铁路隧道规范

1 总则

1.0.1 为了贯彻国家有关法规和铁路技术政策，统一铁路隧道设计技术标准，使铁路隧道设计符合安全适用、技术先进、经济合理的要求，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于铁路网中客货列车共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于

Ⅰ、Ⅱ级标准轨距铁路隧道的160km/h、货物列车设计行车速度等于或小于120km/h的

设计。

1.0.3 隧道按其长度可分为:

特长隧道全长10000m以上;

长隧道全长3000m以上至10000m; 中长隧道全长500m以上至3000m; 短隧道全长500m及以下。

注:隧道长度是指进出口洞门端墙墙面之间的距离，以端墙面或斜切式洞门的斜切面与设计内轨顶面的交线同线路中线的交点计算。双线隧道按下行线长度计算;位于车站上的隧道以正线长度计算;设有缓冲结构的隧道长度应从缓冲结构的起点计算。

1.0.4 隧道勘测设计，必须遵照国家有关政策和法规，重视隧道工程对生态环境和水资源的影响。隧道建设应注意节约用地、节约能源及保护农田水利，对噪声、弃碴、排水等应采取措施妥善处理。

1.0.5 隧道设计应依据可靠完整的资料，针对地形、地质和生态环境的特征，综合考虑运营和施工条件，通过技术、经济比较分析，使选定的方案、设计原则和建筑结构符合安全适用、经济合理和环境保护的要求。

1.0.6 新建铁路隧道的内轮廓，必须符合现行国家标准《标准轨距铁路建筑限界》(GB146.2)的规定及远期轨道类型变化要求。对于旅客列车最高行车速度160km/h新建铁路隧道内轮廓尚应考虑机车类型、车辆密封性、旅客舒适度等因素确定，隧道轨面以上净空横断面面积，单线隧道不应小于42m，双线隧道不应小于76m;曲线上隧道应另行考虑曲线加宽。设救援通道的隧道断面应视救援通道尺寸加大，救援通道的宽度不应小于1.25m。

双层集装箱运输的隧道建筑限界应符合铁道部相关规定。

位于车站上的隧道，其内部轮廓尚应符合站场设计的规定和要求。

1.0.7 改建既有线和增建第二线时，新建隧道应采用新建铁路标准，改建隧道宜采用新建铁路标准。

1.0.8 隧道建筑物应按满足100年正常使用的永久性结构设计，建成的隧道应能适应运营的需要，方便养护作业，并具有必要的安全防护等设施。

1.0.9 隧道建筑结构、防排水的设计及建筑材料的选择，应充分考虑地区环境的影晌。 1.0.10 隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策，积极采用新理论、新技术、新材料、新设

备、新工艺。

1.0.11 隧道设计应根据工程地质及水文地质条件，结合断面大小、衬砌类型、隧道长度、工期要求等因素综合研究选定适应的施工方法。

1.0.12 长隧道、特长隧道和地质条件复杂的隧道设计，应编制施工组织设计。高瓦斯隧道和瓦斯突出隧道应按本规范及相关规范、规程单独编制预防煤与瓦斯突出、探蝶、揭煤、过煤的实施性施工组织设计。

1.0.13 隧道设计应结合施工通风及洞内卫生标准，选择施工运输方式。

1.0.14 铁路隧道设计除应符合本规范外，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 围岩surrounding rock隧道工程影响范围内的岩土体。

2.1.2围岩压力 surrounding rock pressure隧道开挖后，因围岩变形或松散等原因，作用于支护或衬砌结构上的压力。

2.1.3围岩分级 surrounding rock classification根据岩体完整程度和岩石坚硬程度等主要指标，按稳定性对围岩进行的分级。

2.1.4初始地应力场initial ground-stress field在自然条件下，由于受自重和构造运动作用，在岩体中形成的应力。

2.1.5作用 action(荷载load)施加在结构上的外力和引起结构外加变形或约束变形的原因。 2.1.6松散压力 loosening pressure由于隧道开挖、支护及衬砌背后的空隙等原因，使隧道上方的围岩松动，以相当于一定高度的围岩重量作用于支护或衬砌结构上的压力。

2.1.7 容许应力设计法 allowable stress design method以结构构件截面计算应力不大于规定的材料容许应力的原则，进行结构构件设计计算的方法。

2.1.8 破损阶段设计法 plastic stage design method考虑结构材料破坏阶段的工作状态进行结构构件设计计算的方法。

2.1.9 概率极限状态设计法 probability limit states design method以概率理论为基础，以防止结构或构件达到某种功能要求的极限状态作为依据的结构设计计算的方法。

2.1.10 可靠性 reliability结构在规定的时间内，在正常规定的条件下，完成预定功能的能力。包括安全性、适用性和耐久性。当以概率来度量时，称为结构的可靠度。

2.1.11 设计基准期 design reference period在持久设计状况下，计算结构可靠度时，考虑各项基本变量与时间关系所取用的基准时间。

2.1.12 安全等级 safety classes为使结构具有合理的安全性，根据工程结构破坏所产生后果的严重性而划分的设计等级。

2.1.13 承载能力极限状态 ultimate limit states结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的较大变形的极限状态。

2.1.14 正常使用极限状态 service-ability limit states结构或构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。

2.1.15 可靠指标 reliability index度量结构可靠性的一种数量指标，它是结构可靠概率的标准正态分布反函数。

2.1.16 失效概率 probability of structural failure结构或构件不能完成预定功能的概率。 2.1.17 作用代表值 representative value of actions结构或构件设计时，由于不同目的，作用所取的不同值均称为作用代表值。它包括标准值、准永久值、频遇值和组合值等。

2.1.18 作用标准值 characteristic value of actions作用的主要代表值。其值可根据设计基准期

内极大值概率分布的某一分位值确定。

2.1.19 作用设计值 design value of actions作用标准值乘以作用分项系数后的值。 2.1.20 作用效应 effects of actions由于作用引起的结构或构件的内力和变形等。

2.1.21 作用的组合 combination of actions结构或构件设计时，预计可能同时出现的几种不同作用的集合。

2.1.22 材料性能标准值 characteristic value of a material property设计结构或构件时采用的材料性能的基本代表值。该值可根据符合规定标准材料的性能的概率分布的某一分位值确定。 2.1.23 材料性能设计值 design value of material property材料性能标准值除以材料性能分项系数后的值。

2.1.24 几何参数标准值 nominal value of geometrical parameter设计结构或构件时采用的几何参数的基本代表值。该值可按设计文件规定值确定。

2.1.25 几何参数设计值 design value of geometrical parameter几何参数标准值除以几何参数分项系数后的值。

2.1.26 分项系数 partial coefficient为了保证所设计的结构或构件具有规定的可靠度，在结构极限状态设计表达式中采用的系数，分为作用分项系数、抗力分项系数和材料性能分项系数等类。

2.1.27 抗力 reaction结构或构件及其材料承受作用效应的能力，如承载能力、刚度、抗裂度、强度等。

2.1.28 地震动参数 seismic ground motion parameter描述地震的动力特征参数，主要有地震动峰值加速度和地震动反应谱特征周期等指标。

2.1.29 地震动峰值加速度 seismic peak ground acceleration与地震动加速度反应谱最大值相应的水平加速度。

2.2 符号

2.2.1 作用(荷载)

Fd——作用设计值

Fk——作用标准值

f——作用分项系数

Sd——作用效应设计值 E——地震作用

G1——结构自重

G2——结构附加恒载 Fb——制动力 Fc——冲击力

P——压力

Pc——落石冲击力

Q1——列车活载

Q2——公路车辆活载 Q——围岩压力

2.2.2 内外力和应力

M,Mk，Md——弯矩、弯短标准值、弯矩设计值

N，Nk，Nd——轴向力、轴向力标准值、轴向力设计值

Vd——剪力设计值，竖向力设计值 q——垂直匀布压力

——基底应力

ei——结构上任意点i的侧压力 Q——斜截面上最大剪力

2.2.3 材料指标

fcu,k——边长为150mm的泪凝土立方体抗压强度标准值 fck，fcd——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值 fcmk，fcmd——混凝土弯曲抗压强度标准值、设计值 fctk，fctd——混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值 Ec——混凝土的弹性模量 Gc——混凝土的剪切模量 fstk——钢筋抗拉强度标准值

