【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 日本公路隧道標(biāo)準(zhǔn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)（～）圍巖級(jí)別支護(hù)模式一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m錨桿鋼支撐噴混凝土厚度cm襯砌厚度變形富余量cm開(kāi)挖方法長(zhǎng)度m施工間隔施工范圍上半斷面類(lèi)型下半斷面類(lèi)型施工間隔m拱墻cm仰拱cm環(huán)向m縱向mBB上半斷面－－1040－0微臺(tái)階法、上半斷面臺(tái)階法、中隔壁法等C1C1上下半斷面－－1540（45）0C2C2 上下半斷面H150－1540（45）0D1D1上下半斷面H150H1502040500D2D2上下半斷面H200H20025405010注：在（）內(nèi)表示的圍巖級(jí)別范圍中，當(dāng)遇有第三紀(jì)泥巖、凝灰?guī)r、蛇紋巖等粘性土巖和風(fēng)化結(jié)晶巖、溫泉余土?xí)r，應(yīng)設(shè)置（）內(nèi)的仰拱；需要早期閉合斷面的場(chǎng)合，可用噴混凝土臨時(shí)仰拱閉合，但其厚度應(yīng)參考上下斷面的噴射厚度分別決定。即使圍巖級(jí)別為D1當(dāng)下半部圍巖比較堅(jiān)硬，長(zhǎng)期承載力充分，無(wú)因側(cè)壓擠出的場(chǎng)合，可以省去仰拱。在圍巖級(jí)別為C2的場(chǎng)合，一般在拱頂附近，在圍巖級(jí)別為DD2的場(chǎng)合，上下斷面都要設(shè)置金屬網(wǎng)。采用鋼纖維噴混凝土的場(chǎng)合可以省去金屬網(wǎng)。在圍巖級(jí)別D2中采用上半斷面工法開(kāi)挖上半斷面時(shí)，與采用帶輔助臺(tái)階的全斷面法開(kāi)挖，因?yàn)闆](méi)有時(shí)間差，下半部的變形富余量，可按10cm設(shè)計(jì)，并在實(shí)際施工中根據(jù)量測(cè)結(jié)果調(diào)整圍巖級(jí)別A、E的場(chǎng)合應(yīng)另外研究表4 洞口段標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)（～）開(kāi)挖方法一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m錨桿鋼支撐噴混凝土厚度cm襯砌厚度長(zhǎng)度M施工間隔上半斷面類(lèi)型下半斷面類(lèi)型施工間隔m拱墻cm仰拱Cm環(huán)向m縱向m上半斷面臺(tái)階法（）（）（）H200H200254550上半斷面中壁法主洞（）（）（）H200H200254550中臂（）（）（）H15015－50側(cè)導(dǎo)坑超前法主洞（）（）（）H150254550以上導(dǎo)坑（）（）（）H12510－－中央導(dǎo)坑超前法主洞（）（）（）H200H200254550以上導(dǎo)坑（）（）（）H125H12510－－注：錨桿設(shè)置在側(cè)壁附近，根據(jù)情況可適當(dāng)擴(kuò)大打設(shè)范圍，；正面錨桿，必要時(shí)設(shè)置在拱頂120范圍內(nèi)，以保證掌子面拱部的穩(wěn)定；中隔壁法在中隔壁設(shè)置的錨桿，中央導(dǎo)坑法中在導(dǎo)坑設(shè)置的錨桿，考慮后面的作業(yè)，可采用易于切斷的塑料錨桿；考慮斷面閉合效果，噴混凝土的腳部應(yīng)有仰拱支持。金屬網(wǎng)在臺(tái)階法中，設(shè)置在上下斷面中，在側(cè)壁導(dǎo)坑法中設(shè)置在上半斷面。隨著斷面的大型化，要加強(qiáng)對(duì)洞口段偏壓對(duì)策的研究；表5 洞口段標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)（～）開(kāi)挖方法一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m錨桿鋼支撐噴混凝土厚度cm襯砌厚度長(zhǎng)度M施工間隔上半斷面類(lèi)型下半斷面類(lèi)型施工間隔m拱墻cm仰拱cm環(huán)向m縱向m上半斷面臺(tái)階法（）（）（）H200H200253550側(cè)導(dǎo)坑超前法主洞（）（）（）H200－253550以上導(dǎo)坑（）（）（）H12510－－注：錨桿設(shè)置在側(cè)壁附近，根據(jù)情況可適當(dāng)擴(kuò)大打設(shè)范圍；正面錨桿，必要時(shí)設(shè)置在拱頂120176。