公路堰筑隧道设计指南...2020/04/30 ·...

ICS 号

中国标准文献分类号

团体标准 T/CHTS XXXXX-2020

代替的团体标准编号

公路堰筑隧道设计指南

Guideline for Design of Highway Cofferdam Tunnels

（征求意见稿）

2020-XX-XX 发布 202X-XX-XX 实施

中国公路学会发布

1

团体标准


Guideline for Design of Highway Cofferdam Tunnels

T/CHTS 10XXX-2020

主编单位：中设设计集团股份有限公司

发布单位：中国公路学会

实施日期：202X 年 XX 月 XX 日

（出版单位）

2

前言

本指南是在系统总结国内多座已建及在建堰筑隧道研究成果以及设计、施工经验的基础

上编制而成。

本指南实施过程中，请将发现的问题和意见、建议反馈至中设设计集团股份有限公司（地

址：江苏省南京市秦淮区紫云大道 9 号；联系电话： 15050536162；电子邮箱：

[email protected]），供修订时参考。

本指南由中设设计集团股份有限公司提出，受中国公路学会委托，由中设设计集团股份

有限公司负责具体解释工作。

主编单位：中设设计集团股份有限公司

参编单位：上海市隧道工程轨道交通设计研究院、交通运输部公路科学研究院、河海大

学、中国中铁四局集团有限公司、中交第三航务工程局有限公司、辽宁紫竹集团有限公司。

主要起草人：

主要审查人：

3

目次

1 总则 ...................................................................... 1

2 术语和符号 ................................................................. 2

2.1 术语 .........................................................................................................................................................2

2.2 符号 .........................................................................................................................................................4

3 基本规定................................................................... 6

4 调查与勘察 ................................................................. 8

4.1 一般规定 ...............................................................................................................................................8

4.2 调查 .........................................................................................................................................................8

4.3 测绘 .........................................................................................................................................................9

4.4 勘察 ...................................................................................................................................................... 10

5 总体设计.................................................................. 14

5.1 一般规定.............................................................................................................................................. 14

5.2 隧道位置选择 ................................................................................................................................... 14

5.3 隧道平纵设计 ................................................................................................................................... 15

5.4 隧道横断面设计............................................................................................................................... 16

5.5 横通道 ................................................................................................................................................. 17

5.6 附属建筑 ............................................................................................................................................ 18

5.7 施工筹划 ............................................................................................................................................ 18

6 主体结构.................................................................. 20

6.1 一般规定.............................................................................................................................................. 20

6.2 荷载分类和荷载效应组合 ............................................................................................................ 21

6.3 结构设计 ............................................................................................................................................ 25

6.4 结构抗震设计 ................................................................................................................................... 29

6.5 耐久性设计 ........................................................................................................................................ 34

7 防排水设计 ................................................................ 42

7.1 一般规定.............................................................................................................................................. 42

7.2 防水工程 ............................................................................................................................................ 42

7.3 排水工程 ............................................................................................................................................ 44

8 围堰工程.................................................................. 46

8.1 一般规定.............................................................................................................................................. 46

8.2 围堰稳定性 ........................................................................................................................................ 48

8.3 土石围堰 ............................................................................................................................................ 51

8.4 钢围堰 ................................................................................................................................................. 52

8.5 围堰施工及拆除............................................................................................................................... 54

9 围护工程.................................................................. 55

4

9.1 一般规定.............................................................................................................................................. 55

9.2 基坑围护稳定性............................................................................................................................... 56

9.3 放坡及土钉墙 ................................................................................................................................... 63

9.4 重力式水泥土墙............................................................................................................................... 66

9.5 排桩 ...................................................................................................................................................... 67

9.6 地下连续墙 ........................................................................................................................................ 69

9.7 支撑与立柱 ........................................................................................................................................ 70

9.8 开挖与回填 ........................................................................................................................................ 73

10 地基与基础 ............................................................... 75

10.1 一般规定 ........................................................................................................................................... 75

10.2 地基岩土体分类、工程特性及地基承载力 .......................................................................... 75

10.3 地基处理 .......................................................................................................................................... 76

10.4 桩基础 ............................................................................................................................................... 77

10.5 场地抗震与液化处理措施 .......................................................................................................... 79

11 监测 ..................................................................... 82

附录 A 地震反应分析方法 .................................................... 85

A.1 反应位移法 ....................................................................................................................................... 85

A.2 纵向反应位移法.............................................................................................................................. 87

A.3 时程分析法 ....................................................................................................................................... 88

附录 B：常用钢板（管）桩型号及参数 .......................................... 91

B.1 常用钢板桩截面尺寸、截面面积、理论重量及截面特征 ............................................... 91

B.2 常用钢管桩截面尺寸、截面面积、理论重量及截面特征 ............................................... 93

B.3 常用组合桩截面尺寸、截面面积、理论重量及截面特征 ............................................... 98

B.4 锁口连接 .......................................................................................................................................... 100

B.5 钢板（管）桩牌号和化学成分（熔炼分析）..................................................................... 101

B.6 钢板（管）桩的力学性能 ......................................................................................................... 102

B.7 欧标、日标、锁扣及组合桩参数............................................................................................ 102

附录 C：弹性支点法 ......................................................... 109

C.1 排桩结构分析 ................................................................................................................................ 109

C.2 双排桩结构分析 ............................................................................................................................ 112

附录 D：地下水控制 ......................................................... 114

D.1 截水................................................................................................................................................... 114

D.2 降水................................................................................................................................................... 116

D.3 集水明排 ......................................................................................................................................... 117

附录 E 隧道外包防水性能要求 ................................................ 119

E.1 涂料防水层 ..................................................................................................................................... 119

5

E.2 喷涂型防水涂层 ............................................................................................................................ 120

E.3 防水卷材 .......................................................................................................................................... 120

附录 F 细部构造防水 ........................................................ 124

F.1 施工缝细部构造防水 ................................................................................................................... 124

F.2 变形缝细部构造防水 ................................................................................................................... 126

F.3 后浇带细部构造防水 ................................................................................................................... 128

F.4 穿墙管及埋设件细部构造防水 ................................................................................................. 129

F.5 桩及格构柱细部构造防水 .......................................................................................................... 131

用词说明................................................................... 132

附件《公路堰筑隧道设计指南》

（T/CHTS 10XXX-2020）条文说明 ...................................... 133

1 总则................................................................. 134

3 基本规定 ............................................................. 135

4 调查与勘察 ........................................................... 136

5 总体设计 ............................................................. 137

6 主体结构 ............................................................. 139

8 围堰工程 ............................................................. 144

9 围护工程 ............................................................. 146

10 地基与基础 .......................................................... 147

总则 T/CHTS 10XXX—2020

1

1 总则

1.0.1 为统一公路堰筑隧道设计标准，满足“安全、耐久、经济、环保、节能”的要求，制定

本指南。

1.0.2 本指南适用于采用堰筑法的各级新建及改扩建公路水下隧道土建工程设计。

1.0.3 公路堰筑隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策，积极稳妥地采用新技术、新材料、