——钢筋抗拉、抗压强度设计值 fstd，fscd

Es——钢筋的弹性模量

Ra——混凝土或砌体的抗压极限强度 R1——混凝土的抗拉极限强度

Rw——混凝土的弯曲抗压极限强度

Qkh——斜截面上受压区混凝土和箍筋的抗剪强度 Rc——围岩的单轴饱和抗压强度

——弹性反力强度

——围岩重度

2.2.4 几何特征

A——构件截面面积 B——坑道宽度

I——截面惯性矩

W——截面受拉边缘的抵抗矩

——构件的纵向弯曲系数

n——偏心距增大系数

——裂缝宽度

的合力点分别到截面近边的距离 a，a'——自钢筋Ag，Ag

—— 纵向受拉、纵向受压钢筋的截面面积 Ag，Ag

Ak——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积 Aw——配置在同一弯起平面内的弯起钢筋的截面面积

b——矩形截面的宽度或T形截面的肋宽

bi'——T形截面受压区翼缘宽度 d——钢筋直径

的重心至轴向力作用点的距离 e，e'——钢筋Ag，Ag

e0——轴向力的偏心距

h——截面的高度或曲线线路外轨超高 h'——外侧拱顶至地面的高度 h0——截面的有效高度

hi'——T形截面受压区翼缘的高度

H——构件的计算长度

l—温度变化引起隧道构件的变形值 R——曲线半径

t——偏压隧道外侧围岩的覆盖厚度 x——混凝土受压区的高度

，'——内侧、外侧产生最大推力时的破裂角 ——土柱两侧摩擦角

——衬砌向围岩的变形值

2.2.5 计算系数

——材料重度 ——内摩擦角

c——计算摩擦角

E——变形系数

f——基底摩擦系数

K——围岩弹性反力系数或结构安全系数

K0——倾覆稳定系数 Kc——滑动稳定系数

m——开挖边坡坡率或地面坡率 n——回填土石面坡率 ——侧压力系数

——材料的线膨胀系数或轴向力的偏心影响系数

kh——抗剪强度影响系数 ——泊松比

t——温度变化值

——回填土石与开挖边坡间的摩擦系数

3 隧道勘测

3.1 一般规定

3.1.1 隧道工程勘测时，应根据不同设计阶段的任务、目的和要求，针对隧道工程的特点，确定应搜集勘测资料的内容和范围，并进行调查、测绘、勘探和试验，做到搜集资料齐全、准确，满足设计要求。

3.1.2 隧道勘测应分为设计阶段勘测和施主阶段勘测。各阶段的勘测内容、范围、精度等应根据隧道规模及其使用目的确定，并应符合有关规定的要求。

3.1.3 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，当发现实际地质情况和预计的情况不符时，应及时修改勘测计划。 3.1.4 隧道勘测应详细调查隧道所在地区的自然、人文活动和社会环境状况，评价隧道工程对环境可能造成的影晌。

3.2 调查测绘

3.2.1 隧道工程测绘应遵守下列规定:

1 按设计阶段要求搜集或测绘地形图、纵断面图、横断面图等;

2 测绘资料的图纸内容需反映隧道所在地的工程地质、水文地质、周围建筑物及人居状况;

3 在隧道洞口和辅助坑道口附近，按规定设置必要的平面控制点和水准点。 3.2.2 隧道工程调查应包括下列内容:

1 自然概况:地形、地貌特征。

2 工程地质特征:地层、岩性及地质构造特征，着重查清地质构造变动的性质、类型、规模;断层、节理、软弱结构面特征及其与隧道的组合关系和围岩的基本物理力学性质等。

3 水文地质特征:地下水类型及地下水位、含水层的分布范围及相应的渗透系数、水量和补给关系、水质及其对混凝土的侵蚀性、有元异常涌水、突水等。

4 影响隧道洞口安全或洞身稳定的不良地质和特殊岩土地段(如崩塌、错落、岩堆、滑坡、岩溶、人为坑洞、泥石流、含水砂层、风积沙、黄土、盐岩、膨胀土、地温、多年冻土、雪崩、冰川等) ，查明其类型和规模以及发生、发展的原因，根据其发展的趋势，判明对隧道影响的程度。

5 通过含有害气体、矿体及具有放射性危害的地层时，查明其分布范围、成分和含量。

6 地震动参数。其与地震基本烈度对照按附录G办理。 7 周围建筑物及人居状况。

8 气象资料:气温、气压、风向、风速以及雨量、雪量、冻结深度等。

9 施工条件:建筑材料及可资供应的水、电情况，周围环境，交通、建筑物、水库、地下管线与采空区等，施工场地及弃碴条件，有关法令及规章制度对噪声、振动、地表下沉等的限制，以及补偿对象调查等。

3.2.3 长隧道、特长隧道和地质条件复杂的隧道，应进行大面积的区域性工程地质调查、测绘，并加强地质勘探和试验工作，查清区域地质构造及工程地质、水文地质条件;当地下水对隧道影响较大时，应进行地下水的动态勘测。必要时宜采取开挖试验坑道的措施进行调查、观测和试验，直接判断和确认围岩状态及其性质。

3.2.4 设计阶段地质调查，根据隧道规模的不同宜采用测绘、弹性波探测、遥感、钻孔、试验坑道等方法进行。

3.2.5 施工阶段地质调查，根据需要宜采用开挖工作面直接观察或利用超前钻孔、导坑、试验坑道、物探等进行。

施工阶段地质调查应完成下列任务: 1 核定岩层构造、岩性、地下水等情况;

2 及时预测和解决施工中遇到的工程地质及水文地质问题; 3 为验证或修改设计提供依据。

3.2.6 根据调查结果，应对下列各项内容作出工程评价并提出处理措施:

1 围岩自稳性;

2 隧道涌水量、涌水压力、突然涌水等; 3 岩土膨胀压力; 4 滑坡、偏压; 5 围岩状态和土压特性; 6 高应力地区应力场; 7 瓦斯、岩溶及人为坑洞等。

3.2.7 围岩级别的确定应符合表3.2.7及附录A的规定。

注：1 表中"围岩级别"和"国岩主要工程地质条件"栏，不包括膨胀性围岩、多年冻土等特殊岩土

2 关于隧道围岩分级的基本因素和围岩基本分级及其修正，可按本规范附录A的方法确定 3 层状岩层的层厚划分: 巨厚层:厚度大于1.0m;

厚层:厚度大于0.5m.且小于等于1.0m; 中厚层:厚度大于0.1m.且小于等于0.5m; 薄层:厚度小于或等于0.1m。

3.2.8 各级围岩的物理力学指标标准值应按试验资料确定，无试验资料时可按表3.2.8选用。

表3.2.8各级围岩的物理力学指标

注:1 本表数值不包括黄土地层;

2 选用计算摩擦角时，不再计内摩擦角和教聚力d

3.3 隧道位置的选择

3.3.1 隧道位置应选择在稳定的地层中，不宜穿越工程地质、水文地质极为复杂和溶洞、暗河、煤层采空区等严重不良地质段，当必需通过时，应有充分的理由和可靠的工程措施。 3.3.2 长隧道、特长隧道、地质条件复杂的隧道、瓦斯隧道，其平面位置的选择应在大面积地质测绘和综合地质勘探的基础上确定线路走向，并应根据合理工期，对施工方案、施工方法进行多方案比选。越岭线路的长隧道和特长隧道，应进行大面积的方案研究;对可能穿越的埋口，拟定不同的越岭高程及其相应的展线方案，通过区域工程地质调查、测绘，结合线路条件以及施工、运营条件等，进行全面技术经济比选确定。

3.3.3 河谷线路沿河傍山地段，当线路以隧道通过时，线路宜向靠山侧内移，避免隧道洞壁过薄、河流冲刷和不良地质对其稳定的影响。采用短隧道群应与长隧道方案比选，并应优先选用长隧道。洞口位置的选定应考虑环境保护的要求，早进洞，晚出洞。濒临水库地区的隧道应注意水库现岸等对隧道稳定的影响，采取相应的工程措施。

3.3.4 隧道应避免通过具有放射性危害的地层。

3.3.5 隧道位置的选定，应考虑洞口地形、地质条件、相关工，程和环境要求的影响，洞口不宜设在不良地质、排水困难、地势狭窄的沟谷低洼处或不稳定的悬崖陡壁下，宜避开滑坡、崩塌、岩堆、危岩落石、泥石流等地段;对于需设置辅助坑道和运营通风设施的隧道，应综合考虑其设置条件和要求。

3.3.6 新建双线或增建第二线时，应进行修建一座双线隧道和两座单线隧道的比较;当遇特长隧道及松软地层、不良地质地段、黄土地区的隧道时，宜修建两座单线隧道:其他有条件的长隧道，可修建两座单线隧道。

两相邻隧道的最小净距，应按围岩地质条件、隧道断面尺寸及施工方法等因素确定。一般情况下，应大于表3.3.6中的数值，困难情况下可采用表3.3.6的数值。

注:B为隧道开挖断面的宽度(m)。

3.4 隧道线路平面及纵断面

3.4.1 隧道内的线路宜设计为直线，当因地形、地质等条件限制必需设计为曲线时，宜采用较大的曲线半径，慎用最小曲线半径，并宜将曲线设在洞口附近。隧道内不应设置反向曲线。

3.4.2 隧道纵向坡度设置应符合下列规定:

1 隧道内的坡度可设置为单面坡或人宇坡，地下水发育的长隧道宜用人字坡。隧道坡度不宜小于3，在最冷月平均气温低于-5C的地区，地下水发育的隧道宜适当加大坡度。

2 位于长大坡道上长度大于400m的隧道，其坡度不得大于最大坡度按规定折减后的数值;

位于长大坡道且曲线地段的隧道，应先进行隧道内线路最大坡度折戚，再进行曲线坡度减缓。各种牵引种类的隧道内线路最大坡度折减系数应按表3.4.2的规定采用。



注:最大坡度折减系数不分单、双机牵引，也不分单、双线隧道。

3 隧道内宜设计为长坡段。

4 旅客列车设计行车速度小于km/h的铁路，相邻坡段的坡度差大于1时，应以圆曲线

型竖曲线连接，竖曲线的半径应采用10000m。

旅客列车设计行车速度为160km/h的铁路段，相邻坡段的坡度差大于1时，应以圆曲线型竖曲线连接，竖曲线的半径应采用15000 m，竖曲线不宜与平面圆曲线重叠设置，困难条件下，竖曲线可与半径不小于2500 m的圆曲线重叠设置;特殊困难条件下，经技术经济比选，竖曲线可与半径不小于1600 m的圆曲线重叠设置。