范圍內(nèi)，以保證掌子面拱部的穩(wěn)定；金屬網(wǎng)在臺(tái)階法中，設(shè)置在上下斷面中，在側(cè)壁導(dǎo)坑法中設(shè)置在上半斷面。表6 洞口段標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)（～）開(kāi)挖方法一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m錨桿鋼支撐噴混凝土厚度cm襯砌厚度長(zhǎng)度M施工間隔上半斷面類(lèi)型下半斷面類(lèi)型施工間隔m拱墻cm仰拱cm環(huán)向m縱向m全斷面法（）（）（）H125H125102020注：錨桿設(shè)置在側(cè)壁附近，根據(jù)情況可適當(dāng)擴(kuò)大打設(shè)范圍；正面錨桿，必要時(shí)設(shè)置在拱頂120176。范圍內(nèi)，以保證掌子面拱部的穩(wěn)定；金屬網(wǎng)可在拱頂及側(cè)壁設(shè)置。日本新干線(xiàn)鐵路隧道是按250km/h速度目標(biāo)設(shè)計(jì)的。～。因其車(chē)輛的密封性比較好，隧道凈空斷面積相對(duì)也比較小?！Ｈ毡拘赂删€(xiàn)隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)列于表9。表9 新干線(xiàn)隧道標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)參數(shù)支擴(kuò)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式錨桿噴混凝土（cm）鋼支撐配置長(zhǎng)度(m)根數(shù)間 距 (m)拱、墻 仰 拱 種類(lèi)ⅣNP－－－5（平均）－－ⅢNP拱20~6（隨意）5(平均)－－ⅡNP拱31010(平均)－－ⅠNP拱、墻31410(最小)－(100H)*ⅠSP拱、墻3841210(最小)15（最小）100HⅠLP拱、墻31215(最小)－100H注： 1）4m長(zhǎng)的錨桿，配置在拱腳附近。2）如采用鋼支撐，以括號(hào)內(nèi)種類(lèi)為準(zhǔn)。應(yīng)該指出：表9僅列出初期支護(hù)的參數(shù)。因?yàn)槎我r砌是按安全儲(chǔ)備設(shè)計(jì)的，其厚度與圍巖級(jí)別無(wú)關(guān)，基本上采用30cm。與我們的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表不同處(項(xiàng)目)參見(jiàn)下表。表 支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表的比較日本的我們的圍巖級(jí)別圍巖級(jí)別支護(hù)模式－一次掘進(jìn)長(zhǎng)度m－錨桿錨桿鋼支撐鋼架?chē)娀炷梁穸萩m噴混凝土厚度cm襯砌厚度二次襯砌厚度cm變形富余量cm－開(kāi)挖方法－－鋼筋網(wǎng)（1）在日本隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)中把一次掘進(jìn)進(jìn)尺作為一個(gè)參數(shù)，例如在與相當(dāng)于我們Ⅱ級(jí)圍巖的情況。而在洞口段，不管?chē)鷰r級(jí)別?？刂埔淮尉蜻M(jìn)進(jìn)尺的目的，在Ⅱ級(jí)圍巖中，主要是控制爆破對(duì)圍巖的損傷，而在軟弱破碎圍巖中，則主要是控制對(duì)圍巖的擾動(dòng)。后者與我們?cè)谲浫跗扑閲鷰r中，采用“短進(jìn)尺”的原則是一致的。其次是控制爆破對(duì)低齡噴混凝土的影響。一般說(shuō)，噴混凝土是靠近掌子面噴射的，會(huì)強(qiáng)烈地受到爆破的影響。特別是對(duì)低齡噴混凝土。日本在一座斷面積為76m2，采用臺(tái)階法施工的公路隧道中，曾進(jìn)行爆破對(duì)噴混凝土影響的試驗(yàn)研究。一次爆破炸藥量為80~132kg。，但沒(méi)有發(fā)生有害的開(kāi)裂。雖然目前還沒(méi)有相應(yīng)的規(guī)定，但一般認(rèn)為，爆破振動(dòng)速度控制在50cm/s以下是容許的。