新设备、新工艺。

1.0.4 公路堰筑隧道设计除应符合本指南的规定外，尚应符合有关法律、法规及国家、行

业现行有关标准的规定。

T/CHTS 10XXX—2020 术语和符号

2

2 术语和符号

2.1 术语

2.1.1 堰筑隧道 cofferdam tunnel

设置临时挡水围堰，在围堰内采用明挖法修建的隧道。

2.1.2 围堰 cofferdam

挡水结构，使主体结构、围护结构免受河（湖、海）水影响的临时性挡水建筑物。

2.1.3 纵向围堰 longitudinal cofferdam

沿路线里程方向的围堰。

2.1.4 横向围堰 transversal cofferdam

设置于垂直路线里程方向的围堰。

2.1.5 土石围堰 earth-rockfill cofferdam

以土、砂、石等材料为主填筑而成的围堰。

2.1.6 钢板（管）桩围堰 steel sheet pile cofferdam

使用钢板（管）桩逐根插打，钢板（管）桩之间可以相互咬接，挡住外侧水土形成施工

空间的围堰。

2.1.7 双排对拉钢板（管）桩围堰 steel pipe pile cofferdam

两排钢板（管）桩之间通过构件连接，中间填芯采用砂、土等材料，挡住外侧水土形成

施工空间的围堰。

2.1.8 水域段 water section

堰筑隧道位于水域的区间。

2.1.9 陆域段 land section

堰筑隧道位于陆域的区间。

2.1.10 围堰分期 Cofferdam section

满足过水断面或施工总体筹划对围堰进行分期实施。

2.1.11 软土就地固化 In-situ solidification of sludge

一种利用固化剂对软土进行就地固化处理，使土体达到一定强度或其他使用要求的原位

术语和符号 T/CHTS 10XXX—2020

3

土体加固技术。

2.1.12 接地点 Earthing point

隧道进出口周边场地与路线纵断面的交汇点。

2.1.13 暗埋段 Dark buried section

隧道结构顶板位于地面以下具有一定埋深的段落。

2.1.14 敞开段 Open section

隧道接地点至暗埋段之间的段落，一般采用 U 型槽结构型式。

2.1.15 光过渡段 Optical transition section

为减少白（黑）洞效应设置于暗埋段出洞口，采用遮光棚、遮光板或其他型式的段落。

2.1.16 隧道管廊 Tunnel pipe gallery

为满足隧道电缆、隧道给水、隧道排烟或人员疏散需求设置的管廊，与行车洞平行。

2.1.17 工程地质勘察 engineering geological investigation

为满足工程设计、施工、特殊性岩土和不良地质处治的需要，采用各种勘察技术、方法，

对建筑场地的工程地质条件进行综合调查、研究、分析、评价以及编制工程地质勘察报告的

全过程。

2.1.18 工程地质调绘 engineering geological mapping

通过现场观察、量测和描述，对工程建设场地的工程地质条件进行调查研究，并将有关

的地质要素以图例、符号表示在地形图上的勘察方法。

2.1.19 工程地质勘探 engineering geological exploration

工程地质勘察的一种手段，包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探、以及物探、触探等。

2.1.20 原位测试 In-situ test

为研究岩土体的工程特性，在现场原地层中进行的有关岩土体物理力学指标的各种测试

方法的总称。

2.1.21 不良地质 unfavorable geological condition

由各种地质作用或人类活动造成的岩溶、滑坡、危岩、崩塌、岩堆、泥石流、积雪、雪

崩、风沙、采空区、水库坍岸和地震液化等对工程可能造成危害的地质现象的总称。

2.1.22 特殊性岩土 special rock and soil

具有特殊的物质成分、结构和工程特性的岩土的统称，包括黄土、冻土、膨胀性岩土、

盐渍土、软土、花岗岩残积土、填土和红黏土等。

T/CHTS 10XXX—2020 术语和符号

4

2.2 符号

2.2.1 岩土的物理指标

ω ——含水率；

e ——孔隙比；

IL——液性指数；

Ip——塑性指数；

Wp——塑限；

WL——液限；

Sr——饱和度；

γ——重力密度（重度）；

ρ——质量密度（密度）；

kv——垂直渗透系数；

kh——水平渗透系数。

2.2.2 岩土的强度及变形参数

c——黏聚力；

φ——内摩擦角；

qu——无侧限抗压强度；

pc——先期固结压力；

Rc——岩石单轴饱和抗压强度。

a——压缩系数；

Cc——压缩系数；

Ce——再压缩系数；

Kv——垂直基床系数；

Kh——水平基床系数；

ν——泊松比；

Es——变形模量。

术语和符号 T/CHTS 10XXX—2020

5

2.2.3 岩土的测试参数

N——标准贯入试验锤击数；

N63.5——重型圆锥动力触探锤击数；

N120——超重型圆锥动力触探锤击数；

Ps——静力触探比贯入阻力；

qc——双桥静力触探锥尖阻力；

fs——双桥静力触探侧壁摩阻力；

vp——压缩波波速；

vs——剪切波波速。

T/CHTS 10XXX—2020 基本规定

6

3 基本规定

3.0.1 隧道设计应满足公路规划、公路功能、土地资源、生态环境、可持续发展的要求，

平纵线形、建筑限界、净空断面、通风、照明和交通监控等设施应与公路等级相适应。

3.0.2 隧道主体结构应按永久性建筑设计，具有规定的强度、稳定性、耐久性及防水等级；

临时结构应满足强度、稳定及施工期使用要求。

3.0.3 堰筑隧道分类如表 3.0.3。

表 3.0.3 堰筑隧道分类

隧道分类特长隧道

长隧道中隧道短隧道 I 类 II 类

隧道长度 L/m L＞5000 5000≥L＞3000 3000≥L＞1000 1000 ≥L＞500 L≤500

注：表中隧道长度 L 指隧道封闭段长度。

3.0.4 隧道土建工程应与通风、照明、监控、供配电、消防等运营设施进行综合设计。

3.0.5 隧道工法论证应从功能、建设条件、环保、经济、工期、接线条件等方面综合比选。

3.0.6 临时结构土压力及水压力计算、土的各类稳定性验算时，土、水压力的分、合算方

法及相应的土的抗剪强度指标类别应符合下列规定：

1 对地下水位以上的黏性土、黏质粉土，土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪

强度指标 ccu、φcu 或直剪固结快剪强度指标 ccq、φcq，对砂质粉土、砂土、碎石土，土的抗

剪强度指标应采用有效应力强度指标 c´、φ´；

2 对地下水位以下的黏性土、黏质粉土，可采用土压力、水压力合算方法；此时，对正

常固结和超固结土，土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标 ccu、φcu 或直

剪固结快剪强度指标 ccq、φcq，对欠固结土，宜采用有效自重压力下预固结的三轴不固结不

排水抗剪强度指标 cuu、φuu；

3 对地下水位以下的砂质粉土、砂土和碎石土，应采用土压力、水压力分算方法；此时，

土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标 c´、φ´，对砂质粉土，缺少有效应力强度指标

时，也可采用三轴固结不排水抗剪强度指标 ccu、φcu或直剪固结快剪强度指标 ccq、φcq代替，

对砂土和碎石土，有效应力强度指标 φ´可根据标准贯入试验实测击数和水下休止角等物理

力学指标取值；土压力、水压力采用分算方法时，水压力可按静水压力计算；当存在多个含

水层时，应分别计算各含水层的水压力；

4 稳定渗流计算应采用有效应力法，土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标 c´、

φ´；水位降落计算可同时采用有效应力法和总应力法，并应以较小的安全系数为准；

基本规定 T/CHTS 10XXX—2020

7

5 有可靠的地方经验时，土的抗剪强度指标尚可根据室内、原位试验得到的其他物理力

学指标，按经验方法确定；

6 围堰填料的抗剪强度指标宜根据设计压实度通过试验确定。

3.0.7 永久结构土压力及水压力计算、土的各类稳定性验算时，应采用水土分算，土的抗

剪强度指标类别应按本指南 3.0.6 条的规定采用；作用于主体结构上的水平地层土压力应按

静止土压力计算。

3.0.8 结构设计宜采用以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计方法，以可靠

指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计；临时工程结构设计可采

用综合分项系数表达式的作用基本组合效应值设计；承载能力稳定性计算应采用安全系数表

达式的作用标准组合效应值验算。

1 采用分项系数设计表达式的荷载（效应）组合应符合本指南 6.2.5 条规定；

2 采用综合分项系数表达式的作用基本组合的效应设计值 Sd可按下式确定：

1d kS S= （3.0.8-1）

式中：kS ——标准组合的作用效应标准值；

1 ——作用基本组合的综合分项系数，承载能力极限状态验算时不宜小于 1.25。

3 对于承载能力极限状态稳定性计算，结构抗浮、整体稳定、倾覆、滑移、隆起、渗透

变形等稳定性验算，应符合下式要求：

k

k

RK

S= （3.0.8-2）

式中：kR ——抗浮力、抗滑力、抗滑力矩、抗倾覆力矩、极限抗拔承载力等抗力标准值；

kS ——浮力、滑动力、滑动力矩、倾覆力矩等作用标准值的效应；

K——安全系数。

3.0.9 结构设计中，应根据施工、使用阶段中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力

极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合，并应取各自最不利的组合进行设计。

3.0.10 堰筑隧道在设计阶段开展工程安全风险评估，评估的范围可根据项目工程建设条件、

技术复杂程度、施工管理要求、运行使用环境等因素，结合当地工程建设经验确定。

3.0.11 环境保护设计应满足环保政策及法规，执行工程环境影响评价的结论及审批意见。

T/CHTS 10XXX—2020 调查与勘察

8

4 调查与勘察

4.1 一般规定

4.1.1 调查与勘察应包括调查、测绘、勘察等。

4.1.2 调查与勘察应根据隧道工程不同设计阶段的任务、目的、要求，针对公路等级、隧

道结构类型、特点和规模，确定搜集调查资料的内容、范围和深度，进行收集、调查、测绘、

勘探和试验。调查资料应齐全、准确、满足设计要求。

4.1.3 水文、风浪要素、海（河）床演变等应进行专项评估分析。

4.2 调查

4.2.1 调查包括前期资料搜集、工程建设环境调查、水文气象调查等。

4.2.2 工程前期资料搜集应包括以下内容：

1 地形、地貌资料，以及有关的遥感与遥测资料；

2 区域地质资料，包括沿线工程地质、水文地质及不良地质资料；

3 周边风景名胜区、生态保护区、水源保护地、文物保护等范围及要求；

4 隧道所在水域区段的水文条件、防洪标准、堤防形式、水下地形、航道航运要求、水

下障碍物、河（海、湖）势演变分析、清淤工程等资料；

5 沿线相关范围内两侧建（构）筑物结构及基础的类型、地下障碍物及管线资料、隧道

施工条件；

6 隧道所处区域的气温、降水、风速和风向等气象资料；

7 区域地震历史、抗震设防烈度、设计地震分组和地震动峰值加速度等资料；

8 工程周边地区的道路交通现状、道路建设、市政建设、城市建设规划；

9 供配电条件，给水、排水条件；

10 国家及地方有关法规。

4.2.3 工程建设环境调查应包括下列内容：

1 隧址区上下游岸线、港区、航道、水库、水域市政和公用设施等现状和发展规划；

2 场区及邻近地区的土地使用现状和规划、建筑物、各类市政和公用设施。对需要保护

调查与勘察 T/CHTS 10XXX—2020

9

的重要地物还应提出隧道建设对其影响的评价和保护措施；

3 场地周边的供电、生产生活用水、道路类别和交通状况；

4 场地及邻近地区相关地表水系、地下水露头、涌泉、温泉、沼泽、湖泊、植被、矿产

资源以及动植物生态等自然环境状况；

5 现场施工条件，包括交通条件、施工临时道路、施工场地、拆迁、取土及弃渣场地、

供水供电、通信条件、建筑材料以及其他可能影响施工的因素；

6 废弃矿坑、暗塘、暗浜或地下硐室等。

4.2.4 水文气象调查应包括以下内容：

1 实测流量、水位和河（湖、海）段汛期及枯水期水面比降资料；

2 各种频率全年最大流量计算值和设计洪水过程线，各种频率枯水期时段及分月最大流

量计算值，各种频率逐月及枯水时段各月旬平均流量计算值；

3 降雨、冰情、气温及风速、风向等资料；

4 根据工程施工条件，考虑上、下游相关影响的有关水文资料。

4.3 测绘

4.3.1 测量标志与测量记录、控制测量、地形图测绘、现场勘测与调查应符合现行《公路勘

测规范》(JTG ClO)的规定。

4.3.2 平面和高程控制网应统一布设，根据勘察设计不同阶段对测量的不同技术要求，可

采用分级布网、逐级控制的原则。

4.3.3 长、特长隧道在定测阶段宜布设独立控制网，隧道出入口每一端分别布设 2 个以上

平面和高程控制点。

4.3.4 地形图测绘应符合下列规定：

1 路线地形图、工点地形图的测量范围、基本等高距、平面及高程坐标系统、测量方法、

图式应用等应符合现行《公路勘测规范》(JTG ClO)的规定要求。

2 地形图比例尺应根据不同设计阶段需要选定。利用既有相应比例尺的地形图时，应到

现场核对其地形图的准确性。

工可阶段应收集已有地形资料（1:50000 及 1:10000 陆域及水下地形图），并辅以必要

的现场踏勘，全面核对地形地貌。工可研究使用的陆域及水下地形图范围应大于路线方案中


10

线外 1km，且应满足方案比选的需要。

初测阶段应在已收集地形资料基础上，对路线方案走廊带及围堰范围进行 1:2000 或

1:1000 陆域、水下地形图的测绘工作，同时应对重要控制要素进行现场测量。初步设计使用

的陆域及水下地形图范围应大于路线中线外 500m。

定测阶段的地形图测绘应满足隧道出入口、暗埋段及重点地段选择和设置的需要，并应

考虑辅助工程需要；陆域工点及水下地形图测绘比例尺宜为 1:500，测绘范围应大于隧道结

构外边线 100m。

3 地形图测绘应涵盖可能受隧道影响的建筑物及地下管线等。设计有特殊要求时，应根

据需要扩大测绘范围。

4.3.5 隧道陆域段应进行中线及横断面测量，并符合下列规定：

1 隧道的出入口及隧道暗埋段宜分别进行中线测量；

2 地形变化显著及小半径曲线地段，路线中桩间距不宜大于 10m；地形平缓地段路线中

桩间距不宜大于 20m；在各类特殊地段应设加桩，加桩的位置数量必须满足路线、构造物、

沿线设施等专业勘测调查的需要；

3 所有路线中桩均应进行横断面测量，横断面测量范围应满足隧道设计需要。

4.3.6 隧道水域段可通过建立水下三维数字地形模型采集隧道的中线及横断面测量数据。

1 水下三维数字地形模型应采用野外实测数据构建；

2 水下三维数字地形模型应能满足任意点或断面的地面高程插位值计算、等高线生成以

及路线平面图的制图要求等。

4.4 勘察

4.4.1 工程地质及水文地质调绘、岩土工程勘察应符合现行《岩土工程勘察规范》GB50021

和《公路工程地质勘察规范》(JTG C20)的规定。

4.4.2 工可地质勘察应符合下列规定：

1 应搜集区域地质构造、工程地质、水文地质、气象、古河道及沿线地层岩性分布状况

等有关资料；

2 应以地质调绘、地质遥感及物探为主，辅以必要的钻探，钻探点布置于重要构筑物或

典型地质单元；


11

3 地质调绘应沿路线走廊带进行，不良地质、地质条件复杂地段应扩大调绘范围。

4.4.3 初步地质勘察应符合下列规定：

1 初步查明区域地质、水文地质及工程地质条件，对线路通过区的工程地质、水文地质

进行评价；

2 初步查明控制线路方案的不良地质、特殊性岩土的分布范围，并初步提出对不良地质

的治理措施；

3 在路线走廊带范围内，对推荐线位和比较线位的区域进行地质勘察；

4 结合地质调绘及物探成果，进行钻探及其他勘探工作。

4.4.4 详细地质勘察应符合下列规定：

1 详细查明沿线工程地质条件及水文地质条件，提供区内相关地层的物理力学参数；

2 对工程地质及水文地质复杂地段、特殊地段或有设计特殊要求的地段，应重点勘察并

提出评价及处理方案；

3 进一步查明地下水性质并作出评价，提出降水方法及有关参数；

4 应利用已有地质资料，采用钻探、物探、原位测试等综合勘探方法。

条文说明：除一般的不良地质及特殊性岩土外，尚需进行古河道、水下障碍物的勘察。

4.4.5 在施工期间，出现下列情况时应补充施工勘察：

1 施工方案变化较大且对地质条件或周边条件较为敏感；

2 施工开挖揭露的地质条件与勘察报告存在较大差异。

4.4.6 物探工作应根据地质条件、水文条件及水下地形等因素确定，并应符合下列规定：

1 应以轴线探测为主，重要地段辅以必要的横断面探测，对地质条件复杂地段，宜进行

网格状探测；

2 物探应与调绘、钻探工作相结合，提高解译的准确性。

4.4.7 隧道勘探孔布设应符合下列规定。

1 隧道主体勘探孔沿基坑工程边线或中心线布设：基坑宽度小于 50m 时，沿基坑工程

边线布设；基坑宽度大于 50m 时，沿隧道中心线和基坑工程边线布设。

表 4.6.7-1 隧道主体勘探孔间距要求（m）


12

地基分级简单中等复杂

初勘 100~150 75~100 50~75

详勘 30~50 25~30 <25

2 围堰工程勘探孔沿围堰中心线布置。

表 4.6.7-2 围堰工程勘探孔间距要求（m）

地基分级简单中等复杂

初勘 150~200 100~150 75~100

详勘 50~100 30~50 <30

3 工程地质条件复杂区段，沿垂直隧道里程方向或围堰轴线方向应适当布设横向勘探线，

勘探线间距 150~300m；

4 附属构筑物勘察布控应符合现行《岩土工程勘察规范》GB50021 的要求。

条文说明：隧道主体钻孔各规范规定不尽相同，结合已建工程经验，勘探孔布设参考《岩土工程勘察

规范》 (GB50021)、《城市轨道交通岩土工程勘察规范》GB50307、《公路工程地质勘察规范》（JTG C20），

主体勘探孔尽量兼顾主体结构、基坑工程、地基与基础等分项工程。围堰工程布设参考《水利水电工程地

质勘察规范》GB50487 关于土石坝和混凝土重力坝的要求。

表 4.6.7-1、4.6.7-2 场地分级参照《公路工程地质勘察规范》（JTG C20）。

4.4.8 勘探孔深度应符合下列规定。

1 钻孔深度应满足稳定、变形、承载力、抗浮验算等计算要求，并穿透软土、采空区、

溶洞等不良地质进入稳定地层。

2 控制性钻孔的数量不应少于勘探孔总数的 1/3，一般性钻孔的数量不应少于勘探孔总

数的 1/2，取样及原位测试钻孔不应少于勘探孔总数的 1/2。

3 一般性钻孔深度应符合下列规定：

1）主体结构钻孔深度应达到隧道底板以下 0.5B~1.0B（B 为隧道底板宽度）；

2）基坑工程支挡结构钻孔深度不宜小于 2~3 倍的基坑深度，且达到支护结构底板以

下 15m 或进入结构底板以下中风化基岩不小于 3m。边坡钻孔深度应穿过滑动面进入稳定层

不小于 5~10m；

3）围堰工程钻孔深度不宜小于围堰支挡结构预计底标高以下 5~10m，并应穿过滑动

面进入稳定地层不小于 5~10m；

4）桩基（不含基坑工程支挡结构）钻孔深度应达到预计桩长以下 3~5d（d 为桩基直

径），且不应小于 5~10m；


13

5）如遇软土或降水设计需要，宜穿过软土层或透水层（含水层）。

4 控制性钻孔深度应达到支护结构底板以下 20~30m 或进入结构底板以下中风化基岩不

小于 5~10m。

4.4.9 根据水文地质条件及设计需要，应选择代表性地段进行水文地质勘察，并应符合下

列规定。

1 探明隧道上下地层含水层、隔水层性质，查明地下水流向、流速，测试各种水文地质

参数；

2 地下水发育时，选择有代表性的含水层进行水文地质试验，分层取得各含水层水文地

质参数，并评价其富水性和涌水量；

3 水文地质条件复杂或水文地质条件对隧道影响较大时，应进行水文地质专题研究。

4.4.10 地质勘察的取样、试验及封孔应符合现行《公路工程地质勘察规范》（JTG C20）、

《岩土工程勘察规范》(GB50021)和《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T87)的相关