3.4.3 位于车站上的隧道，应采取必要的工程措施确保排水畅通。

3.4.4 当隧道洞口位于滨河可能被洪水淹没地带、水库回水影响范围或受山洪威胁地段时，其路肩高程应高出设计水位加波浪侵袭高度和噩水高度不小于0.5m。Ⅰ、Ⅱ级铁路设计水位的洪水频率标准为1/100;当观测洪水(包括调查可靠的有重现可能的历史洪水)高于上述设计洪水频率标准时，应按观测洪水设计;当观测洪水的频率超过1/300时，Ⅰ、Ⅱ级铁路应采用1/300洪水频率标准设计。

4 作用(荷载)

4.1 一般规定

4.1.1 采用概率极限状态法进行结构设计计算时，其作用应符合本节及第4.2节的规定。采用破损阶段法或容许应力法进行结构设计计算时，其荷载应符合本节及第4.3节的规定。 4.1.2 作用(荷载)分类应符合表4.1.2的规定。

注：永久作用（恒载）除表中所列外，在有水或含水地层中的隧道结构，必要

时还应考虑水压力。

4.1.3 作用(荷载)应根据隧道的地形、地质条件、埋置深度、结构特征和工作条件、施工方法、相邻隧道间距等因素，按有关公式计算或按工程类比确定。当施工中发现其与实际不符时，应及时修正。对地质复杂的隧道，必要时应通过实地量测确定作用的代表值或荷载的计算值及其分布规律。

4.1.4 当地面水平或接近水平，且隧道覆盖厚度值小于表4.1.4所列数值时，应按浅埋隧道设计。当有不利于山体稳定的地质条件时，浅埋隧道覆盖厚度值应适当加大。

表4.1.4 浅埋隧道覆盖厚度值(m)

4.1.5 作用于隧道衬砌上的偏压力，应视地形、地质条件以及外侧围岩的覆盖厚度确定。

注：1 Ⅵ级围岩的t值可通过计算确定；

2 Ⅲ、Ⅳ级石质围岩的t值应扣除表面风化破碎层和坡积层厚度； 3 “*”表示缺少统计资料，设计时可通过工程类比或经验设计取值。

一般情况下，皿-v级围岩，地面倾斜，隧道外侧拱肩至地表的垂直距离t等于或小于表4.1.5-1所列数值时，应按偏压隧道设计。当t值等于或小于表4.1.5-2规定时，尚应在洞外采取设置地表锚杆、抗滑桩或其他支挡结构等工程措施。

注：1.Ⅲ、Ⅳ级石质围岩的t值应扣除表面风化破碎层和坡积层厚度；

2 “*”表示缺少统计资料，设计时可通过工程类比或经验设计取值。

4.1.6 明洞回填土压力应按洞顶设计填土和一定数量明方堆积土石的全部重力计算确定。填料的物理力学指标，当无试验资料时，可按表4.1.6采用。

4.2作用组合与作用计算

4.2.1采用概率极限状态法设计隧道结构时，结构的作用设计值应按式(4.2.1)计算。

FdfFk (4.2.1)

式中

f——作用分项系数;

Fk——作用标准值。

4.2.2 隧道结构的作用应根据不同的极限状态和设计状况进行组合。一般情况可按作用的基本组合进行设计，基本组合可表达为:结构自重+围岩压力或士压力。基本组合中各作用的组合系数取1.0，当考虑其他组合时，应另行确定作用的组合系数。 4.2.3 结构自重标准值可按结构设计尺寸及材料标准重度计算确定。

4.2.4 计算单线深埋隧道衬砌时，围岩压力按松散压力考虑，其垂直及水平匀布压力的作用标准值可按下列规定确定。

1 垂直匀布压力可按式(4.2.4)计算确定。

qh (4.2.4)

h0.411.79s

式中q——围岩垂直匀布压力(kPa) ;

——围岩重度(kN/m3); h——围岩压力计算高度(m);

s——围岩级别。

2 水平匀布压力可按表4.2.4确定。

注: 式(4.2.4)及表4.2.4适用于下列条件:

1 不产生显著偏压力及膨胀力的一般围岩； 2 采用钻爆法施工的隧道。

4.2.5 计算偏压衬砌时，围岩压力可按本规范附录B的公式计算确定。 4.2.6 明洞回填土压力可按本规范附录C的公式计算。

4.2.7 作用于洞门墙墙背的主动土压力可按库仑理论计算，当墙背仰斜(即墙背向地层倾斜)和直立时，土压力采用水平方向。土压力可按本规范附录D的公式计算。

4.2.8 混凝土收缩和徐变的影响、水压力及可变作用及偶然作用的确定可按第4.3节相应条文办理。

4.3 荷载组合与荷载计算

4.3.1 采用破损阶段法或容许应力法设计隧道结构时，结构所受的荷载应按表4.1.2规定并就其可能的最不利组合情况计算。 4.3.2 明洞荷载组合时应符合下列规定:

1 明洞顶回填土压力计算，当有落在危害需检算冲击力时，可只计洞顶设计填土重力(不包括拥方堆积体土石重力)和落石冲击力的影响，具体设计时可通过量测资料或有关计算验证。

2 当设置立交明洞时，应分别不同情况计算列车活载、公路活载或踱槽流水压力。 3 当明洞上方与铁路立交、填土厚度小于1m时，应计算列车冲击力，洞顶无填土时，还应计算制动力的影响。

4 当计算作用于深基础明洞外墙的列车活载时，可不考虑列车的冲击力、制动力。 4.3.3 计算深埋隧道衬砌时，围岩压力按松散压力考虑，其垂直及水平匀布压力可按下列规定确定:

1 垂直匀布压力可按式(4.3.3)计算确定。

qh (4.3.3)

h0.452s1

式中

—宽度影响系数，=1i(B5);

B—坑道宽度(m) ;

i—B每增减1m时的围岩压力增减率:当B5m时，可取i=0.1;

其余符号含义同式(4.2.4)。

2 水平匀布压力可按本规范表4.2.4的规定确定。 4.3.4 浅埋隧道的荷载可按本规范附录E的规定确定。 4.3.5 偏压隧道的荷载可按本规范附录B的规定确定。 4.3.6 明洞回填土压力可按本规范附录C的规定确定。 4.3.7 作用于洞门墙墙背上的主动土压力可按第 4.2.7 条的规定办理。

4.3.8 铁路列车活载及其冲击力、制动力等应按国家现行《铁路桥涵设计基本规范》(TB

10002.1)的规定计算。

4.3.9 公路汽车活载应按国家现行《公路桥涵设计通用规班》(JTJ021)的规定计算。 4.3.10 对稳定性有严格要求的刚架和截面厚度大、变形受约束的结构，均应考虑温度变化和混凝土收缩徐变的影响。

4.3.11 结构构件就地建造或安装时，作用在构件上的施工荷载，应根据施工阶段、施工方法和施工条件确定。

4.3.12 在最冷月平均气温低于-15oC地区和受冻害影响的隧道应考虑冻胀力，冻胀力可根据当地的自然条件、围岩冬季含水量等资料通过计算确定。

4.3.13 灌浆压力应按灌浆机械可能使用的最大作用力计算确定。

4.3.14 地震力应按现行国家标准《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111)的规定计算确定。

5 建筑材料

5.1 一般规定

5.1.1 隧道工程常用的各类建筑材料，可选用下列强度等级:

1混凝土:ClS、C20、C2S、C30、C40、CSO; 2喷射混凝土:C20、C2S、C30; 3片石混凝土:ClS、C20;

4水泥砂浆:M7.S、MlO、MlS、M20;

5石材:MU40、MU50、MU60、MU80、MU100; 6钢筋:HPB23S (Q235)、HRB33S (20MnSi)。

5.1.2 隧道工程各部位建筑材料的强度等级应满足耐久性要求，并不应低于表5.1.2—1和5.1.2—2的规定。

5.1.3 建筑材料的选用，应符合下列规定:

1 建筑材料应符合结构强度和耐久性的要求，同时应满足其抗冻、抗潘和抗侵蚀的需要。

注: 1 护坡材料也可采用C20喷射混凝土;

2 最冷月平均气温低于-15OC的地区，表列水泥砂浆强度应提高一级。

2 混凝土宜选用低水化热、低C3A含量、低碱含量的水泥和矿物掺和料、引气剂等。 3 当有侵蚀性水经常作用时，所用混凝土和水泥砂浆均应具有相应的抗侵蚀性能。 4 最冷月平均气温低于一15"c的地区和受冻害影响的隧道，混凝土强度等级应适当提高。 5.1.4 隧道混凝土的碱含量应符合国家现行《铁路混凝土工程预防碱一骨料反应技术条件》 (TB/T3054)的规定。混凝土和砌体所用的材料除应符合国家有关标准规定外，尚应符合下列要求:

1 混凝土不应使用础活性骨料;