（2）第2個(gè)不同是關(guān)于預(yù)留變形量的規(guī)定。這與預(yù)留變形量的定義有關(guān)。日本的預(yù)留變形量定義是：設(shè)計(jì)凈空斷面需要考慮的超過(guò)容許位移值的部分。也就是說(shuō)，在不同圍巖中開(kāi)挖隧道，都要產(chǎn)生預(yù)計(jì)的變形，而預(yù)留變形量則是指超過(guò)這個(gè)容許位移值的部分。因此，預(yù)留變形量的規(guī)定就有2種方法。一種方法像我們采用的方法，就是把預(yù)計(jì)變形量和可能超過(guò)與預(yù)計(jì)變形量的部分一并考慮，作為設(shè)計(jì)凈空斷面的依據(jù)，日本則是僅僅把超過(guò)預(yù)計(jì)變形量的部分，作為設(shè)計(jì)凈空斷面的依據(jù)。兩者是區(qū)別在于：日本在各級(jí)圍巖中修筑隧道，都要把開(kāi)挖引起的變形控制在預(yù)計(jì)變形量范圍之內(nèi)，只是在相當(dāng)與我們Ⅵ級(jí)圍巖中，才考慮增加10cm的預(yù)留變形量。（3）日本越來(lái)越重視施工方法對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，因此在支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)中，同時(shí)給定建議的施工方法。例如日本在新奧法指南中列出圍巖級(jí)別與開(kāi)挖方法的標(biāo)準(zhǔn)如表14。表14 圍巖級(jí)別與開(kāi)挖方法的標(biāo)準(zhǔn)圍巖劃分隧道開(kāi)挖方法圍巖種類(lèi)圍巖級(jí)別一般圍巖Ⅴ全斷面法Ⅳ全斷面法Ⅲ全斷面法Ⅱ全斷面法或臺(tái)階法ⅠN全斷面法或臺(tái)階法特殊圍巖ⅠS短臺(tái)階法ⅠL短臺(tái)階法（弧形開(kāi)挖）特S、特L另行研究因此，配合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，施工方法也應(yīng)逐步標(biāo)準(zhǔn)化，也是當(dāng)前設(shè)計(jì)技術(shù)的一個(gè)趨勢(shì)。從日本的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)表中建議的施工方法看，基本上是以全斷面法和臺(tái)階法為主體，～，才建議考慮采用其它方法。也就是說(shuō)，在相當(dāng)我們的2車(chē)道公路隧道和雙線(xiàn)鐵路隧道的場(chǎng)合，在各級(jí)圍巖中，基本上都建議采用全斷面法和臺(tái)階法。這也說(shuō)明隧道采用礦山法施工時(shí)，由于施工技術(shù)的發(fā)展，特別是施工機(jī)械的進(jìn)步以及快速施工的要求等，而逐步向大斷面開(kāi)挖的方法邁進(jìn)。我們的經(jīng)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)。(4)日本公路隧道洞口段的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)，基本上是按施工方法和隧道寬度給定的。因?yàn)槎纯诙蔚牡刭|(zhì)條件，一般說(shuō)是比較差的，因此，在決定支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，基本上是按DⅡ條件考慮的。5)仰拱日本的隧道標(biāo)準(zhǔn)示范書(shū)對(duì)仰拱異常重視，從1994年版開(kāi)始就與二次襯砌并列單獨(dú)成章（第3篇第5章仰拱）。對(duì)仰拱的形狀和厚度以及混凝土配比等做出了相應(yīng)的規(guī)定。表2是鐵路隧道有關(guān)仰拱設(shè)置的規(guī)定。而我們僅僅在隧道襯砌中列出一條（）。實(shí)際上我們通過(guò)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)隧道的建設(shè)，已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到仰拱在設(shè)計(jì)和施工中的作用。表2 新干線(xiàn)鐵路隧道仰拱設(shè)置基準(zhǔn)圍巖級(jí)別ⅤⅣⅢⅡNⅠNⅠSⅠL厚度（cm）－－－研究確定45噴射15＋30456）近接施工的設(shè)計(jì)