规定。

T/CHTS 10XXX—2020 总体设计

14

5 总体设计

5.1 一般规定

5.1.1 隧道总体设计包括隧道位置选择、隧道线形设计、隧道横断面设计、横通道、附属

建筑、施工筹划等。

5.1.2 隧道总体设计应遵循以下原则：

1 隧道位置应满足公路功能和发展的需要，符合路线总体要求；

2 在调查、测绘、勘察的基础上，综合比选隧道轴线走向、平纵线形、两端接线方案等，

提出推荐方案；

3 根据公路等级和设计速度确定隧道建筑限界，在满足功能需求和结构受力要求的前提

下，确定经济合理的隧道横断面；

4 根据公路等级、隧道长度、交通量和运营要求，对隧道内外防排水系统、横通道、交

通工程设施、附属建筑、管理设施、防灾救援设施等进行综合设计；

5 根据隧道走向、设计速度、结构断面、景观融合等进行洞口减光设施设计；

6 根据隧道平面布置、结构断面、围护形式、工期要求等，进行施工筹划设计；

7 总体设计应考虑绿色、节能、环保、易检修、便养护等运营管养需求。

5.2 隧道位置选择

5.2.1 堰筑隧道位置选择应遵循以下原则：

1 隧道位置应选择在稳定的地层中，避免穿越工程地质和水文地质极为复杂以及不良地

质地段；

2 隧道位置应避开锚地、船舶掉头区、港口码头、特定保护区等区域，并应满足两岸接

线工程、水利防洪、水域航运、船舶作业及环境保护等要求；

3 隧道位置应避开局部深槽、岸线陡变、急弯河道、以及水势梯度较大的困难水域。必

须通过时，应采取切实可靠的工程技术措施；

4 长、特长隧道应进行不同隧址方案经济技术比较的要求。

5.2.2 堰筑隧道主体结构埋深应符合以下原则：

总体设计 T/CHTS 10XXX—2020

15

1 主体结构应尽量浅埋，同时应满足道路、航道、水利等对结构埋深的要求；

2 封闭段结构顶埋深宜按规划河（湖）床底以下大于 1m、小于 0.5 倍主体结构外轮廓

尺寸高度控制。

5.2.3 隧道出入口位置选择应综合考虑堤坝安全、工程地质条件、水文条件、接线工程、

和生态环境等因素，并兼顾以下因素：

1 对废气、噪声等较为敏感的地带；

2 对驳岸、大坝、防洪堤、防洪墙、港口、码头等既有构筑物的影响；

3 隧道出入口距离水域永久稳定岸坡不宜小于 50m，同时应满足相关部门的要求。

5.2.4 隧道出入口防洪标高应高出设计洪水位 0.5m 以上，若隧道出入口防洪无法满足要

求时，应在隧道出入口设置防淹设施。隧道设计洪水位频率标准可按表 5.2.4 取值，当观测

洪水位高于频率标准洪水位值时，应按观测洪水位设计。

表 5.2.4 隧道设计水位的洪水频率标准（次/年）

隧道类别

公路等级

高速公路、一级公

路二级公路三级公路四级公路

特长隧道 1/100 1/100 1/50 1/50

长隧道 1/100 1/50 1/50 1/25

中、短隧道 1/100 1/50 1/25 1/25

5.3 隧道平纵设计

5.3.1 隧道平纵设计应符合现行《公路路线设计规范》（JTG D20）的规定。

5.3.2 隧道宜采用直线线形，直线长度超过设计速度（以 km/h 计）的 20 倍时，应采取相

应的技术措施。

5.3.3 隧道设置曲线时，应采用不设超高的平曲线半径。条件受限制时，可采用设超高的

平曲线，其超高值不宜大于 4.0%。

5.3.4 隧道不设超高的圆曲线最小半径可按表 5.3.4 确定。

表 5.3.4 隧道不设超高的圆曲线最小半径（单位：m）

横坡设计速度（km/h）

120 100 80 60 40 30

≤2.0% 5500 4000 2500 1500 600 350

＞2.0% 7500 5250 3350 1900 800 450


16

5.3.5 隧道出入口内外，按设计速度计算的 3s 行程长度范围内，平面、纵断面线形应保持

一致。

5.3.6 长、特长隧道，应在洞外适当位置设置联络道。

5.3.7 隧道纵断面线形可根据地形、地貌等工程建设条件，按“V”形、“W”形考虑。隧道纵

坡的变换处应设置竖曲线，竖曲线最小半径和最小长度可按表 5.3.7 确定。

表 5.3.7 竖曲线最小半径（单位：m）

设计速度（km/h） 120 100 80 60 40 30 20

凸曲线最小半径 17000 10000 4500 2000 700 400 200

凹曲线最小半径 6000 4500 3000 1500 700 400 200

最小长度 100 85 70 50 35 25 20

5.3.8 隧道内纵断面线形应考虑行车安全、运营通风、施工作业和排水要求。隧道内最小

纵坡不应小于 0.3%，最大纵坡不应大于 3%，中、短隧道条件受限时，经充分的技术经济论

证、交通安全评价后可适当加大，但不宜大于 4%。

5.3.9 隧道出入口接地点外的接线道路宜设置反向坡。

5.4 隧道横断面设计

5.4.1 隧道建筑限界应满足现行《公路工程技术标准》JTG B01 的要求。

5.4.2 隧道宜采用多孔整体式的矩形断面，不宜采用对向行车同一孔中的布置。

5.4.3 隧道横断面布置，在满足建筑限界要求的前提下，应充分利用空间，合理布置运营

设备和安全疏散设施，有效控制断面的尺寸规模，并与施工工艺相结合。

5.4.4 隧道横断面应满足主体结构、路面结构设计的需要，并为排水、通风、照明、消防、

监控、装修、交通和运营管理等设施提供安装空间，同时预留结构变形、施工误差、路面调

坡等余量。

5.4.5 隧道横断面设计应明确功能分区，满足行车安全、事故疏散、日常维护检修的要求。

5.4.6 特长、长隧道内不设硬路肩或硬路肩宽度小于 2.5m 时，单洞两车道隧道应设紧急停

车带，单洞三车道隧道宜设紧急停车带，单洞四车道隧道可不设紧急停车带。

5.4.7 紧急停车带设置应符合下列规定：

1 紧急停车带宽度为向行车方向右侧加宽不小于 3.0m，且紧急停车带宽度与右侧侧向

宽度 (LR) 之和不应小于 3.5m；


17

2 紧急、停车带长度不宜小于 50m，其中有效长度不应小于 40m；

3 紧急停车带横坡可取 0~1.0%；

4 单向行车隧道紧急停车带设置间距不宜大于 750m，并不应大于 1000m。

5.4.8 堰筑隧道断面符合以下情况时可不设检修道：

1 单洞双车道设置硬路肩或连续的紧急停车带时；

2 单洞不小于三车道时。

5.4.9 运营设备空间布置应遵循以下原则：

1 设备布置不得侵入建筑限界；

2 设备布置应满足各自工艺要求，方便维修保养；

3 电缆、管线应集中布置，宜设置专用管廊。

5.4.10 隧道的路面横坡，应结合隧道内路面排水方案确定。取单向坡时，坡度宜采用

1.0%～2.0%；当采用双向坡时，应与路段横坡顺接过渡。

5.4.11 排水边沟宜布置在车道一侧或两侧的侧向宽度内。

5.5 横通道

5.5.1 上、下行隧道之间应根据隧道长度、防灾救援需求，设置人行横通道及车行横通道。

5.5.2 人行横通道

1 人行横通道限界宽度不应小于 2.0m，限界高度不应小于 2.5m。横通道断面建筑限界

规定如图 5.5.2 所示；

a）人行横通道 b）车型横通道

图 5.5.2 横通道的断面建筑限界（尺寸单位：cm）

200

250

25 400 25

400

25 400 25


18

2 人行横通道设置间距宜为 250m，并不应大于 350m。

5.5.3 车行横通道

1 车行横通道限界宽度不宜小于 4.5m，限界高度应与主车道限界高度一致；

2 车行横通道设置间距宜为 750m，并不应大于 1000m；中、短隧道可不设置；

3 车型横通道路缘高度 d 宜与隧道行车方向左侧检修道高度一致。

5.6 附属建筑

5.6.1 设备房、变配电所、消防泵房、雨水泵房、废水泵房等应尽量与主体隧道合设。

5.6.2 对长度大于 1000m 的隧道，应设隧道管理用房，管理用房选址应符合规划要求，并

应有利于对隧道进行维护管理。

5.6.3 变配电所应具备可靠的排水条件，不应设置在隧道最低点。有人值班的变电所，宜

设简易厕所。

5.6.4 隧道出入口、通风设施等设计应满足国家有关环保的要求，出地面建筑应与周边环

境景观相协调。

5.6.5 在隧道洞口的外侧宜根据隧道洞口环境条件，在顶部设置合适的减光设施，洞口减

光设施长度应符合设计速度下驾驶员对光过渡的生理适应要求，见表 5.6.5。

表 5.6.5 隧道洞口减光设施长度取值（m）

设计速度（km/h）长度（m）

120 100～180

100 80～150

80 60～120

60 40～60

40 20～40

5.6.6 减光设施设计应避免驾驶员在水平线上 20°夹角范围视野内出现天空眩光。

5.7 施工筹划

5.7.1 应根据项目总体方案、环境条件以及施工工期等制定安全、经济、合理的施工筹划

方案。

5.7.2 施工筹划主要包括：工期、标段划分、围堰分期、导截流、度汛、施工及交通组织、

管线迁改、场地布置、临时道路布置、施工供水供电方案、取土及弃渣场布置、污水处理、


19

监控量测方案以及环境保护方案等内容。

5.7.3 围堰分期长度应根据工期、设备投入、工序等综合确定，同时应满足航道通行、水

利过水断面等要求。

5.7.4 施工临时道路平面布置及宽度应满足施工组织、材料运输等要求，纵坡不宜大于 10%。

5.7.5 水域段宜结合隧道施工方案布置救援逃生通道。

T/CHTS 10XXX—2020 主体结构

20

6 主体结构

6.1 一般规定

6.1.1 公路堰筑隧道结构设计应以工程勘察资料为依据，根据工程沿线的建设条件，考虑

建成以后对环境的影响和环境的改变对结构的作用，通过技术经济、功能效果、环境和社会

效益的综合评价，选择适当的结构型式、埋置深度和施工方法等。

6.1.2 结构设计应以“结构为功能服务”的理念，按理论计算与工程实践类比相结合的原则，

引进和运用地下工程施工的新技术、新工艺、新材料。

6.1.3 结构净空尺寸的确定，应满足隧道建筑限界、环境控制和其它使用、施工工艺的要

求，并考虑施工误差、结构变形及后期沉降的影响。

6.1.4 主体结构包括隧道行车孔、隧道内管廊（安全通道、电缆通道、检修通道、排烟道

等）、附属设备用房（雨水泵房、废水泵房、变电所、风机房等），不包括独立的地面建筑。

主体结构的安全等级划分如表 6.1.4。

表 6.1.4 主体结构安全等级划分

类别特长隧道长隧道中隧道短隧道

高速公路、一级公路、二级公路一级一级一级一级

三级公路一级一级一级二级

四级公路一级二级二级二级

注：隧道内破坏影响较小、可更换的构件可按三级进行设计。

6.1.5 隧道主体结构设计使用年限为 100 年，在设计使用年限内、在正常使用和维护的条

件下，主要结构构件不需要进行大修加固而能保持使用功能；隧道次要构件设计使用年限为

50 年，次要构件可进行维修以保持其使用功能；路面结构设计使用年限应满足现行公路路

面结构设计规范要求。

6.1.6 隧道结构设计应满足抗震设防的要求，并采取相应的构造措施。

6.1.7 结构设计应区分下列设计状况：

1 持久设计状况，适用于结构正常使用情况；

2 短暂设计状况，适用于结构出现的临时情况，包括结构施工阶段、维修时的情况等；

3 偶然设计状况，适用于结构出现的异常情况，包括结构遭受火灾、爆炸、车辆撞击、

人防等；

4 地震设计状况，适用于结构遭受地震时的情况，在抗震设防地区必须考虑此工况。

主体结构 T/CHTS 10XXX—2020

21

6.2 荷载分类和荷载效应组合

6.2.1 隧道结构上作用的荷载分类应按现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）

确定，并符合表 6.2.1 的规定。

表 6.2.1 隧道结构上作用的荷载分类

荷载分类荷载名称

永久荷载

结构自重

土压力 1

水压力 1

结构上部和破坏棱体范围的设施及建筑物压力

结构附加恒载（固定设备、电缆重量）

混凝土收缩及徐变作用

地基不均匀沉降影响力

可变荷载

基本可变荷载隧道内常规汽车荷载、人群荷载

风机等设备引起的动荷载

其他可变荷载

水压力 2

土压力 2

温度作用

放坡开挖段土体回填影响

水流力、风荷载

冻胀力

施工荷载

偶然荷载沉船、锚击、车辆撞击、爆炸、火灾、人防等荷载

地震荷载地震荷载

注：①设计中要求考虑的其他荷载，可根据其性质分别列入上述三类荷载中；②水压力 1 按设计常水位计

算，水压力 2 考虑水位波动对结构的影响；③土压力 1 按设计回填面计算，土压力 2 考虑清淤、冲刷及淤

积对结构的影响；④表中所列荷载本节未加说明者，可按有关现行规范或根据实际情况确定。

6.2.2 永久荷载标准值应符合下列规定：

1 隧道结构自重可按结构设计断面尺寸及材料重度标准值计算；结构上部和破坏棱体

范围的设施及建筑物压力根据隧道结构设计基准期内规划情况确定，并考虑埋深范围内的扩

散作用。

2 竖向土压力应按计算点以上全部覆土柱有效重度标准值考虑。

3 水平土压力在使用阶段应按水土分算求得的静止土压力考虑，静止土压力系数 k0 可

按由试验确定，当无试验条件时，砂土、粉性土可按 k0=1-sinφk’、黏性土可按 k0=0.95-sinφk’