2 钢筋混凝土构件中的钢筋应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋>>(GB1499)与《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)的规定;

3 片石强度等级不应低于MU40，块石强度等级不应低于MU60，有裂缝和易凤化的石材不应采用;

4 片石混凝土内片石掺用量不应大于总体积的20%。

5.1.5 喷锚支护采用的材料，除应符合本规范的有关规定外，尚应符合下列要求: 1 喷射混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;

2 粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石，不得使用喊话性骨料;喷射混凝土中的骨料粒径不宜大于15mm；喷射铜纤维混凝土中的骨料粒径不宜大于10mm；骨料宜采用连续级配，细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数宣大于2.5；

3 锚杆杆体的直径宜为16-32mm，杆体材料宜采用E由B335(20MnSi)钢;锚杆端头应设垫板，垫板可采用HPB235( Q235)钢板;

4 砂浆锚杆用的水泥砂浆强度等级不应低于M20j

5 钢筋网材料可采用HPB235 (Q235)钢，直径宜为4-12mm。

5.1.6混凝土和喷射混凝土中可根据需要掺加外加剂，其性能应满足下列要求:

1 对混凝土的强度及其与围岩的粘结力基本无影响;对混凝土和钢材无腐蚀作用; 2 对混凝土的凝结时间影响不大(除速凝剂和缓凝剂外); 3 不易吸湿，易于保存;不污染环境，对人体元害。

5.1.7 喷射钢纤维混凝土中的钢纤维宜采用普通碳素钢制成，并应满足下列要求:

1 钢纤维可采用方形或圆形断面，等效直径宜为0.3~0.5mm; 2 长度宜为20-25mm，并不得大于25mm;

3 抗拉强度不得小子600 MPa，并不得有油渍和明显的锈蚀; 4 掺量宜为混合料重量的3.0%~6.0%。

5.1.8 初期支护的钢架宜用钢筋、工字钢、H形型钢或钢轨制成，也可用钢管或U形型钢

制成。

5.1.9 常用建筑材料的重度应按表5.1.9的规定采用。

注: 钢筋混凝土配筋率大于3%时，其重度为混凝土自重(扣除钢筋体积的混凝土重量)加钢筋自重。

5.2 按概率极限状态法设计的材料性能

5.2.1 混凝土的强度标准值应按表5.2.1采用。

注:1 混凝土垂直浇筑，且一次浇筑层高度大于1.5m时，表中强度值应乘以系数0.9;

2 计算现浇钢筋混凝土轴心受压构件时，如截面中的边长或直径小于30cm，则表中强度值应乘以系数0.8;当构件质量(如混凝土成形、截面和轴线尺寸等)确有保证时，则不受此限制; 3 离心混凝土的设计强度应按有关专门规定取用。

5.2.2 混凝土的强度设计值应按表5.2.2采用。

5.2.3 混凝土的弹性模量应按表5.2.3采用。混凝土的剪切模量可按表5.2.3数值乘以0.43采用。混凝土的泊松比可采用0.2。

5.2.4 喷射混凝土的强度设计值应按表5.2.4-1采用;喷射混凝土的重度可取2200 kg/m3，弹性模量应按表5.2.4-2采用。

5.2.5 钢筋的抗拉强度标准值及其抗拉强度和抗压强度的设计值应按表5.2.5采用。

注: 表中d为钢筋直径。

5.2.6 HPB235级钢筋的弹性模量应采用210 GPa，HRB335级钢筋的弹性模量应采用200GPa。

5.2.7 龄期为28d，以毛截面计算的各类砌体抗压强度设计值应按下列规定采用:

1 块体高度为180~350mm的粗料石砌体的抗压强度设计值应按表5.2.7-1采用。

表5.2.7-1

粗料石砌体的抗压强度设计值(MPa)

2 片石砌体的抗压强度设计值应按表5.2.7-2采用。

5.2.8 砌体的弹性模量可采用10~ 15 GPa。砌体的剪切模量宜采用砌体弹性模量的0.4倍。

5.3 按破损阶段法和容许应力法设计的材料性能

5.3.1 混凝土和钢筋混凝土结构中用混凝土的极限强度应按表5.3.1采用。

表5.3.1 混凝土的极限强度(MPa)

注: 1 片石混凝土的抗压极限强度可采用表中数值;

2 表中弯曲抗压极限强度按Rw=1.25Ra.换算。

5.3.2

混凝土的容许应力应按表5.3.2采用。

注: 1 片石混凝土的容许应力可采用表中数值;

2 计算主要荷载加附加荷载时，除剪应力外可提高30%，

5.3.3 混凝土的弹性模量应按表5.2.3采用，混凝土的剪切模量可按表列数值乘以0.43采用。 5.3.4 钢筋的容许应力应按表5.3.4采用。

5.3.5 钢筋强度和弹性模量等应按表5.3.5采用。

5.3.6 C20喷射混凝土的极限强度可采用:轴心抗压15 MPa，弯曲抗压18MPa，抗拉1.3MPa，弹性模量为21GPa。喷射混凝土与围岩的粘结强度可采用:Ⅰ、Ⅱ级围岩不应低于0.8 MPa，Ⅲ级围岩不应低于0.5MPa。

注:1 喷射混凝土的强度等级指采用喷射大板切割法，制作成边长为10cm的立方体试块，在标准条件

下养护28d.用标准试验方法所得的极限抗压强度乘以0.95的系数; 2 喷射混凝土与围岩粘结强度可采用预留试件拉拔法或钻芯拉拨法。

5.3.7 砌体的极限强度应按表5.3.7采用。

5.3.8砌体的弹性模量及剪切模量应按第5.2.8条选取。 5.3.9石砌体中心及偏心受压的容许应力应按表5.3.9采用。

表5.3.9 石砌体中心及偏心受压的容许应力(MPa)

6 洞门与洞口段

6.0.1 隧道洞口位置应根据地形、地质、水文条件，同时结合环境保护、洞外有关工程及施工条件、运营要求，通过综合分析比较确定。

隧道应早进洞、晚出洞，同时应符合下列要求: 1 隧道洞口的设置，应减少对原有坡面的破坏;

2 当洞口处有拥方、落石、泥石流等威胁时，应尽早进洞; 3 线路跨沟或沿沟进洞时，应结合防排水工程，确定洞口位置;

4 漫坡地形的洞口位置，宜结合弃碴的处理、填方利用、排水以及有利施工等因素，综合分析确定;

5 洞口段应结合地形、地质条件和施工方法等确定加固措施，必要时可采取地表注浆。

6.0.2 洞门结构形式应根据洞口的地形、地质等条件确定，并符合下列要求:

1 采用斜交洞门时，其端墙与线路中线的交角不应小于45，在松软地层中不宜采用斜交洞门;

2 设有运营通风的隧道，洞门结构形式应结合通风设施一并考虑;

3 位于城镇、风景区、车站附近的洞门，宜考虑建筑景观及环境协调要求: 4 有条件时可采用斜切式或其他新型洞门结构。 6.0.3 洞门设计应符合下列规定:

1 当洞顶仰坡土石有剥落可能时，仰坡坡脚至洞门端墙背的水平距离不宜小于1.5m;洞门端墙顶高出仰坡坡脚不宜小于0.5m;洞门端墙与仰坡间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不宜小于1m。

2 当洞口有翼墙或挡土墙时，沿轨枕底面水平白线路中线至邻近翼墙、挡土墙的距离，至少有一侧(曲线地段系曲线外侧)不应小于3.5m。

3 洞门墙应根据地基情况设置变形缝，墙身应设置泄水孔。 6.0.4 洞门墙基础的设置应符合下列要求:

1 基础必须置于稳固的地基上，并埋入地面下一定深度，土质地基埋入的深度不应小于1m;

2 在冻胀性土上设置基础时，基底应置于冻结线以下0.25m，或采取其他工程措施; 3 在松软地基上设置基础，当地基承载力不足时，应结合具体条件采取扩大基础等措施。

6.0.5 洞口其他设施的设置，应遵守下列规定:

1 洞口仰坡周围应设置排水、截水设施，并与路重排水系统一并布置;

2 当洞口边仰坡局部土石失稳时，应结合地形、地质特点，采取清刷、设置支挡建筑物等措施根治，不留后患;

3 洞口仰坡和边坡土石有剥落可能时，其坡面应予加固;有条件时应优先采用绿色护坡;

4 当洞口段路基基床为土层或遇水易软化的软弱岩层时，路基面应采用M10水泥砂浆砌片石铺砌;

5 洞口应设置必要的检查设备及相关标志;

6 旅客列车行车速度160 kmlh的铁路隧道，应视洞口环境及旅客舒适度要求考虑设置洞口缓冲设施;

7 旅客列车行车速度160kmlh的铁路隧道，洞口过渡段设置应符合国家现行《铁路路基设计规范}(TB 10001)的规定。

7 隧道衬砌和明洞

7.1 一般规定

7.1.1 隧道应设衬砌，并应优先采用复合式衬砌，地下水不发育的Ⅰ、Ⅱ级围岩的短隧道，可采用喷锚衬砌。

衬砌结构的型式及尺寸，可根据围岩级别、水文地质条件、埋置深度、结构工作特点，结合施工条件等，通过工程类比和结构计算确定，必要时，还应经过试验论证。 7.1.2 隧道衬砌设计应符合下列规定:

