害的地段及最冷月平均气温低于 一 1 5
23、的地区,抗渗等级不得小于 Y 8,其余地区不得小 1 3于 P 6 o4.3.6 喷射混凝土的强度等级不得小于 C 2 0 o的 设计强度和受压弹性模量应按表4.3.6-1用。重度可取2 2 k N/m 3 0 表 4.3.6-1 喷射混凝土的设计强度值普通喷射混凝土和表 4.3.6-2采M P a强 度 种 类符号喷 射混凝 土强度 等级 二、巧一16一曰川一川一12侧-10-11一曰全坠瑞轴心抗 压弯曲抗 压轴心抗 拉 表4.3.6-2喷射 混凝土 强度等 级 受压弹性模量E喷射混凝土的受压弹性模f E l(MP a)C 2 02.1 x 1 0 4 C 2 52.3 x 1 0 42.5
24、 x1 0 4 喷射钢纤维混凝土的 设计抗拉强度不应低于2 M P a,抗弯强度不应低于6 MP a o4.3.7 锚杆用各种水泥砂浆的强度等级不应低于 M2 0 04.4 初 期支 护4.4.1 初期支护应在喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护中进行选择,组成不同支护形式。4.4.2 初期支护 形式及支护参数应根据围岩的性质及状态、地下水情况、隧道净空尺寸及其埋深等 条件确定。在设计中 可采用工程类比法按表 4.3.1-1-3 确定。必要时应结合监控量测法及理论验算法确定。4.4.3 初期支护喷射混凝土厚度设计参数应根据围 岩级别、开挖跨度及支护部位的 不同,分别拟定。可详见表4.3.1-1
25、 一 3 04.4.4 锚杆的类型应根据地质条件和使用目 的确定,可分为中空注浆锚杆、水泥药卷 锚杆、自 钻式锚杆、预应力锚杆和普通砂 1 4 浆锚杆等。锚杆杆体直径宜为2 0 2 5 m m,抗拉力不应小于1 5 0 k N o4.4.5 系统锚杆布置应符合下列要求:1 应沿隧道周边均匀布置,在岩面上按菱型布置。锚杆间距不应大于锚杆长度的1/2.2 在隧道横断面内,锚杆的方向宜与周边垂直。在层状围岩中,锚杆的方向宜与岩层面垂直。4.4.6 使用锚杆时在围 岩破碎、受力较大地段,可采取增加锚杆数量、加大锚杆长度和直径等措施,在成孔困难地段可采用自钻式锚杆。4.4.7 锚杆均应设置钢垫板,垫板的
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