估算（φk’为计算点处土的有效内摩擦角标准值）；在施工阶段根据实际情况确定。

4 采用水土分算时，水压力应按计算点水头与水重度的乘积，作用方向垂直于结构表面。


22

5 外部超静定的混凝土结构应考虑混凝土收缩及徐变作用，并按照现行行业标准《公路

桥涵设计通用规范》(JTG D60)的有关规定计算。

6 地基不均匀沉降影响力根据实际情况调整地基弹簧刚度反映，地基弹簧刚度按线性变

化，且最小值不宜小于平均值的 50%。

6.2.3 可变荷载的标准值可按下列规定计算：

1 隧道内常规汽车荷载及其动力作用应按照现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》

(JTG D60)的有关规定计算。

2 人群荷载是指设置人行道情形，根据人流量估算等效为均布荷载。

3 变形受约束的结构，应考虑温度变化的影响。温度变化的取值用根据各地实际情况选

取，作用效应计算可参照现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60)的有关规定计

算。

4 风机等设备引起的动荷载可按下述规定：

（1）对于射流风机，可按照其静止重量的 15 倍计算其对隧道结构的动荷载作用。

（2）对于轴流风机，可按照有关规范的经验公式计算，或者根据机械振动理论分析后

确定。

5 放坡开挖范围应考虑回填土体工后沉降对隧道的影响，可等效为侧墙竖向荷载。

6 岸边段及滩涂段隧道顶部填土面可能存在的其他超载（如地面道路车辆荷载等）应根

据实际情况折算到土压力 2。

7 水流力、风荷载主要是针对出露结构（如风井等）上面受到的荷载，可参照现行行

业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）及国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）

的有关规定确定。

8 当隧道埋深小于场地冻结深度时，应考虑冻胀力对结构的影响，可参照现行国家标准

《建筑地基基础设计规范》（GB 50007）和行业推荐性标准《公路隧道设计细则》（JTG/T D70）

的有关规定确定。

6.2.4 偶然荷载和地震荷载可按下列规定计算：

1 车辆撞击荷载可参考现行国家行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）的有关

规定确定。

2 沉船、锚击、爆炸等荷载等灾害性荷载应根据工程建设条件分析后确定，爆炸和火灾

工况下尚应考虑高温环境下，钢筋混凝土结构损伤。


23

3 地震荷载应按现行行业标准《公路隧道抗震设计规范》（JTG 2232）的有关规定确定。

4 人防荷载应按现行国家标准《人民防空工程设计规范》（GB 50225）、《人民防空地下

室设计规范》（GB 50038）的规定计算确定。

6.2.5 荷载（效应）组合应符合下列规定：

1 结构设计中，应根据施工、使用阶段在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限

状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合，并应取各自最不利的组合进行设计。

2 对于四种设计状况，均应进行承载能力极限状态设计，并应满足：

γ0Sd≤Rd （6.2.5-1）

式中：γ0——结构重要性系数，对持久设计状况和短暂设计状况，安全等级为一级、二级、

三级时分别取 1.1、1.0、0.9，对偶然设计状况和地震设计状况取 1.0；

Sd——荷载组合的效应设计值；

Rd——结构构件抗力的设计值，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）

及行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362）的有关规定确定。

3 持久设计状况和短暂设计状况采用基本组合按式（6.2.5-2）计算作用效应设计值 Sd，

当作用与作用效应成线性关系时，可按各荷载分别计算效应后组合。

1 1 1

1 2j i i

m n

d G jk Q L k Q ci L ik

j i

S S G Q Q = =

= + +

（6.2.5-2）

式中： ( )S • ——作用组合的效应函数；

γGj——第 j 个永久荷载的分项系数，按表 6.2.5-1 取值；

γQi——第 i 个可变荷载的分项系数，汽车荷载、人群荷载的分项系数按现行行业标准

《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60)的有关规定取值，风荷载的分项系数按照现行国家标

准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）的有关规定取值，其余荷载的分项系数：当可变荷载

效应对结构不利时，取 1.40，当可变荷载效应对结构有利时取 0；

Gjk——第 j 个永久荷载标准值；

Qik——第 i 个可变荷载标准值；

Ψci——第 i 个可变荷载 Qi的组合值系数；

m——参与组合的永久荷载数；


24

n——参与组合的可变荷载数；

γLi——第 i 个考虑结构设计使用年限的荷载调整系数，当确定可变荷载的设计基准期与

结构设计使用年限相同时取 1.0，不同时应根据荷载分布特征进行调整。

表 6.2.5-1 永久荷载的分项系数取值

序

号作用分类

永久作用分项系数

对结构的承载

能力不利时

对结构的承载

能力有利时

1 结构自重、土压力 1、水压力 1、结构上部和破坏棱体范围的

设施及建筑物压力、结构附加恒载（固定设备、电缆重量） 1.2 1.0

2 混凝土收缩及徐变作用 1.0 1.0

3 地基不均匀沉降影响力 0.5 0.5

4 偶然设计设计状况采用偶然组合按式（6.2.5-3）计算作用效应设计值 Sd，当作用与作

用效应成线性关系时，可按各荷载分别计算效应后组合。

1 1

1 2i

m n

d jk d f k q ik

j i

S S G A Q Q = =

= + + +

（6.2.5-3）

式中： dA ——偶然荷载标准值；

1f ——第 1 个可变荷载的频遇值系数；

iq ——第 i 个可变荷载的准永久值系数。

5 对于持久设计状况，尚应进行正常使用极限状态设计；对于偶然设计状况，可不进行

正常使用极限状态设计；对于短暂设计状况和地震设计状况，可根据需要进行正常使用极限

状态设计。正常使用极限状态应满足：

dS C≤ （6.2.5-4）

式中：C——结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值，例如变形、裂缝、振幅、加速度、应力等的限

值。

6 对于正常使用极限状态，作用效应设计值 dS 确定方法如下：

1) 不可逆的正常使用极限状态设计采用荷载标准组合按式（6.2.5-5）计算作用效应设计

值 Sd，当作用与作用效应成线性关系时，可按各荷载分别计算效应后组合。

1

1 2

m n

d jk k ci ik

j i

S S G Q Q= =

= + +

（6.2.5-5）

2)可逆的正常使用极限状态设计采用荷载频遇组合按式（6.2.5-6）计算作用效应设计值


25

Sd，当作用与作用效应成线性关系时，可按各荷载分别计算效应后组合。

1 1

1 2i

m n

d jk f k q ik

j i

S S G Q Q = =

= + +

（6.2.5-6）

3) 长期效应是决定性因素的正常使用极限状态设计宜采用荷载准永久组合按式（6.2.5-

7）计算作用效应设计值 Sd，当作用与作用效应成线性关系时，可按各荷载分别计算效应后

组合。

1 1i

m n

d jk q ik

j i

S S G Q= =

= +

（6.2.5-7）

6.3 结构设计

6.3.1 隧道结构宜采用规则、简单的断面形式，敞开段宜采用 U 形钢筋混凝土结构，当规

划条件允许时，可采用放坡加混凝土底板结构；当抗浮需要且增加开挖宽度对周边环境影响

较小时，可采用倒 π 形钢筋混凝土结构。暗埋段可根据跨度、顶覆土厚度等情况，采用矩形

箱涵结构、顶板折板拱结构、拱形结构等结构型式。

6.3.2 隧道主体混凝土结构宜采用现浇法实施，特殊构件可采用工厂或现场预制。当基坑

采用地下连续墙作为围护结构时，宜结合地质条件、土地资源、内力计算、工程费用等比选

地下连续墙以叠合墙或复合墙形式作为侧墙一部分的可行性。

6.3.3 隧道结构计算应符合下列规定：

1 对长条形钢筋混凝土框架结构，可沿纵向取单位长度按底板支承在弹性地基上的平面

框架分析，按照围护与内衬结构之间的构造型式和结合情况，选用与其受力特征相符的计算

模型。

2 遇下列情况时宜采用三维模型进行分析：

1）覆土厚度沿纵向有较大变化时；

2）结构直接承受建、构筑物等较大局部荷载时；

3）结构型式有较大变化处；

4）空间受力作用明显处；

5）地质条件突变处。

3 设计阶段应对影响结构承载能力及运营安全的大型预留孔洞、重大设备预埋件等重要


26

部位进行局部受力计算。

4 按承载能力极限状态应进行结构构件的承载力计算、地基承载力及抗浮验算，并应进

行结构构件抗震承载力验算等；其中，结构构件的承载力应按现行国家标准《混凝土结构设

计规范》（GB 50010）、《钢结构设计标准》（GB 50017）及行业标准《公路钢筋混凝土及预应

力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362）的规定计算；地基承载力验算参见 10 章；抗震承载力

验算要求参见 6.4 节；采用自重或桩基抗浮应按照下式进行抗浮稳定性验算：

kf td

f

GF nR

= + （6.3.2-1）

f b wF V = （6.3.2-2）

式中：Ff——浮力设计值，kN；

Gk——隧道自重及其上作用的永久荷载标准值之和，隧道排开水体积 V 范围内采用总

重度，其余采用有效重度，kN；

γf——抗浮分项系数，施工阶段当底板泄水孔封堵后取为 1.05；使用阶段不考虑结构与

土体之间摩阻力时取为 1.05，考虑结构与土体之间摩阻力时取为 1.10；

n——抗拔桩数量；

Rtd——单桩抗拔承载力容许值，按 10.4 节有关规定计算，kN；

γb——浮力作用分项系数，施工阶段当底板设泄水孔时取为 0，其余情况取为 1.0；

γw——水的重度，可按照 10kN/m3 采用；

V——隧道排开水的体积，m3。

5 按正常使用极限状态应进行结构构件的挠度变形验算、裂缝宽度验算等。钢筋混凝土

构件的最大挠度应按照荷载的准永久组合，并考虑荷载长期作用的影响进行计算，计算结果

应不超过表 6.3.2-1 规定的挠度限值；钢筋混凝土构件允许出现裂缝，裂缝宽度按荷载准永

久组合并考虑荷载长期作用的影响进行计算，一般环境中的裂缝宽度计算结果不应超过表

6.3.2-2 规定的最大裂缝宽度限值。

表 6.3.2-1 钢筋混凝土构件挠度限值

构件类型挠度限值

顶板（梁）、底板（梁）、楼板

（梁）及楼梯构件等

当 l0≤7m 时 l0/200

当 7m＜l0≤9m 时 l0/250

当 l0＞9m 时 l0/300


27

注：① 表中 l0 为构件的计算跨度；② 当 l0≥构件时，宜在构件制作时预先起拱，验算时可将计算所得的挠

度值减去起拱值，但起拱度应在设计文件中明确。

表 6.3.2-2 一般环境中钢筋混凝土构件最大裂缝宽度限值（mm）

构件类型最大裂缝宽度限值

临土（水）构件、行车孔及排烟风道周边构件 0.2

其他构件 0.3

注：① 当保护层的实际厚度>30mm 时，裂缝宽度验算时的保护层厚度可取 30mm；②偏心受压构件当 e0＜

0.55h0 时，可不验算裂缝宽度；③最大裂缝宽度限值尚应满足本指南 6.5.4 条相关规定。

6.3.3 隧道结构构造应满足下列要求：

1 一般环境中，最外层钢筋的混凝土保护层最小厚度应满足表 6.3.3-1 要求。

表 6.3.3-1 一般环境中混凝土保护层的最小厚度

结构类别最小保护层厚度(mm)