1 隧道应采用曲墙式衬砌，百级围岩的衬砌应采用钢筋混凝土结构;

2 因地形或地质构造等引起有明显偏压的地段，应采用偏压衬砌;Ⅴ、Ⅵ级围岩的偏压衬砌应采用钢筋混凝土结构;凹级围岩的偏压衬砌也宜采用钢筋混凝土结构;

3 隧道洞口段衬砌应加强，加强长度应根据地质、地形等条件确定，一般单线隧道洞口加强衬砌长度不应小于5m，双线和多线隧道应适当加长;

4 围岩较差地段的衬砌应向围岩较好地段延伸，延伸长度宜为5~10m; 5 偏压衬砌段应延伸至一般衬砌段内5m以上;

6 单线Ⅲ级以上、双线Ⅲ级及以上地段均应设置仰拱;单线Ⅲ级、双线Ⅲ级及以下地段是否设置仰拱应根据岩性、地下水情况确定;不设仰拱的地段应设底板，底板厚度不得小于25cm，并应设置钢筋，钢筋净保护层厚度不应小于30mm;

7 硬软地层分界处及对衬砌受力有不良影响处，应设置变形缝;

8 电力牵引的隧道，当长度大于2000m或位于隧道群地段和车站两端时，应根据需要设置接触网补偿下锚的衬砌段。

7.1.3 隧道与运营通风洞、辅助坑道的横通道及其他联络通道等连接处的衬砌应加强。 7.1.4 位于曲线地段隧道断面的加宽，除圆曲线部分应按规定办理外，缓和曲线部分可分俩段加宽。自圆曲线至缓和曲线中点，并向直线方向延长13m,应采用圆曲线加宽断面；其余缓和曲线，自直缓分界点向直线段延长22m，应采用缓和曲线中点价款断面，其加宽值取圆曲线加宽值的一半（图7.1.4）。

图7.1.4 曲线地段隧道加宽示意图

位于曲线地段车站上的隧道及区间曲线地段的双线隧道，断面加宽值应根据站场及线路具体情况计算确定。

7.2 隧道衬砌

7.2.1 复合式衬砌设计应符合下列规定:

1 复合式衬砌设计应综合考虑包括围岩在内的支护结构、断面形状、开挖方法、施工顺序和断面闭合时间等因素，力求充分发挥围岩的自承能力。

2 复合式衬砌的初期支护，宜采用喷锚支护，其基层平整度应符合D/L≤1/16(D为初期支护基层相邻两凸面凹进去的深度;L为基层两凸面的距离) ;二次衬砌宜采用模筑混凝土，二次衬砌宜为等厚截面，连接圆顺。

3 各级围岩在确定开挖断面时，除应满足隧道建筑限界要求外，还应预留适当的围岩变形量，其量值可根据围岩级别、隧道宽度、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，可参照表7.2.1—1采用。

注: 1 深埋、软岩隧道取大值;浅理、硬岩隧道取小值;

2 有明显流变、原岩应力较大和膨胀性围岩，应根据量测数据反馈分析确定。

4 复合式衬砌初期支护及二次衬砌的设计参数，可采用工程类比确定，并通过理论分析进行验算，当无类比资料时，可参照表7.2.1—2与表7.2.1—3选用，并应根据现场围岩量测信息对支护参数作必要的调整。 7.2.2 喷锚衬砌设计应符合下列规定:

1 喷锚衬砌内部轮廓应比整体式衬砌适当放大，除考虑施工误差和位移量外，应再预留10cm作为必要时补强用。

2 遇下列情况不应采用喷锚衬砌: 1) 地下水发育或大面积淋水地段;

2) 能造成衬砌腐蚀或膨胀性围岩的地段; 3) 最冷月平均气温低于-5

C;地区的冻害地段:

4) 有其他特殊要求的隧道。

注: 1 采用钢架时，宜选用格栅钢架，钢架设置间距宜为0.5-1.5m;

2 对于Ⅳ、Ⅴ级围岩，可视情况采用钢筋束支护，喷射混凝土厚度可取小值;

3 钢架与围岩之间的喷射混凝土保护层厚度不成小于4cm;临空一侧的混凝土保护层厚度不应小子3cm。

3 喷锚衬砌的设计参数，可参照表7.2.2选用。

表7.2.2喷锚衬砌的设计参数

注: 1 边墙喷射混凝土厚度可略低于表列数值，当边墙围岩稳定，可不设置锚杆和钢筋网;

2 钢筋网的网格间距宜为15-30cm，钢筋网保护层厚度不应小于3cm

7.2.3 整体衬砌设计应符合下列规定:

1 单线隧道洞口段，当线路中线与地形等高线斜交，围岩为Ⅰ~Ⅲ级时，可采用斜交衬砌。双线斜交衬砌的选用应慎重考虑。

2 最冷月平均气温低于-15

C的地区，应根据情况设置变形缝。

3 各级围岩地段拱部衬砌背后应压注不低于M20的水泥砂浆。

7.2.4 初期(施工)支护的组成应根据围岩的性质及状态、地下水情况、隧道断面尺寸及其埋置深度等条件确定。

1 系统锚杆应沿隧道周边均匀布置，在岩面上按梅花形布置，其方向应接近于径向或垂直岩层，并应根据使用目的和围岩性质及状态等确定锚杆的类型、锚固方式、长度等，尤其对软弱围岩、自稳时间短、初期变形大的地层，应采用长锚杆或自钻式锚杆注浆加固围岩。

2 自稳时间短、初期变形大的地层，或对地面下沉量有严格限制时，应采用钢架。根据围岩条件的不同，可选择仅在隧道拱部设置的钢架或在拱部及墙部设置的开口式钢架。在软弱围岩

中应采用封闭式钢架。格栅钢架主筋的直径不宜小于18 mm，各排钢架间应设置钢拉杆，其直径宜为20～22 mm。

3 松散、破碎或膨胀性围岩中宜采用钢筋网喷射混凝土作初期支护，其厚度不宜小于10 cm，钢筋网应以直径6～8mm的钢筋焊接而成，网格间距宜为15～30 cm，钢筋网搭接长度应为1～2个网孔。

7.2.5衬砌仰拱应具有与其使用目的相适应的强度、刚度和耐久性。仰拱厚度宜与拱、墙厚度相同。

Ⅲ～Ⅵ级围岩隧道的仰拱，其初期支护宜采用钢筋网喷射混凝土，必要时宜加设锚杆、钢架或采用早强喷射混凝土；二次衬砌应采用模筑混凝土。

在软弱围岩有水地段或最冷月平均气温低于-15℃地区的洞口段，仰拱应加强。 7.2.6隧道仰拱与底板施工应符合下列要求：

1仰拱或底板施作前，必须将隧底虚碴、杂物、积水等清除干净，超挖部分应采用同级混凝土回填与找平；

2仰拱应超前拱墙衬砌施作，其超前距离宜保持3倍以上衬砌循环作业长度； 3仰拱或底板施工缝、变形缝处应作防水处理，其工艺按有关规定办理； 4仰拱或底板施作应各段一次成型，不得分部灌筑。 7.2.7 隧道喷射混凝土应在开挖后及时进行，宜采用湿喷工艺。 7.2.8 隧道拱、墙背回填应符合下列规定：

1拱部范围与墙脚以上lm范围内的超挖，应用同级混凝土回填；

2其余部位的空隙，可视围岩稳定情况、空隙大小，采用混凝土、片石混凝土回填； 3拱部局部坍塌严禁采用浆砌片石回填。

7.3 特殊岩土和不良地质地段的隧道衬砌

7.3.1 黄土地区的隧道，应视黄土分类、物理力学性能和施工方法等确定衬砌结构，并应采用曲墙有仰拱的衬砌，曲墙衬砌的边墙矢高不应小于弦长的1/8。

黄土隧道宜采用复合式曲墙带仰拱衬砌，其初期支护宜采用钢架、钢筋网喷射混凝土和锚杆支护，单线隧道喷层厚度不得小于10 cm，双线隧道不应小于15 cm，钢筋网钢筋直径宜为6～12 mm。设锚杆时，其长度宜为2.5～4m，支护沿纵向每隔5～10 m，应设置环向变形缝，其宽度宜为10～20 mm。

位于隧道附近地表的冲沟、陷穴、裂缝应予回填、铺砌，并设置地表水的引排设施。 7.3.2松散堆积层、含水砂层及软弱、膨胀性围岩的隧道设计应遵守下列规定：

1衬砌应采用曲墙有仰拱的结构；必要时可采用钢筋混凝土或钢架混凝土结构； 2通过松散堆积层或含水砂层时，施工前宜采取设置地表砂浆锚杆、从地表或沿隧道周边向围岩注浆等预加固措施；施工中可采用超前锚杆、超前小导管注浆或管棚等超前支护措施；