明挖法现浇结构

顶、底板（梁）、侧墙、壁柱迎土/水面 45

背土/水面 35

内衬

叠合墙迎土/水面 30

背土/水面 35

复合墙迎土/水面 45

背土/水面 35

中板（梁）、中间柱 - 30

注：①在保护层内配置防裂、防剥落的钢筋网片时，网片钢筋的保护层厚度不应小于 25mm；②保护层厚

度允许偏差应控制在 mm+7−5 范围内；③混凝土保护层的最小厚度尚应满足本指南 6.5.4 条相关规定。

2 隧道内钢筋混凝土墙厚不宜小于 200mm；隧道板、墙根据受力方向划分为单向板和

双向板，宜采用双层双向配筋，各向配筋率不宜小于 0.2%，受力部位配筋率不宜高于 1.5%；

当变形缝间距较大时，宜适当增加纵向配筋率；双层钢筋网片之间宜采用拉结筋连接，拉结

筋直径不宜小于 8mm，间距不宜大于 500mm。

3 当抗剪不满足要求时，应根据计算结果设置弯起钢筋或封闭式箍筋。

4 钢筋的锚固应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的有关要求，

主要节点可按下述要求实施：

（1）侧墙和顶、底板的外侧主筋在转角处应连续设置，接头位置可选择在跨中 1/3 范

围内连接，内侧钢筋宜通长锚入支座内，一般构造如图 6.3.3-1。

（2）中隔墙钢筋应通长锚入顶、底板内，一般构造如图 6.3.3-2。


28

（a）顶板与侧墙相交节点锚固布置图（b）底板与侧墙相交节点锚固布置图

图 6.3.3-1 顶、底板与侧墙相交节点锚固布置图

（a）顶板与中隔墙相交节点锚固布置图（b）底板与中隔墙相交节点锚固布置图

图 6.3.3-2 顶、底板与中隔墙相交节点锚固布置图

5 混凝土板、墙上孔洞应预留，避免后凿。一般情况下，当洞口尺寸不大于 300mm 时，

洞边不再另加钢筋,板筋由洞边绕过，不得截断；当洞口尺寸大于 300mm且小于 1000mm时，

应设洞边加筋，加筋直径不得小于 12mm，每侧上、下各 2 根，且加筋截面积不得小于被洞

口截断之钢筋面积，长度为单向板受力方向以及双向板的两个方向沿跨度通长，并锚入板端

支座（方式同板中钢筋），单向板的非受力方向洞口加筋长度为洞宽两侧各加一个锚固长度；

当洞口尺寸大于 1000mm 时，应设加强梁、柱等更可靠的传力体系。

6.3.4 结构沿纵向一定间距以及在结构、地基、基础或荷载发生变化的部位设置变形缝，

并采取工程技术措施确保变形缝两边结构不产生影响行车安全的差异沉降；变形缝间距宜控

制在 20~80m；变形缝宽度根据节段长度、施工季节、当地季节性温差以及基础形式等综合

确定，一般 8~25mm；变形缝之间设施工缝，施工缝间距 15~25m。预埋管线过变形缝处应

考虑一定的补偿措施。


29

6.4 结构抗震设计

6.4.1 堰筑隧道应进行结构抗震设计。

6.4.2 堰筑隧道的抗震设防类别为 A 类。

6.4.3 堰筑隧道采用两水准抗震设防，抗震设防目标应符合下列规定：

1 E1 地震作用（性能要求 1）：地震后衬砌结构应力低于弹性极限，处于弹性状态；结

构无破坏，结构物功能保持震前状态；

2 E2 地震作用（性能要求 2）：地震后衬砌结构应力超过弹性极限，但在屈服强度以内，

结构处于弹性向弹塑性过渡状态；结构局部轻微损伤，不需维修或简单加固后可继续使用。

6.4.4 堰筑隧道的抗震设防措施可按下表 6.4.4 确定。

表 6.4.4 堰筑隧道结构的抗震设防措施等级

地震设防烈度 6 度 7 度 8 度 9 度

0.05g 0.10g 0.15g 0.20g 0.30g 0.40g

抗震设防措施等级二级三级四级四级专门研究专门研究

注：抗震设防烈度为 8 度（0.3g）和 9 度（0.4g）时，采用的抗震措施需进行专门研究。

6.4.5 堰筑隧道的抗震设防烈度应根据工程重要性和区域地震环境确定，其设计地震动参

数规定为：

1 E1 地震作用：对应的设计地震动为 50 年超越概率 10%，重现期约为 475 年，其抗震

重要性系数 Ci取为 1.0；

2 E2 地震作用：对应的设计地震动为 50 年超越概率 2~3%，重现期约为 2000 年，其抗

震重要性系数 Ci 取为 1.7。

6.4.6 堰筑隧道应对隧址进行专门的工程场地地震安全性评价，并应根据地震安全性评价

结果来确定隧道结构抗震设计地震动参数，同时还应满足本指南的相关规定。

6.4.7 堰筑隧道结构在进行抗震设计时，按以下设防水平选择具体抗震设计内容：

1 工程场地抗震设防烈度为 VI 度时，应进行 E1 地震作用下的抗震分析和截面承载力

抗震验算，并应满足抗震措施要求；

2 工程场地抗震设防烈度为 VII 度及以上时，应进行 E1 地震作用下的抗震分析，并进

行截面承载力抗震验算和结构整体变形性能抗震验算；应进行 E2 地震作用下的抗震分析和

结构整体变形性能抗震验算，其相应参数和计算模型应适应弹塑性阶段计算要求；并应满足

抗震措施要求。


30

6.4.8 堰筑隧道施工阶段可不计地震作用影响。

6.4.9 堰筑隧道应根据抗震设防类别、设防标准及性能要求，并结合工程环境、地质条件

等因素选择合理的抗震计算方法，并应满足下列要求：

1 周围地层分布均匀、断面形状标准、规则且无突变的隧道结构，可按平面应变问题分

析，土质地层中断面抗震计算宜采用反应位移法计算；地质条件或结构形式复杂时，可采用

时程分析法（具体方法见附录）。

2 隧道纵向地层条件变化较大时，可采用纵向反应位移法或时程分析法进行纵向抗震计

算。

3 隧道断面形状变化较大或隧道与相邻建、构筑物构成整体时，宜采用三维动力时程分

析法计算。

4 围护结构与主体结构连接为整体结构时，可与主体结构共同计算；对于围护结构与结

构主体没有连接或连接薄弱情况，可将围护结构与主体结构分开计算。

6.4.10 堰筑隧道在进行地震反应计算时，采用的地震作用应符合下列规定：

1 可仅考虑沿结构横断面的水平地震作用。

2 建筑布置不规则、形状变化较大的复杂结构形式、纵向地层分布有突变等的非均匀地

层，还宜考虑沿结构纵向的水平地震作用。

3 埋深变化较大，或基底地质条件变化较大的局部区段，或抗震设防地震动分档为 0.15g

及以上地区的隧道尚宜考虑竖向地震作用。

6.4.11 堰筑隧道结构的地震作用分析，应符合下列规定：

1 两个水平向地震作用的设计基本地震加速度输入采用相同的数值。

2 地表水平向设计地震动峰值加速度，应根据专门的工程场地地震安全性评价来确定。

3 竖向设计地震动峰值加速度取值应不小于水平向峰值加速度的 65%。

6.4.12 堰筑隧道衬砌结构应选用钢筋混凝土材料，混凝土强度等级应不小于 C30，同时尚

应满足 6.5 节相关要求。其附属设施的材料以及钢筋的性能应符合下列规定：

1 混凝土小型空心砌块的强度等级不低于MU10，其砌筑砂浆强度等级不应低于Mb7.5。

2 混凝土的强度等级，框支梁、框支柱的框架梁、柱、节点核芯区，不应低于 C30，构

造柱、芯柱及其它各类构件不应低于 C25。

3 钢筋混凝土的钢筋宜优先采用延性、韧性和焊接性较好的钢筋，受力钢筋宜选用符合


31

抗震性能指标的不低于 HRB400 级的螺纹钢筋，箍筋宜选用符合抗震性能指标的不低于

HPB300 级的热轧钢筋。

4 钢筋混凝土结构的受力钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值应不小于 1.25，

其屈服强度实测值与强度标准值的比值应不大于 1.3，在最大拉力下的总伸长率实测值应不

小于 9%。

6.4.13 堰筑隧道结构抗震设计时采用的材料物理力学参数，应符合下列规定：

1 结构抗震分析与验算时，岩土体及结构材料的力学性能指标宜选用动态力学指标；

2 钢材的动态力学指标可采用静态力学的指标。对不进行专门试验确定混凝土材料动态

性能的隧道结构，混凝土的动态弹性模量可较其静态值提高 30%，混凝土的动态强度值可较

静态值提高 20%；

3 抗震设防地震动分档小于 0.40g 的地区，岩土体的动态力学参数宜通过试验确定或根

据相似条件的文献资料选用；抗震设防地震动分档为 0.40g 及以上地区，应通过专门的试验

确定工程场地岩土体的动态力学参数。

6.4.14 堰筑隧道抗震验算应考虑下列作用：

1 永久作用，包括结构和构件重力（恒载）、土压力、水压力等；

2 可变作用，包括通过隧道的车辆和人群作用、风机等设备引起的动作用等；

3 地震作用，包括结构所受到的地震惯性力和地震土压力、地层液化作用等。

6.4.15 地震作用组合应包括各种作用标准值的最不利组合，组合系数均取 1.0。

6.4.16 同时考虑水平向地震作用和竖向地震作用时，可分别单独计算水平向地震作用效应

SH 和竖向地震作用效应 SV，总的地震作用效应 S 应按下式计算。

S = √S𝐻2 + S𝑉

2 （6.4.16）

6.4.17 堰筑隧道在进行强度验算时，结构强度应符合式（6.4.2）的规定。

𝛾0𝛾1𝑆(𝛾𝑚𝐹𝑟，𝛼𝑘)≤R(𝑓𝑘

𝛾𝑓，𝛼𝑘，𝐶) （6.4.17）

式中：S（）——与作用在结构之上的作用相关的作用效应函数；

R（）——与结构材料强度及几何尺寸相关的结构抗力效应函数；

Fr——作用在结构之上的作用组合标准值；

fk——材料的强度标准值；


32

ak——结构的几何参数标准值；

C——结构的极限约束值；

γ0——构件工作条件系数，取值 1.0；

γ1——结构附加安全系数，取值 1.0；

γm——作用在结构上的作用分项系数，应按本指南的 6.4.14 条和 6.4.15 条执行；

γf——材料性能的分项系数，性能要求 1、2 的材料分项系数应符合表 6.4.17 的规定。

表 6.4.17 材料分项系数 γf

材料类型强度类型符号性能要求 1 的强度标

准值分项系数

性能要求 2 的极限

强度分项系数

混凝土

抗压强度 γhy 1.40① 1.20

抗剪强度 γhj 1.40① 1.25

抗拉强度 γhl 2.15① 1.75

钢筋混凝土

混凝土抗压强度 γhy 1.35 1.20

混凝土抗剪强度 γhj 1.35 1.20

混凝土抗拉强度 γhl 1.50 1.35

钢筋抗压强度 γgv 1.25 1.15

钢筋抗拉强度 γgl 1.25 1.15

注：①在性能要求 1 下，混凝土的强度分项系数是强度极限值的分项系数值。

6.4.18 堰筑隧道在地震作用组合下的变形验算应符合式（6.4.18）的规定。

Sq ≤ C （6.4.18）

式中：Sq——地震作用组合的效应（如变形、位移等）设计值；

C——设计对变形、位移等规定的相应限值。

6.4.19 堰筑隧道结构的整体变形性能验算，应符合下列规定：

1 矩形断面结构应采用层间位移角作为验算指标；

2 当抗震性能要求为 1 时，钢筋混凝土结构层间位移角限值宜为 1/550；

3 当抗震性能要求为 2 时，钢筋混凝土结构层间位移角限值宜为 1/250。

6.4.20 当堰筑隧道所处地层中含有可液化土层时，应分析液化土层对结构受力和稳定产生

的影响，并提出液化处置措施。

6.4.21 当堰筑隧道结构处于液化地基中时，应检验地层液化时的抗浮稳定性。液化土层对

地下连续墙等围护结构和抗拔桩等的摩阻力，宜根据由实测液化强度比确定的液化影响折减


33

系数算得。对于围护结构作为主体结构一部分的堰筑隧道，抗浮稳定性验算应考虑围护结构

的抗浮作用。

6.4.22 当堰筑隧道抗震设防措施等级为一级或二级时，其构造要求除满足《混凝土结构设

计规范》（GB 50010）的相关规定外，还应符合下列规定：

1 隧道结构各构件应有充分的变形性能和韧性，从而使其在周围地层的剪切变形作用下

具有良好的抗震响应能力。

2 隧道主体部分宜采用现浇结构。当部分采用装配式构件时，装配式构件应与周围构件

有可靠的联结。

3 地下钢筋混凝土框架结构构件的最小尺寸，应不低于同类地面结构构件的尺寸规定。

4 应根据结构形状、施工方法、施工环境等综合确定其防排水措施。

6.4.23 当堰筑隧道抗震设防措施等级为三级时，其中柱、顶板和底板设计应符合下列规定：

1 中柱的纵向钢筋最小总配筋率应增加 0.2%。中柱与梁或顶板、底板的连接处应满足

柱箍筋加密区的构造要求，箍筋加密区范围与抗震等级相同的地面结构柱构件相同。

2 顶、底板宜采用梁板结构。当采用板柱-墙结构时，宜在柱上板带中设构造暗梁，其构

造要求与同类地面结构的相应构件相同。

3 对地下连续墙的叠合墙体，顶板、底板的负弯矩钢筋至少应有 50%锚入地下连续墙，

锚入长度按受力计算确定；正弯矩钢筋需锚入内衬，并均不应小于规定的锚固长度。

4 隔板开孔时，孔洞宽度不应大于该隔板宽度的 30%；洞口的布置宜使结构质量和刚度

的分布较均匀、对称，避免局部突变。孔洞周围应设置满足构造要求的边梁或暗梁。

6.4.24 堰筑隧道抗震设防措施等级为一级时，钢筋的构造要求可按现行《混凝土结构设计

规范》（GB 50010）的抗震规定执行。堰筑隧道抗震设防措施等级为二级或三级时，除了满

足上述规定外，尚须符合下列规定：

1 纵向钢筋原则宜通长设置，需要搭接时，可采用焊接或机械连接。

2 横向钢筋宜采用闭合箍筋或螺旋式箍筋。横向钢筋的间隔距离应小于纵向钢筋直径的

12 倍，以及断面最小尺寸的 1/2。

3 矩形断面设置箍筋时，当其一边的长度大于箍筋直径的 48 倍时，需要在其中间位置

加设箍筋。

4 箍筋需要搭接时，其接头位置必须采用能完全传递受力的搭接形式，并做到不影响箍

筋的整体强度。另外，接头的位置不能集中于某一特定的方向，应错位设置。


34

6.5 耐久性设计

6.5.1 公路堰筑隧道混凝土结构的耐久性，应根据结构不同的环境类别及其作用等级进行

设计。当同一结构中的不同构件和同一构件中的不同部位所处的局部环境有异时，应予以区

别对待。混凝土结构耐久性设计应保证结构在其长期使用年限内的适用性、可修复性与安全

性的需要，必须提出使用过程中的维修与检测的要求。

6.5.2 环境作用按其对钢筋混凝土结构腐蚀作用的严重程度分为 6 级(表 6.5.2-1)。不同环

境类别及其作用等级列于表 6.5.2-2 和表 6.5.2-3。当结构同时受到表 6.5.2-3 中多项化学腐蚀

因素的作用时，则以其中单项作用最高的环境作用等级作为化学腐蚀环境下的设计依据；如

同时有两个或两个以上化学因素的作用等级均达到相同的最高等级，一般应再提高一级作为

化学腐蚀环境下的设计依据。

表 6.5.2-1 环境作用等级

级别腐蚀程度级别腐蚀程度

A 可忽略 D 严重

B 轻度 E 很严重

C 中度 F 极端严重

表 6.5.2-2 环境分类及作用等级

环境类别环境条件作用

等级⑦

示例

一般环境

（无冻融、

盐、酸、碱

等作用）

永久湿润环境 A 永久处于静止水中的构件

非永久湿润和干湿交替的室外环

境

B 埋于土中、温湿度相对稳定的构件

干湿交替环境①

C 表面频繁淋雨、结露或频繁与水接触的干

湿交替构件，处于水位变动区的构件，靠

近地表、湿度受地下水位影响的构件

一般冻融环

境③（无

盐、酸、碱

等作用）

微冻地区，混凝土中度水饱和④

C②

受雨淋构件的竖向表面

微冻地区，混凝土高度水饱和④

D②

水位变动区的构件，频繁淋雨的构件水平

表面

严寒和寒冷地区③，混凝土中度水

饱和④

D②

受雨淋构件的竖向表面

严寒和寒冷地区③，混凝土高度水

饱和④

E② 水位变动区的构件，频繁淋雨的构件水平

表面

除冰盐（氯

盐）环境

混凝土中度水饱和（偶受除冰盐

轻度作用时按 D 级）

E 受除冰盐溅射的构件竖向表面

混凝土高度水饱和④

F 直接接触冰盐的构件水平表面

近海或海洋

环境

大气区轻度盐雾区

离平均水位 15m 以

上的海上大气区，离

D 靠海的陆上结构


35

环境类别环境条件作用

等级⑦

示例

涨潮岸线 100~200m

内的陆上环境

重度盐雾区

离平均水位 15m 以

下的海上大气区，离

涨潮岸线 100 内的陆

上环境

E

土中区 D 近海土中或海底的基础

水下区 D 长期浸没于水中的桩

潮汐区和浪溅区，非炎热地区⑥

E 平均低潮位以下 1m 上方的水位变动区与受

浪溅的构件潮汐区和浪溅区，南方炎热地区 F

盐结晶环境日温差小，有干湿交替作用的盐

土环境（含盐量较低时按 D 级）

E 与含盐土壤接触的构件露出地面以上的“吸

附区”

日温差大，干湿交替作用频繁的

高含盐量盐土环境

F

大气污染环

境

汽车或其他机车废气 C 受废气直射的构件，处于有限封闭空间内

受废气作用的车库、隧道等

酸雨（酸雨 pH<4 时按 E 级） D 受酸雨频繁作用的混凝土构件

盐土地区含盐分的大气及雨水作

用

D 盐土地区受雨淋的露天构件

土中及地

表、地下水

中的化学腐

蚀环境 (海

水环境除

外)

见表 6.5.2-3 与含有腐蚀性的化学介质如硫酸盐、镁

盐、碳盐、氯盐等土体、地下水、地表水

接触的结构构件

注:①表中环境条件系指配筋混凝土结构钢筋保护层一侧混凝土表面所接触的局部环境，对素混凝土则为

结构表面的局部环境。一侧干燥而另一侧潮湿或饱水的配筋混凝土构件，其干燥一侧通常应按表中的干

湿交替环境考虑，如接触海水时则应按 E 级考虑。部分处于含盐的水土环境而另一部分又处于干燥环境

中的构件，尚应按盐结晶环境考虑。

②冻融环境下，对于引气混凝土可按表中的作用等级降低一个等级考虑。

③冻融环境按当地最冷月平均气温划分为严寒地区、寒冷地区和微冻地区，其最冷月平均气温分别为<-

8℃，-8~-3℃，-3~2.5℃。

④高度水饱和指冰冻前长期.或频繁接触水或潮湿土体，混凝土内高度水饱和；中度水饱和指冰冻前偶受

雨水或潮湿，混凝土内水饱和程度不高。

⑤海洋环境中的水下区潮汐区、浪溅区和大气区的划分，按《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》

(J275-2000)规定执行。

⑥对可能遭受冻融作用的海水水位变动区及浪溅区混凝土应按抗冻的引气混凝土设计。

⑦表中所列作用等级适用于钢筋混凝土构件。对于素混凝土构件，其在海水和近海环境中的作用等级可

比钢筋混凝土构件低一或二个等级取用，但不小于 C 级。

表 6.5.2-3 化学腐蚀环境分类及作用等级


36

腐蚀作用级别 C D E

水中 SO42-(mg/L) ≥200，<1000 ≥1000，<4000 ≥4000，<10000

土中 SO42-总量（mg/kg）强透水土层

弱透水土层

≥300，<1500

≥1500，<5000

≥5000，<6000

≥6000，<15000

≥1500，<15000

≥15000，<50000

水中 Mg2+(mg/L) ≥300，<1000 ≥1000，<3000 ≥3000，<4500

水的 pH 值水或强透水土层

中

弱透水土层中

≥5.5， <6.5

≥<6.，<5.5

≥5.5，<5.5

≥5.5，<4.5

≥4.5，<4.5

≥4.5，<4.0

水中 CO2(mg/L) 水或强透水土层中

弱透水土层中

≥15，<30

≥30，<60

≥60，<60

≥60，<100

≥10，<100

≥100

注:①水中及强透水土层中的硫酸盐和镁盐环境，如无干湿交替，表中数据可乘系数 1.5。

②含氯盐咸水中不再单独考虑镁离子的侵蚀作用。

③硫酸盐作用等级或 CO2 作用等级为 D 和 D 级以上的构件，如处于流动地下水中，应考虑在构件的混

凝土表面设置防腐面层或涂层的需要。

④高压水头可加重硫酸盐化学腐蚀。

⑤地表或地下水中的氯离子对钢筋混凝土构件的作用等级如下:氯离子浓度(ng)度水中的且<500 时，可

按 C 级；≥按 00 且<500 时可按 D 级；≥可按 0 度时可按 E 级。以上适用于受干湿交替的情况，如永久

处于水下，可按降低一级考虑。

6.5.3 混凝土材料

1 配有钢筋的混凝土，其最低强度等级、最大水胶比和单方混凝土中的胶凝材料最小用

量应满足表 6.5.3-1 的规定，且所采用的胶凝材料(水泥与矿物掺和料)种类与用量应根据不

同的环境类别满足本条文第 2~第 7 款的有关规定。不同强度等级混凝土的胶凝材料总量要

求如下：C40 以下不宜大于 400kg/m3；C40~C50 不宜大于 450kg/m3；C60 及以上不宜大于

500kg/m3(非泵送混凝土)和 530kg/m3(泵送混凝土)。

表 6.5.3-1 耐久性设计要求混凝土的最低强度等级、最大水胶比和胶凝材料最小用量(kg/m3)

设计基准期

环境作用等级

100 年

最低强度等级最大水胶比最小胶凝材料用量

A C30 0.55 280

B C35 0.50 300

C C40 0.45 320

D C45 0.40 340

E C50 0.36 360

F C50 0.32 380

注:①大掺量矿物掺和料混凝土的水胶比应不大于 0.42。

②大截面配筋墩柱如能提高钢筋的混凝土保护层厚度，则在无氯盐的一般环境下(C 级或 C 级以下)，

所采用的混凝土强度等级可低于表中的最低要求，但两者差值应不大于 10MPa 且不应低于对素混凝土强

度的要求。当采用的混凝土强度等级比表中规定的低 5MPa 时，相应的保护层厚度应比表 4.3.7 中规定值

增加 5~10m；当采用的混凝土强度等级比表中规定的低 10MPa 时，相应的保护层厚度应增加 10~15mm。


37

2 一般环境下除长期处于湿润环境、水中环境或潮湿土中环境的构件可以采用大掺量粉

煤灰(掺量可不大于 50%，而水胶比应随掺量增加而减小)混凝土外，对暴露于空气中的一般

构件混凝土，粉煤灰掺量不宜大于 20%，且单方混凝土胶凝材料中的硅酸盐水泥用量不宜小

于 240kg。

3 冻融环境下环境作用等级为 D 或 D 级以上的混凝土必须掺用引气剂。对引气混凝土

的最低强度等级、最大水胶比和胶凝材料最小用量，可按表 6.5.2-1 中规定的环境作用等级

降低一个等级取用(即环境作用为 D 或 C 级时可分别取用 C 或 B 级下的强度等级要求)。冻

融环境作用等级为 C 的混凝土可不加引气剂，但此时的混凝土强度应不低于 C40。冻融环

境下混凝土胶凝材料中的粉煤灰掺量不宜超过 30%，并应限制所用粉煤灰的含碳量(宜不大

于 2%)。

4 混凝土的抗冻性(抗冻耐久性指数 DF)应不低于表 6.5.3-2 所示的数值。对于厚度小于

150mm 的薄壁构件，表中的 DF 数值应再增加 5(%)。

表 6.5.3-2 混凝土抗冻性的耐久性指数 DF(%)

设计基准期 100 年

环境条件高度水饱和中度水饱和盐冻

严寒地区

寒冷地区

微冻地区

80

70

60

70

60

60

85

80

70

注:①耐久性指数 DF 为 300 次快速冻融循环后的动弹性模量与初始值的比值。如在 300 次冻融循环以前，

试件的动弹性模量已降到初始值的 60%以下或重量损失巳超过 5%，则以此时的循环次数 N 计算 DF 值，

并取 DF=(N/300)×0.6。快速冻融循环试验方法可参照水工混凝土试验标准，试件自现场或模拟现场混凝土

构件中取样，如在试验室制作，试件的养护温度及龄期需按实际工程情况选定。对于氯盐或化学腐蚀环

境，试验时用于浸泡试件的水，需用与实际工程环境中相同成分和浓度的水。

②高度水饱和指冰冻前长期或频繁接触水或潮湿土体，混凝土内高度水饱和；中度水饱和指冰冻前偶受雨

水或潮湿，混凝土内饱水程度不高；盐冻腐蚀系指接触除冰盐、海水或其他化学物质时受冻。

5 引气混凝土的适宜含气量可参考表 6.5.3-3 的要求。

表 6.5.3-3 混凝土适宜含气量(%)(允许误差±1)

冻融环境

/集料最大粒径（mm）

含氧量（%）

高度水饱和环境中度水饱和环境盐冻环境

10

15

25

40

7.0

6.5

6.0

5.5

5.5

5.0

4.5

4.0

7.0

6.5

6.0

5.5

注:①表中所列含气量为在现场新拌混凝土取样测得的平均值。在施工前，应参考表 4.2.5 的要求，对拟用

混凝土做抗冻性(快冻法)与含气量的对比试验。混凝土的抗冻性应符合表 4.2.4 中的要求。采用对比

试验确定的含气量以及试验用的原材料及水胶比等混凝土工艺参数，进行施工方案编制和质量控

制。


38

②在试验室条件下进行新拌混凝土试样的含气量测试时，不论混凝土的坍落度大小，测试前均应在标

准振动台上振动不小于 20s 的时间。对于现场泵送和高频振捣的混凝土，应检测试验泵送和振捣过

程造成的含气量损失，以判断所用引气剂品种的适用性。

③在盐冻、高度水饱和及中度水饱和条件下，气泡间距系数不宜大于 200m、250m 及 300m。气泡间

距系数为在现场钻芯取样或模拟现场的硬化混凝土中取样测得的数值。测定方法可参照有关标准。

6 在海水和除冰盐等氯盐环境下，不宜单独采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥作为胶凝材料