3通过软弱和膨胀性围岩时，宜采用圆形或接近圆形断面； 4根据具体情况，应对地表水和地下水作出妥善处理。

7.3.3穿越岩溶、洞穴的隧道，应根据空穴大小、充填情况及其与隧道的关系、地下水情况，采取下列处理措施：

1对空穴水的处理应因地制宜，采用截、堵、排结合的综合治理措施；

2干、小的空穴，可采取堵塞封闭；有水且空穴较大，不宜堵塞封闭时，可根据具体情况，采取梁、拱跨越；

3当空穴岩壁强度不够或不稳定，可能影响隧道结构安全时，应采取支顶、锚固、注浆等措施。

7.3.4通过含瓦斯地层的隧道，应根据地层每吨煤含瓦斯量、瓦斯压力确定瓦斯地段等级，针对不同瓦斯等级地段采用不同的衬砌结构。瓦斯隧道衬砌应采取下列防瓦斯措施：

1瓦斯隧道应采用复合式衬砌，初期支护的喷射混凝土厚度不应小于15 cm，二次衬砌模筑混凝土厚度不应小于40 cm；

2衬砌应采用单层或多层全封闭结构，并选用气密性建筑材料，提高混凝土的密实性和抗渗性指标；

3衬砌施工缝隙应严密封填；

4应向衬砌背后或地层压注水泥砂浆，或采用内贴式、外贴式防瓦斯层，加强封闭。 7.3.5 通过放射性岩层的隧道，应根据放射性元素性质和放射强度，采用单层或多层全封闭衬砌结构。

7.4 明洞

7.4.1 明洞的设置应满足下列条件：

1洞顶覆盖薄，难以用钻爆法修建隧道的地段； 2受坍方、落石、泥石流等威胁的地段；

3公路、铁路、沟渠等必须在铁路上方通过，又不宜修建隧道、立交桥或渡槽等的地段； 4为了减少隧道工程对环境的破坏，保护环境和景观，洞口段需延长者。 7.4.2 明洞的结构类型应根据地形、地质及施工条件等因素，综合比较确定。 7.4.3 明洞结构设计应符合下列规定：

1明洞拱圈和路堑式明洞边墙、半路堑式明洞内墙可比照隧道整体式衬砌设计，半路堑式明洞外墙宜适当加厚；

2棚式明洞盖板宜采用T形截面构件，内边墙宜采用重力式结构，当岩层坚固完整、无水时，可采用锚杆式边墙；外侧支承结构根据坍方落石和地基情况可选用墙式、柱式或刚架式等类型；特殊情况下也可采用悬臂结构；

3气温变化较大的地区，应根据具体情况设置变形缝。 7.4.4 明洞基础设计应符合下列规定：

1拱形明洞位于软弱地基上或两侧边墙地基软硬不均时，应采取设置仰拱、整体式基础、桩基和加深基础等措施；

2外边墙基础深度超过路基面以下3m时，宜设置横向拉杆或用锚杆锚固于稳定的岩层内；若为棚式明洞的立柱，宜加设纵撑与横撑；

3明洞受河岸冲刷影响地段，应根据情况设置防护；

4外墙基础趾部距外侧稳固地层的边缘，应保持适当的水平距离；当地基坚硬完整时，基础可做成台阶状；

5局部地段外墙基础设置困难时，可采用拱、梁跨越。

7.4.5 明洞顶回填土的厚度和坡度，应根据明洞的用途和要求确定。为防御落石、崩塌而设的明洞，回填土的厚度不宜小于1.5m。填土坡度宜为1：1.5～1：5。

山坡有严重的危石、崩塌威胁时，应予以清除或加固处理。

7.4.6 明洞边墙背后回填，应根据明洞类型、围岩级别、设计要求和施工方法按下列要求确定：

1衬砌设计考虑了围岩弹性反力作用时，边墙背后超挖部分应用混凝土或水泥砂浆砌片石回填；

2衬砌设计只计墙背地层(或回填土)主动土压力时，边墙背后回填料的内摩擦角，不应小于地层的计算摩擦角或所用回填料的计算摩擦角。

7.4.7 明洞顶上的过水渡槽，其过水断面的设计，应按有关排洪、灌溉的标准办理，并注意泥石流的影响。

8 轨道

8.0.1隧道内轨道类型应与隧道外线路标准一致，正线轨道类型可按表8.0.1的规定采用。在长度大于1000 m的隧道内，应采用与隧道外轨道同级的耐磨钢轨。

8.0.2隧道内可铺设无碴道床或有碴道床，特长隧道应采用无碴道床，长度1000 m及以上隧道，当条件适宜时，宜采用无碴道床。道床应有良好的防排水设施。 8.0.3隧道内铺设无碴道床时应符合下列要求：

1道床基底必须干燥、稳定；

2无碴道床与有碴道床之间应铺设道床弹性逐渐变化的过渡段，其长度不应小于7.5 m； 3道床必须设置变形缝。

8.0.4隧道内铺设有碴道床时应符合下列要求： 1应采用一级碎石道碴；

2采用单层道床时，其厚度应按隧道外石质、渗水土路基的标准铺设； 3道床碴肩至边墙(或高式水沟)间应用道碴铺平；

4轨枕端头至侧沟、电缆槽间的道碴宽度不应小于20 cm；靠近道床一侧的侧沟墙身应增设构造钢筋。

注：1 年通过总质量包括净载、机车和车辆的质量，单线按往复总质量计算，双线按每一条线的通过总质

量计算；

2 年通过总质量大于50Mt的线路，根据实际的运营条件，经技术经济比选可采用60 kg/m钢轨； 3 设计行车速度小于160 km/h的改建铁路轨道，可采用B型混凝土枕； 4 弹性支承块式混凝土底座厚度系指支承块下混凝土厚度； 5 特殊情况下采用木枕时，铺设根数可根据设计确定。

9附属构筑物

9.1避车洞

9.1.1避车洞应交错设置在隧道两侧边墙上，大避车洞之间设置小避车洞，其间距和尺寸应按表9.1.1规定办理，并应符合下列规定：

1隧道长度为300 -}- 400 m时，可在隧道中部设一个大避车洞，长度小于300 m时，可不设大避车洞；

2洞口紧接桥或路堑，当桥上无避车台、路堑侧沟无平台时，应与隧道一并考虑布置避车洞；

3避车洞不应设于衬砌断面变化处或变形缝处；

4旅客列车行车速度为160 km/h的隧道内，避车洞内应沿洞壁设置高1.2m的钢制扶手。

注：双线隧道小避车洞每侧间距按30 m设置。

9.1.2 避车洞应有衬砌，其结构类型应与隧道衬砌类型相适应；避车洞底面应与道床、人行道或侧沟盖板顶面平齐。

9.2 电缆槽

9.2.1 隧道内应设置电缆槽。电缆槽的布置和设置条件，除应符合有关专业的要求外，尚应符合下列规定：

1通信、信号电缆可设在一个电缆槽内，通信、信号电缆必须和电力电缆分槽敷设； 2通信、信号电缆槽的弯曲半径不宜小于1.2 m，电力电缆槽的弯曲半径宜为电缆外径的6--30倍；

3槽底有高低差时，纵向应顺坡连接；

4电缆槽应设盖板，盖板顶面应与避车洞底面或道床顶面平齐，当电缆槽与水沟同侧并行时，应与水沟盖板平齐。

9.2.2 隧道长度大于500 m时，应在设电缆槽同侧的大避车洞内设置余长电缆腔，间距可为420 m或600 m，隧道长度为500～1000 m时，可只在隧道中部设置一处。

9.3 其他设施

9.3.1 隧道内需设置无人增音站时，其位置可根据通信要求确定，亦可与大避车洞结合使用，但应将大避车洞加深2.5 m。当不能结合时，应另行修建无人增音站，其尺寸宜与大避车洞相同。 9.3.2 无人增音站内应预留通信电缆出人通路和预埋接地装置(接地体)，并应有防排水措施，要求做到不渗水、不漏水。

9.3.3隧道内当需设置变压器洞、信号继电器箱洞及无线电通信电台箱洞等设备洞室时，可根据有关专业要求协商办理。

9.3.4电力牵引的长隧道，必要时可设置存放维修接触网的绝缘梯车洞，并宜利用施工辅助坑道或避车洞修建，其间距宜为500 m。

9.3.5同时修建相邻双孔隧道时，宜按表9.3.5规定在相邻双孔隧道之间设置供巡查、维修、救援等使用的行人和行车横通道。

注： 1隧道长度为600～800 m时，可在隧道中部设行人横通道，长度小于600 m时可不设；

2隧道长度为1000～1200 m时，可在隧道中部设一行车横通道，长度小于1000 m时可不设。

9.3.6工级铁路的特长隧道和有特殊需要的长隧道，宜单独设置存放专用器材等运营养护设备的洞室，并作出明显标志。必要时，还应设置报警、消防及其他应急设施。分期修建时，隧道断面应能满足后期安装应急设施的净空要求。

9.3.7旅客列车行车速度160 km/h的新建铁路隧道，应根据隧道长度及防灾救援等情况考虑设置救援通道。对有辅助坑道的隧道，应利用辅助坑道作紧急出口。

10 概率极限状态法设计

10.1 一般规定

10.1.1 本章适用于旅客列车行车速度小于或等于140 km/h,货物列车行车速度小于或等于80 km/h且不运行双层集装箱列车的一般地区单线铁路隧道整体式衬砌及洞门、单线铁路隧道偏压衬砌及洞门、单线铁路拱形明洞衬砌及洞门结构的设计。