配制混凝土，应掺加大掺量或较大掺量矿物掺和料，并宜加入少量的硅灰。海水环境下也不

宜单独采用抗硫酸盐的硅酸盐水泥配制混凝土。

7 硫酸盐等化学腐蚀环境下应选用低 C3A 量的水泥并适当掺加矿物掺和料，严重化学

腐蚀环境下的耐久混凝土宜通过专门的试验研究确定。

6.5.4 结构构造和裂缝宽度限制

1 用于构件强度计算和标注于施工图上的钢筋（包括主筋、箍筋和分布筋）保护层厚度

(钢筋外缘至混凝士表面的距离)，一般不应小于表 6.5.4-1 中的保护层最小厚度 Cmin 与保护

层厚度的施工允许误差△之和，即：

C≥Cmin+△

式中的施工允许误差根据施工验收要求的严格程度而定，对现浇混凝土构件一般可取

l0mm；如有专门的施工质量控制和检验制度，能够严格保证表层混凝土的养护质量和混凝

士保护层的厚度时可为 5mm；对工厂生产的预制构件可取 0~5mm。

表 6.5.4-1 混凝土保护层最小厚度 Cmin (mm)

环境作用等级 B C D E F

板、墙等平面形构件设计基准期不低于 100 年 30 40 45 50 55

柱等条形构件设计基准期不低于 100 年 35 45 50 55 60

注:①表中的混凝土保护层厚度与表 6.5.3-1 的混凝土最低质量要求和对不同环境类别下混凝土胶凝材

料的选用范围相应。如实际采用的混凝土水胶比低于表 6.5.3-1 中的数值，且水胶比不大于 0.45，或实际

采用的混凝土强度比表 6.5.3-1 中的最低值高 10MPa 时，则保护层的最小厚度可比表中数值适当减小，但

减小的厚度一般不宜超过 5mm。

②表中的保护层最小厚度值如小于所保护钢筋的直径，则取 cm 与钢筋直径相同

③引气混凝土的保护层厚度可按表 6.5.2-2 规定的环境作用等级降低一个等级取用。

④直接接触土体浇筑的混凝土保护层厚度应不小于 70mm。

⑤受风沙磨蚀，或处于流动水中，或同时受水中泥沙冲击侵蚀的构件保护层厚度应适量增加

10~20mm。特殊磨蚀环境下应通过专门研究确定。

⑥如有可靠的附加防腐蚀措施并通过专门的论证，保护层厚度可适当降低。

⑦对于硫酸盐化学腐蚀环境，如无干湿交替，保护层最小厚度可取:板 35mm，梁柱 40mm。

⑧处于 C 级和 C 级以上环境作用下的结构构件，其最外层箍筋或分布筋的保护层厚度必须计入施工

允许误差。钢筋的混凝土保护层最小厚度，尚应满足有关规范规定的关于与混凝土集料最大粒径相匹配的

最低要求。


39

2 混凝土表面裂缝的计算宽度，不宜超过表 6.5.4-2 所示的允许值。

表 6.5.4-2 混凝土表面裂缝计算宽度的允许值

环境作用等级钢筋混凝土(mm) 有粘结预应力混凝土(mm)

一般环境，非干湿交替 0.3 0.2

一般环境，干湿交替 0.25 0.1

冻融、氯盐及化学腐蚀环境

D 级

E 级

F 级

0.2

0.15

0.1

按部分预应力 A 类构件控

按全预应力构件控制

按全预应力构件控制

注:有自防水要求的混凝土横向弯曲裂缝，表面裂缝的宽度不宜超过 0.25mm。

6.5.5 混凝土施工要求

1 混凝土施工前应做好降排水工作，不得在有积水的环境中浇筑混凝土。

2 混凝土原材料应按配合比准确称量，其原材料的质量允许偏差应符合表 6.5.5-1 的规

定。

表 6.5.5-1 混凝土原材料质量允许偏差（单位：%）

混凝土组成材料每盘计量

水泥、掺合料 ±2

粗、细骨料 ±3

水、外加剂 ±1

3 使用减水剂时，减水剂宜配制成溶液使用。

4 混凝土应搅拌均匀，宜采用强制式搅拌机搅拌。

5 混凝土拌合物在运输后如出现离析，必须进行二次搅拌。当坍落度损失后不能满足施

工要求时，应加入原配合比的水泥浆或掺加同品种的减水剂进行搅拌，严禁直接加水。

6 用于混凝土的模板应拼缝严密、支撑牢固。

7 混凝土结构钢筋保护层厚度控制宜采用预制钢筋间隔件，其技术指标应符合现行行业

标准《混凝土结构用钢筋间隔件应用技术规程》JGJ/T219 的规定。其中，水泥基类钢筋间隔

件应符合下列规定：

（1）水泥砂浆间隔件的强度不应小于防水混凝土的强度；

（2）混凝土间隔件的混凝土强度应比构件混凝土的强度等级至少提高一级，且不应低

于 C35。

8 混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎铁丝，不得进入保护层。用于固定模板的工具

式螺栓必须穿过防水混凝土结构时，螺栓上应满焊止水环或采取其他止水构造措施。拆模后

应清理螺栓头凹坑，并用聚合物水泥砂浆填实、抹平。


40

9 混凝土应采用机械振捣，不得漏振、欠振和过振。

10 混凝土应分层连续浇筑，分层厚度应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》

（GB 50666）的规定；大体积混凝土分层浇筑厚度不应大于 500mm。

11 底板和顶板混凝土初凝前，宜分别对混凝土表面抹压处理。

12 混凝土终凝后应立即进行养护，养护时间不得少于 14d。

13 大体积混凝土施工应符合现行国家标准《大体积混凝土施工技术规范》GB50496 的

有关规定。

14 现浇防水混凝土的冬期施工，除应符合现行行业标准《建筑工程冬期施工规程》

JGJ/T104 的规定外，尚应符合下列规定：

（1）混凝土入模温度不应低于 5℃；

（2）混凝土养护应采用综合蓄热法、暖棚法、掺化学外加剂等方法，不得采用电热法

或蒸汽直接加热法；

（3）应采取保湿保温措施。

15 主体结构防水层施工前，混凝土结构外表面的裂缝、孔洞、夹渣、疏松等缺陷应修

补平整。其外观质量缺陷的处理要求应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规

范》GB50204 的规定。

6.5.6 混凝土耐久性性能技术要求

1 处于 A 级或 B 级环境作用下的混凝土耐久性性能指标应符合表 6.5.6-1 的规定。

表 6.5.6-1 A 级或 B 级环境作用下混凝土耐久性性能指标

结构部位

混凝土密实度抗碳化性能抗裂性能

电通量

C（库仑）

氯离子扩散系数

10-12m2/s

快速碳化深度

(cm) 抗裂等级

指标值 RCM 法指标值指标值指标值

隧道结构

地下连续墙 ≤2000 — — L-IV

顶、底板 ≤2000 ≤4 — L-IV

侧墙 ≤2000 ≤4 — L-IV

排风井 ≤2000 — ≤2 L-IV

注：①混凝土标准养护 56 天时的电通量值，试验方法参照现行《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法

标准》（GB /T 50081）；作为工程质量控制指标。

②氯离子扩散系数的检测拟采用 RCM 方法检测，龄期为 56d。试验方法参照现行《普通混凝土长期性能和

耐久性能试验方法标准》（GB /T 50081）

③混凝土抗碳化性能指混凝土标准养护 28 天后，按标准条件快速碳化至 56 天的碳化深度，试验方法应按


41

现行《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082）执行。

④混凝土抗裂性能试验参照现行《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082）。抗裂等

级评定依据应按现行《混凝土耐久性检验评定标准》（JGJ/T 193）执行。

2 处于 C 级或 C 级以上环境作用下的混凝土耐久性性能指标应符合表 6.5.6-2 的规定。

表 6.5.6-2 C 级或 C 级以上环境作用下混凝土耐久性性能指标

结构部位

混凝土密实度抗碳化性能抗裂性能

电通量

C（库仑）

氯离子扩散系数

10-12m2/s

快速碳化深度

(cm) 抗裂等级

指标值 RCM 法指标值指标值指标值

隧道结构

地下连续墙 ≤1700 — — L-IV

顶、底板 ≤1700 ≤3.5 — L-IV

侧墙 ≤1700 ≤3.5 — L-IV

排风井 ≤1700 — ≤2 L-IV

注：①混凝土标准养护 56 天时的电通量值，试验方法参照现行《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法