10.1.2 隧道结构应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别按下列规定进行计算和验算：

1承载力与稳定：结构构件均应进行承载能力(包括压屈失稳)的计算，必要时尚应进行结构整体稳定性计算；

2变形：对使用上需控制变形值的结构构件，应进行变形验算；

3抗裂及裂缝宽度：对使用上要求不出现裂缝的混凝土构件，应进行混凝土抗裂验算；对钢筋混凝土构件，应验算其裂缝宽度。

10.1.3 隧道结构的设计、施工、运营及养护应实行有效的质量管理和控制，以使结构达到并保持规定的结构可靠性或安全度。

10.1.4 计算整体式衬砌时，应考虑围岩对衬砌变形的约束作用如弹性反力。弹性反力的大小及分布可根据衬砌在作用下的变形、回填情况和围岩的变形性质等因素，采用局部变形理论，由式(10.1.4)计算确定：

K （10.1.4）

式中

——弹性反力强度；

K——围岩弹性反力系数，无实测数据时可按本规范表3.2.8选用； ——衬砌向围岩的变形值。

计算明洞时，当墙背围岩对边墙变形有约束作用时，亦应考虑弹性反力的影响。 10.1.5 隧道和明洞衬砌的混凝土偏心受压构件，除应按本规范第10.2节及第10.3节检算承载能力外，尚应控制其截面偏心距。其轴向力的偏心距不宜大于截面厚度的0.45倍；对半路堑式明洞外墙和砌体偏心受压构件，则不应大于截面厚度的0.3倍；基底偏心距应符合本规范表11.3.1的规定。

10.1.6 明洞的基底应力不得大于地基承载能力设计值。半路堑单压式明洞和受力情况类似挡土墙的结构，其滑动稳定系数不应小于1.3，倾覆稳定系数不应小于1.5。

10.1.7 计算有仰拱的隧道和明洞衬砌，当仰拱先作时，应考虑仰拱对结构内力的影响；当仰拱在边墙之后施作时，则可不考虑仰拱的作用。

10.2 承载能力极限状态计算

10.2.1 混凝土矩形截面中心及偏心受压构件，其受压承载能力应按式(10.2.1)检算。

scNk≤abhfck/Rc （10.2.1）

式中 Nk──轴力标准值(MN )，由各种作用标准值计算得到；采用；

──构件纵向弯曲系数，对于隧道衬砌、明洞拱圈及墙背紧密回填的边墙，可取

sc──混凝土衬砌构件抗压检算时作用效应分项系数，根据结构类型按表10.2.1-1

=1.0；对于其他构件，应根据其长细比，按表10.2.1-2采用；

fck——混凝土轴心抗压强度标准值(MPa )，按本规范表5.2.1采用； b——截面宽度(m) h——截面高度(m)

——轴向力偏心影响系数，按表10.2.1-3采用。

表10.2.1-1混凝土衬砌构件抗压检算各分项系数

注:偏压衬砌的分项系数仅适用于N, V级围岩。

表10.2.1-2混凝土构件的纵向弯曲系数

注：1 表中H为构件的计算长度，h为截面短边边长(当中心受压时)或弯矩作用平面内的截面边长(当偏心受压时)

；

2 当H

/h为表列数值的中间值时，

可按插值采用。

表10.2.1-3偏心影响系数

注：1 表中为轴向偏心距；

2中

1.0000.648(e0/h)12.569(e0/h)215.444(e0/h)3。

10.2.2 受弯构件、偏心受压构件，其受拉钢筋和受压区混凝土同时达到强度设计值时，相对界限受压区高度b可按下式计算：

bxb/h00.8/1fstd/(0.0033Es) （10.2.2）

式中

b——受压区高度；

xb——界限受压区高度(m) ； h0——截面有效高度(m) ；

fstd——纵向受拉钢筋的抗拉强度设计值，按表5.2.5采用； . ES ——模量，按本规范第5.2.6条的规定采用。

10.2.3 偏心受压构件计算时，应考虑构件在弯矩作用平面内挠曲对轴向力偏心距的影响，此时，应将轴向力对截面重心的初始偏心距ei乘以偏心距增大系数。对矩形、T形、工字形截面偏心受压构件，偏心距增大系数可按下式计算：

H

112 （10.2.3.2-1） i

1400h

0.5fcdA

（10.2.3.2-2） 1

Nd0.5fcdA

（10.2.3.2-3） 1

式中 H——构件的计算长度(m)； h——截面高度(m)； A——构件截面面积(m2)；

1——考虑偏心距对截面弯曲的影响系数，当计算所得的夸1>1时，取1=l；

2——考虑构件长细比对截面弯曲的影响系数，当H/h15时，取2=1；

fcd——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值；

Nd——按最不利荷载组合求得的轴向力设计值； h0——截面的有效高度(m)。

对于隧道衬砌、明洞拱圈和墙背紧密回填的明洞边墙，以及当构件高度与弯矩作用平

面内的截面边长之比H/h8时，可不考虑挠度对偏心距的影响，取1

偏心受压构件除应计算弯矩作用平面的受压承载力外，尚应按轴心受压构件检算垂直于弯矩作用平面的受压承载力，此时可不考虑弯矩作用，但应按表10.2.3考虑纵向弯曲系数的影响，将截面承载力予以折减。

注：1

H为构件计算长度，两端刚性固定时，H0.5l；一端刚性固定、另一端为不移动的铰时，H0.7l；

两端均为不移动的铰时，H2

l；一端刚性固定、另一端为自由端时，H2l；l为构件的全长。

b为矩形截面构件短边尺寸。

10.2.4 钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件正截面强度应按下列公式计算(图10 .2.4)：

图10.2.4矩形截面偏心受压构件正截面

ASSAs （10.2.4.—1） Ndfcmdbxfscd

xASh

0a （10.2.4.—2） Ndefcmdbxh0fscd

2

eeiysp （10.2.4.—3）

eie0es （10.2.4.—4）

式中 Nd——按最不利荷载组合求得的轴向力设计值，NdsNk，其中s按表10.2.4

采用；

表10.2.4钢筋混凝土村砌构件抗压检算分项系数

注:偏压衬砌的分项系数仅适用于Ⅳ,Ⅴ级围岩。

Nk——按最不利荷载组合求得的轴向力标准值(MN)； fcmd——混凝土弯曲抗压强度设计值(MPa )，按表5.2.2采用;

——钢筋的抗拉、抗压强度设计值(MPa )，按表 5.2.5采用; fstd，fstd

e——轴向力作用点至受拉边钢筋AS的合力点的距离(m); b——构件截面宽度(m);

h0——构件截面有效高度，h0ha, h为截面高度(m)；

——受拉区、受压区的钢筋截面面积(m2); AS，AS

a——受拉区钢筋合力点至截面近边的距离(m); a——受压区钢筋合力点至截面近边的距离(m);

——考虑挠度影响的轴向力偏心距增大系数，按第10.2.3条的规定计算; ei——初始偏心距(m);

e0——轴向力对截面重心的偏心距(m); ysp——自截面重心至AS合力点的距离(m);

，es0.12(0.3h0e0)，当e00.3h0时，取es0； es——附加偏心距（m）

s——钢筋AS的应力（MPa）。混凝土受压区高度x可按下式确定：

fcmdbxe（10.2.4.—5）



x

h0dASecfm

2

fst0s e dA

式中 e——轴向力作用点至纵向受压钢筋合力点的距离(m) 。

的重心之间时，公式中“士”取十”，否则取“一”。当Nd作用于AS与AS

按本条进行检算时，需首先判别大小偏心。

1．当xxb时称为大偏心受压构件，此时式(10.2.4-1)中sfstd。 2．当xxb时称为小偏心受压构件，此时式(10.2.4-1) 中s可按下式计算：

fstdx

s0.8 (10.2.4—6)

b0.8hoi

式中 hoi——第i层钢筋截面重心至混凝土受压区边缘的距离 (m)。

3．当xh时，式((10.2.4-1)及式((10.2.4-2)中取xh，s可按按求出的x进行计算。

4．对小偏心受压构件，尚应按下式核算：

5 矩形截面对称配筋的钢筋混凝土小偏心受压构件，也可按下列近似公式计算钢筋截面面积：

hhAs(h0a) (10.2.4—7) Nda(e0es)fcmdbhafscd

22

Ne(10.5)fbhdcmd0

(10.2.4—8) AsAs

(h0a)fscd

此处，相对受压区高度可按下式计算：



Ndbfcmdbh0

b (10.2.4—9) 2

Nde0.45fcmdbh0

fcmdbh0

(0.8b)(h0a)

10.3 正常使用极限状态计算

10.3.1 从抗裂要求出发，隧道和明洞衬砌的混凝土矩形偏心受压构件，其抗裂承载能力应按式(10.3.1)检算。

stNk(6e0h)1.75bh2

fctk

Rt

(10.3.1)

式中 Nk——轴力标准值(MN )，由各种作用标准值计算得到；

st——混凝土衬砌构件抗裂检算时的作用效应分项系数，根据结构类型按表

10.3.1选用；

Rt——混凝土衬砌抗裂检算时的抗力分项系数，根据结构类型按表10.3.1选用；

表10.3.1混凝土衬砌构件抗裂检算各分项系数

注: 1 当e0/h1/6时，可不进行抗裂检算； 2 偏压衬砌分项系数仅适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩。

e0——检算截面偏心距(m)； b——截面宽度(m)； h——截面高度(m)；

——构件纵向稳定系数，对于隧道衬砌、明洞拱圈及墙背紧密回填的边墙，可取1.0；

对于其他构件，应根据其长细比，按表10.2.1-2选用；

fctk——混凝土轴心抗拉强度标准值，按本规范表5.2.1采用。

10.3.2 钢筋混凝土衬砌结构构件，按作用基本组合所求得的最大裂缝宽度，不应大于0.2 mm。

10.3.3 钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件，其最大裂缝宽度可按式(10.3.3)计算，对

e00.55h0的偏心受压构件，可不检算裂缝宽度。

max(1.9Cs0.08d/te)s/Es (10.3.3)

式中

max——最大裂缝宽度(mm );

——构件受力特征系数，对轴心受拉构件取2.7，对受弯和偏心受压构件取

2.1，对偏心受拉构件取2.4； —裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，其中te为1.10.65fck/tes，

按有效受拉混凝土面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，即teAs/Ace;当te0.01时，取te0.01 (当0.4时，取0.4;当1.0时，取1.0;对直接承受重复荷载的构件，取1.0)；

As—受拉区纵筋截面面积；

Ace—有效受拉混凝土截面面积：对受拉构件取构件截面面积;对受弯、偏心受压和

偏心受拉构件取Ace0.5bh(bfb)hf；对矩形截面取Ace0.5bh(b,h

分别为混凝土截面的高度及宽度)；

—纵向受拉钢筋表面特征系数，变形钢筋取0.7,光面钢筋取1.0；

Cs—最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm )，当Cs

Cs=20;当Cs > 65时，取Cs=65；

d—钢筋直径(mm )，当采用不同直径钢筋时，d4As/u，此处为纵向受拉钢

筋截面周长的总和；

s—纵向受拉钢筋的应力(MPa )，按本规范第10.3.4条计算；

Es—钢筋的弹性模量(MPa) , 按本规范第5.2.6条采用。

图10.3.3有效受拉混凝土截面面积

10.3.4 裂缝宽度检算时，钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋应力按下列公式计算：

(10.3.4-1) sMs/(0.8h7As )0

2 偏心受压构件 sNs(ez)/(Asz) (10.3.4-2) 3 轴心受拉构件 sNs/As (10.3.4-3)

) (10.3.4-4) 4 偏心受拉构件 sNse/As(h0as1 受弯构件

式中 Ms，Ns—按荷载组合计算出的弯矩值与轴力值(MN·m，N )；

As—受拉区纵向钢筋截面面积(m2)；

e—轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点之间的距离(m)，按式(10.2.4-3)计算; z—纵向受拉钢筋合力点受压区合力点之间的距离(m)，

z0.870.12h0/eh0，且z0.87h0；



—纵向钢筋受压钢筋合力点至截面近边的距离(m)； as

e—轴向拉力作用点至纵向受压钢筋合力点的距离(m)； h0—截面有效高度(m) 。

10.3.5 对于受弯构件，按作用基本组合计算的最大挠度值应大于表10.3.5规定的允许值。

注:

l0为受弯构件的计算跨度。

10.3.6 混凝土受弯构件在各种荷载组合作用下的变形(挠度和转角)，可根据给定的刚度按材料力学的方法计算。

10.4 洞门计算

10.4.1 洞门墙(包括隧道门和明洞门)可视作挡土墙，除应检算其强度、基底应力及稳定性外，还应控制其截面和基底的偏心距。计算时，设计参数应按现场试验资料采用。当缺乏试验资料时，亦可按表10.4.1规定采用。

表10.4.1 洞门墙设计参数

10.4.2 钢筋混凝土洞门墙的截面最小配筋率应符合本规范表10.5.5的规定。选择截面时钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值n应采用15。

10.4.3 洞门墙墙身的强度及地基承载能力可按下列要求检算：

1 洞门墙墙身抗压承载能力按下式检算：

sNk0.7Afck/Rc (10 .4 .3-1)

式中

s—墙身抗压检算作用效应分项系数，取1.10；

Nk—截面轴向力标准值(MN )； A—截面面积(m2)；

112e0/t； —承载力影响系数，1/

e0—检算截面偏心距(m)； t—墙身厚度(m)；

fck—洞门墙墙身材料轴心抗压强度标准值，混凝土按表 5.2.1采用;

Rc—洞门墙墙身材料抗压强度分项系数，取Rc1.03。

2 洞门墙墙身抗裂承载能力按下式检算：

s

式中

2G6f

2Gdgeekdetk (10 .4 .3-2 ) btbtRc

s—墙身抗裂检算作用效应分项系数，取s=1.10；

G—计算条带墙重(MN )；

b—洞门计算条带宽度(m) ；

t—检算截面厚度(m)；

dg—重力作用线至检算截面前缘距离(m)； ek—土压力的标准值(MN )；

e—土压力的分项系数，按表10.4.3采用； de—土压力作用线至墙趾的距离(m)；

ftk—洞门墙材料抗拉强度标准值，混凝土采用表5.2.1之值；

Rt——洞门墙材料抗拉强度分项系数，取Rt=0.7；

其余符号意义同前。

3 洞门墙的地基承载力按下式检算：

GGdgeekdepk

 (10 .4 .3-3 ) `AWp

式中 s——地基承载能力检算作用效应分项系数，取s=1.01；

pk——地基承载力标准值，按地基实际承载力确定或查表10.4.5—1~2；

p——地基承载力分项系数，取p=1.12；

W—基础底面的抵抗矩(m3)；其余符号意义同前。

10.4.4 洞门墙稳定性可按下列要求检算：

1 倾覆稳定按下式检算：

eekdeGdg/g (l0 .4 .4-1)

式中g——洞门材料重度分项系数，取1.0；其余符号意义同前。 2 滑动稳定按下式检算：

eekfkG/f (10.4.4—2)

式中 fk——地基摩擦系数标准值，按表10.4.1采用；

f——地基摩擦系数的分项系数，取f=1.04；

其余符号意义同前。

10.4.5 当根据野外鉴别结果确定地基承载能力标准值时，应符合表10.4.5—1及表10.4.5—2的规定。

注:1 对于微风化的硬质岩石，如取其承载力大于4.0MPa时，应由试验确定； 2 对于强风化的岩石，当与残积土难于区分时，可按上考虑。

注: 1 表中数值适用于骨架颗粒空隙全部由中砂、粗砂或硬塑、坚硬状态的黏性土或稍湿的粉土所填充；

2 当粗颗粒为中等风化或强风化时，可按其风化程度适当降低承载力；当颗粒间坠半胶结时，可适当提高承载力。

10.4.6 洞门墙身截面偏心距不应大于0.3倍截面厚度。对于岩石地基，基底偏心距不应大于1/4基底厚度，对于土质地基，基底偏心距不应大于1/6基底厚度。 10.4.7 隧道门土压力的计算应符合本规范附录D的规定。

10.5构造要求

10.5.1 承受荷载的隧道建筑物各部结构截面最小厚度不应小于表10.5.1的规定。 10.5.2 混凝土基础台阶的坡线和竖直线之间的夹角不应大于45°。

10.5.3 钢筋混凝土构件中外侧钢筋的混凝土净保护层最小厚度应符合表10.5.3的规定。

注:阴洞和洞门，可采用非侵蚀性环境栏内数值。

10.5.4 受拉区域的钢筋可单根或2}-3根成束布置，钢筋的净距不得小于d(d为钢筋的直径，螺纹钢筋d为钢筋的计算直径)或30 mm。当钢筋(包括成束钢筋)层数等于或多于3层时，其净距横向不得小于1.5d或45mm，竖向仍不得小于d或30mm。

光面钢筋端部半圆形弯钩的内径不得小于2.5d(

直钩的半径也不得小于2.5d)，并应在钩的端部留一直段，其长度不得小于3d(图10.5.4)。

上述有关直钩的规定，也适用于螺纹钢筋。

图10.5.4钢筋标准弯钩

10.5.5 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的截面最小配筋率不应低于表10.5.5规定的数值。

注：1 偏心受拉构件中的受压钢筋，应按受压构件-侧纵向钢筋考虑；

2 受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件-侧受拉钢筋的最小配筋率应按构件的全截面面积计算；受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋段小配筋率按全截面面积扣除受压翼缘丽积b'fbh'f后的截面面积计算；

3 当温度、收缩等因素对结构产生较大影响时，构件的鼓小配筋百分率应适当增加； 4当钢筋沿构件截面周边布置时，“一侧纵向钢筋”系指沿受力方向两个对边中的一边

布置的纵向钢筋。

10.5.6 钢筋的弯起及锚固应符合下列规定：

1钢筋的弯起：

当纵向受力钢筋需弯起时，弯起钢筋的弯终点B处应留有锚固长度，该长度在受拉区不应小于20d，在受压区不应小于10d，光面钢筋在端部尚应设弯钩。

位于梁底层两侧的钢筋不应弯起。

弯起钢筋的弯起角，对于梁宜为45°或60°，对于板不宜小于30°。

弯起钢筋弯曲最小半径R(示于图10.5.6)，对于HPB235(Q235)钢筋应为lOd，对于HRB335(20MnSi)钢筋应为12d(d为钢筋直径)。

2 钢筋的锚固长度应符合表10.5.6的规定。