标准》（GB /T50081）；作为工程质量控制指标。

②氯离子扩散系数的检测拟采用 RCM 方法检测，龄期为 56d。试验方法参照现行《普通混凝土长期性能和

耐久性能试验方法标准》（GB /T 50081）

③混凝土抗碳化性能指混凝土标准养护 28 天后，按标准条件快速碳化至 56 天的碳化深度，试验方法应按

现行《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082）执行。

④混凝土抗裂性能试验参照现行《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082）。抗裂等

级评定依据应按现行《混凝土耐久性检验评定标准》（JGJ/T 193）执行。

T/CHTS 10XXX—2020 防排水设计

42

7 防排水设计

7.1 一般规定

7.1.1 堰筑隧道结构的防水设计遵循“以防为主、刚柔相济、因地制宜、综合治理”的原则。

7.1.2 确立钢筋混凝土结构自防水体系，即“以混凝土结构自防水为根本、以接缝防水为重

点、并辅以柔性防水层”等多道防线的综合治理防水体系。

7.1.3 隧道应设置独立的排水系统，排除渗漏水、雨水、清洗废水和消防废水等。

7.1.4 排水应分类集中，采用高水高排、低水低排互不连通的系统，就近排放。

7.2 防水工程

7.2.1 防水等级标准

1 隧道机电设备集中区、有绿化种植要求的顶板防水等级应为一级，即不允许渗水，结

构表面无湿渍。

2 其余范围防水等级应为二级，即不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不

大于总防水面积的 2/1000，任意 100m2 防水面积上的湿渍不超过 3 处，单个湿渍的最大面

积不大于 0.2m2。平均渗漏量不大于 0.05L/m2·d，任意 100m2 防水面积渗漏量不大于

0.15L/m2·d。

7.2.2 防水混凝土

1 堰筑隧道防水混凝土可通过调整配合比，或掺加外加剂、掺合料等措施配制而成，其

设计抗渗等级，应符合表 7.2.2-1 的规定。

表 7.2.2-1 防水混凝土设计抗渗等级

工程埋置深度 H（m）设计抗渗等级

H＜10 P6

10≤H＜20 P8

20≤H＜30 P10

H≥30 P12

2 堰筑隧道防水混凝土的施工配合比应通过试验确定，试配混凝土的抗渗等级应比设计

要求提高 0.2MPa。

3 堰筑隧道防水混凝土应满足抗渗等级要求，并应根据隧道所处的环境和工作条件，满

足强度、抗裂、抗冻和抗侵蚀性等耐久性要求。

防排水设计 T/CHTS 10XXX—2020

43

4 堰筑隧道防水混凝土宜采用预拌混凝土，其质量应符合现行国家标准《预拌混凝土》

GB/T 14902 和《混凝土质量控制标准》GB 50164 的规定。

5 防水混凝土的环境温度不得高于 100℃；处于侵蚀性介质中的防水混凝土的耐侵蚀要

求，应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046 和《混凝土结构耐久性设

计标准》GB/T 50476 和《混凝土结构设计规范》GB 50010 的有关规定。

6 防水混凝土结构底板的混凝土垫层，强度等级不应小于 C15，厚度不应小于 100mm，

在软弱土层中不应小于 150mm。

7 防水混凝土结构厚度不应小于 250mm。

7.2.3 防水设防要求

1 堰筑隧道应根据结构特点、防水等级、周边环境、水头压力及腐蚀性介质特点等采用

全包或局部外包防水系统。

2 堰筑隧道防水设防要求应符合表 7.2.3-1、7.2.3-2 的规定。

表 7.2.3-1 堰筑隧道结构接缝防水设防

工程部位防水措施设防要求

施工缝

结构断面内

橡胶止水带、钢板止水带或自粘丁基橡胶钢板止水带应选一种

遇水膨胀止水胶（条）宜选一种

预埋注浆管

水泥基渗透结晶型防水涂料可选

结构迎水面防水涂料

可选一种防水卷材

后浇带

结构断面内

补偿收缩混凝土应选

橡胶止水带或钢边橡胶止水带应选一种

钢板止水带

遇水膨胀止水胶（条）宜选一种

预埋注浆管

结构迎水面防水涂料

可选一种防水卷材

变形缝

结构断面内橡胶止水带或钢边橡胶止水带应选

结构背水面可卸式橡胶止水带应选一种

结构迎水面

外贴式橡胶止水带或密封材料

防水涂料宜选一种

防水卷材

表 7.2.3-2 堰筑隧道结构外设防水层设防

防水等级主体结构

外设防水层防水混凝土

一级应选应选两道卷材-卷材、卷材-涂料、卷材-防水砂浆、涂料-防水砂浆

一道高分子自粘胶膜预铺防水卷材

二级应选应选一道卷材防水层、涂料防水层、膨润土防水毯、防水砂浆

T/CHTS 10XXX—2020 防排水设计

44

7.3 排水工程

7.3.1 排水设计标准

1 清洗和消防废水排水量按其用水量计。

2 结构渗漏水排水量按结构防水等级的渗漏量标准计。

3 生活污水量按生活用水量的 90%。

4 隧道敞口雨水排水设计暴雨重现期不应小于50年一遇；坡面集水时间 t 按公式（7.3.1-

1）计算。

t=1.445[m1Ls/is1/2]0.467 （7.3.1-1）

式中: t——坡面集水时间（min）；

Ls——坡面流的长度(m)；

m1——地表粗度系数，取 0.013；

is——引道段坡度；

5 隧道引道段雨水设计流量按公式（7.3.1-2）计算：

Qs=qΨF （7.3.1-2）

式中: Qs——雨水设计流量（L/s）

q——设计暴雨强度（L/（s. hm2））

Ψ——径流系数，混凝土、沥青路面取 0.85～0.95，绿地取 0.10～0.20

F——汇水面积（hm2）

7.3.2 排水设计要求

1 隧道内路面应设置纵向排水沟，排水沟坡度宜与隧道纵坡一致。

2 洞口雨水泵房的设计流量，应按泵房进水管设计流量的 1.2 倍确定；泵房集水池的有

效容积不宜小于设计选用的最大一台泵 5min 的出水量，并应满足水泵的安装检修要求。

3 隧道废水泵房的设计流量，应按消防水量确定；泵房集水池的有效容积不宜小于设计

选用的最大一台泵 15min 的出水量，并应满足水泵的安装检修要求。

4 地下排水泵站应设置备用泵；水泵宜采用潜水排污泵。

防排水设计 T/CHTS 10XXX—2020

45

5 排水泵控制应符合下列规定：

（1）雨、废水泵应采用水位自动控制、就地手动和中控室遥控，中控室内应能显示水

泵的运行、手/自动、故障等状态及液位信息；

（2）小型废水泵应采用水位自动控制和就地手动，中控室应能显示其工作状态；

（3）设备控制箱的设备接口规格、通信规约应与综合监控系统接口要求相互匹配。

6 隧道内雨、废水由泵提升后就近直接排出隧道，确有困难时，可采用逐级提升，接力

排出隧道。

7 隧道与地面道路的连接应设置驼峰，驼峰应高出周边路面平均积水高度且不小于

300mm；隧道与高架道路交接处应设置截水设施。

8 设置在车道范围内的截水沟盖板应考虑防跳起构造设计，宜采用盖板和盖座整体浇铸

的一体化结构排水沟。

T/CHTS 10XXX—2020 围堰工程

46

8 围堰工程

8.1 一般规定

8.1.1 围堰工程应考虑基坑开挖的不利影响，为主体及围护结构施工安全提供可靠的保障，

使用年限不应小于所保护的基坑、主体结构施工周期；当围堰与堤防工程等永久建筑物结合

时，结合部分的围堰设计应同时满足永久建筑物的要求。

8.1.2 临时围堰工程安全等级应根据其使用年限、围堰高度及地质条件分为一级、二级、

三级，按表 8.1.2 确定。

表 8.1.2 围堰安全等级划分表

安全等级使用年限（年）围堰高度 Hw（m）

一级＞3 Hw≥10

二级除一级、三级以外的围堰工程均属二级安全等级

三级＜1 Hw＜5

注：1、围堰工程安全等级按表中各因素分别确定的最高级别定级；

2、当条件受限，围堰与基坑距离小于 1H（基坑开挖深度）时，围堰应提高一级安全等级。

2、当二、三级围堰水文条件、地质条件复杂或有特殊要求采用新型结构时，可提高一级安全等级。

8.1.3 围堰工程水位、风、波浪重现期及设计波高累计频率应符合表 8.1.3 的规定。

表 8.1.3 围堰工程水位、风、波浪重现期

水位重现期(a) 风重现期(a) 波浪重现期(a) 设计波高累计频率 F(%)

20~10 20~10 20~10 5

注：应结合实际工程重要性、施工工期、施工季节、气象复杂程度等综合确定。

8.1.4 堰顶高程应符合下列规定：

1 不应低于设计洪水位与波浪爬高及堰顶安全加高之和，波浪爬高计算应符合现行《碾压

式土石坝设计规范》DL/T5395 的规定，堰顶安全加高值取 0.3~0.7m。

2 土石围堰防渗体顶部在设计洪水位以上的加高值：斜墙式防渗体 0.6~0.8m；心墙式防渗

体 0.3~0.6m，同时应充分考虑预留沉降。

3 可能形成冰塞、冰坝的水域应考虑壅水高度。

8.1.5 当围堰迎水侧设置可靠的防浪墙时，防浪墙顶高程取堰顶高程计算值；堰体高程（不

含防浪墙）应高出设计洪水位 0.5m 以上；防浪墙高度不宜大于 1.2m。

8.1.6 围堰顶宽度除应满足结构稳定性要求外，尚应满足施工要求和通行要求；高度与宽

围堰工程 T/CHTS 10XXX—2020

47

度之比应由计算确定，可取高度的 0.9~1.2 倍，且不宜小于 6m。

8.1.7 筑堰材料宜优先选用隧道开挖料，可根据材料特性直接或经过处理后用于不同围堰

部位的填筑。

8.1.8 围堰可根据隧道施工工序要求及水域宽度分期实施，并满足下列规定：

1 围堰布置应考虑路线走向、地形、地质条件、水文条件和施工场地等因素后确定；

2 分期实施时，横向围堰轴线与纵向围堰轴线的交角不应过小,有条件时宜布置为正交；

3 纵向围堰防渗体与横向围堰的防渗体应形成封闭体系；

4 围堰应考虑与基坑工程的相互影响，围堰坡脚与基坑外边线的距离不宜小于 2.0H。

注：此处 H 为基坑开挖深度。

8.1.9 围堰选型应根据地质条件、水文条件、施工工艺等，考虑通航、环保、水利等因素

综合确定，可选用土围堰或钢围堰等：

1 土围堰包括均质土堰、土石混合围堰等型式；

2 钢围堰包括单排钢围堰、双排对拉钢围堰或格型钢围堰等型式；

3 特殊条件下，经论证也可采用满足抗滑抗倾、渗流及强度验算的其他围堰型式。

8.1.10 围堰计算可按平面结构分析，应根据围堰高度、周边环境条件、地质条件、水文条

件等因素划分设计计算剖面。对每一计算剖面，应按其最不利条件进行计算。必要时，应采

用三维空间结构模型进行分析计算。

围堰结构上作用的荷载分类应根据围堰型式及实际情况按表 8.1.10 合理确定。

表 8.1.10 围堰结构上作用的荷载分类


永久荷载

结构自重

附属设备和附属结构重力

土压力

静水压力

可变荷载

施工临时荷载

流水压力

波浪力

注：①设计中要求考虑的其他荷载，可根据其性质分别列入上述三类荷载中；

②表中所列荷载本节未加说明者，可按有关现行规范或根据实际情况确定。

8.1.11 围堰设计应规定各工序的施工顺序及其对应的工况。


48

1 土石围堰应考虑围堰使用期可能出现的不利条件，并包括以下水位组合工况：

（1）迎水侧设计洪水位，背水侧无水；

（2）背水侧抽水对堰坡稳定的不利工况；

（3）水位骤降对迎水侧堰坡稳定的不利工况。

2 钢围堰计算应考虑施工期、使用期间可能出现的不利条件，并包括以下水位组合工况：

（1）围堰填筑期间迎水侧、背水侧为低水位；

（2）围堰使用期间迎水侧设计洪水位、背水侧无水。

8.2 围堰稳定性

8.2.1 各类围堰应验算稳定性的相关内容：

1 土石围堰应进行渗流计算、渗透稳定计算、抗滑和抗倾稳定计算；

2 双排、格型钢围堰宽度应满足整体抗倾覆、整体抗滑移、内部剪切稳定验算的要求；

双排、格型钢围堰内、外单桩可视为各自独立的桩体，应满足单桩整体稳定、抗倾覆、抗隆

起验算、抗渗流稳定性、抗承压水稳定性的要求，可按本指南 9.2 节基坑稳定性要求验算。

8.2.2 土石围堰渗流计算包括以下内容：

1 确定堰体浸润线及其下游逸出点的位置，绘制堰体及堰基内的等势线分布图或流网图；

2 确定堰体与堰基的渗流量；

3 确定堰坡逸出段与背水侧堰基表面的出逸坡降，以及不同土层之间的渗透坡降；

4 确定水位降落时临水侧堰坡内的浸润线位置或孔隙压力；

5 确定堰肩的等势线、渗流量和渗透坡降。

8.2.3 采用公式进行渗流计算时，对比较复杂的实际条件可作如下简化：

1 渗透系数相差 5 倍以内的相邻薄土层可视为一层，采用加权平均渗透系数作为计算

依据；

2 双层结构堰基，如下卧土层较厚，且其渗透系数小于上覆土层渗透系数的 1/100 时，

该层可视为相对不透水层；

3 当透水堰基深度大于建筑物不透水底部长度的 1.5 倍以上时，可按无限深透水堰基情

况估算。


49

8.2.4 土石围堰渗透稳定计算应包括以下内容：

1 判别土的渗透变形形式，应符合现行《水利水电工程地质勘察规范》GB 50487 的规

定；

2 判别堰体和堰基土体的渗透稳定；

3 判别围堰背水侧渗流逸出段的渗透稳定。

8.2.5 土石围堰抗滑稳定宜采用简化毕肖普法，并满足以下要求：

1 设计洪水位下的稳定渗流期的迎水侧、背水侧堰坡稳定，安全系数不小于 1.3；

2 设计洪水位骤降期的迎水侧堰坡稳定，安全系数不小于 1.3；

8.2.6 双排、格型钢围堰整体抗倾覆验算应按下列公式计算：

（8.2.6-1）

式中：K——整体抗倾覆安全系数，安全等级为一级、二级、三级分别不应小于 1.35、1.3、1.25；

Ep——被动土压力合力标准值（kN）；

hp——围堰结构底端与 Ep 作用点的距离（m）；

G’——围堰及上部其他结构自重与浮力的合力标准值（kN）；

R——围堰及上部其他结构自重与浮力的合力作用点距前排桩的距离（m）；

∑Fid——动水压力、风荷载、波浪力等可变荷载合力标准值（kN）

hid——围堰结构底端与∑Fid 作用点的距离（m）；

Ea——主动土压力合力标准值（kN）

ha——围堰结构底端与 Ea 作用点的距离（m）；

Fw1——钢围堰受到静水压力合力标准值（kN）

hw1——围堰结构底端与 Fw1 作用点的距离（m）；

1-计算水位；2-河床或地面；3-围堰底


50

8.2.6 双排、格型钢围堰整体抗倾覆稳定性计算图

8.2.7 双排、格型钢围堰整体抗滑移验算应按下列公式计算：

（8.2.7-1）

（8.2.7-2）

式中：K——整体抗滑移安全系数，安全等级为一级、二级、三级分别不应小于 1.25、1.2、1.15；

B——围堰宽度（m）；

Qk——计算滑动面上双排钢板桩抗剪强度标准值（kN），当取桩底作为计算滑动面时，Qk 取 0；

τ——钢板桩的抗剪强度标准值（kPa）；

A——滑动面上钢板桩总截面面积（m2）；

c、𝜑——计算滑动面上土的粘聚力（kPa）、内摩擦角（°）

1-计算水位；2-河床或地面；3-围堰底

8.2.7 双排、格型钢围堰整体抗滑移稳定性计算图

8.2.8 双排、格型钢围堰内部剪切稳定性验算应按下列公式计算：

（8.2.8-1）

（8.2.8-2）

（8.2.8-3）

（8.2.8-4）

式中：K——内部剪切稳定安全系数，安全等级为一级、二级、三级分别不应小于 1.8、1.65、1.5；

Mt——堰体内填料对围堰计算底面处产生的抵抗力矩标准值（kN·m）；


51

Mr——计算底面以上堰体背后水平荷载对计算底面处产生的倾覆矩标准值（kN·m）；

Fi——作用于围堰迎水侧水平力合力标准值（kN）；

Li——Fi 作用点至计算底面的距离（m）；

ba——计算单位宽度（m）；

H——堰体计算底面至顶部的距离（m）；

γt——堰体内填料的平均重度（kN/m3）；

γti——第 i 层填料的重度标准值（kN/m3）；

hti——第 i 层填料的高度（m）；

——堰体内填料的内摩擦角（°）

1-拉杆；2-围檩；3-拉森钢板桩；4-回填土；5-内侧（背水面）；6-开挖面；

7-计算底面；8-水位；9-外侧（迎水侧）；10-泥面

8.2.8 双排、格型钢围堰内部剪切稳定性计算图

8.2.9 抗流土、抗管涌及抗突涌验算应符合附录 G.1 的要求。

8.3 土石围堰

8.3.1 背水侧堰坡和地基表面逸出段的渗流比降应小于允许比降；当出逸比降大于允许比

降时，应采取反滤、压重等保护措施。

8.3.2 土料、石料及砂砾料等筑堰材料的选择，应符合下列规定：

1 均质土堤宜选用黏粒含量为 10%~35%、塑形指数为 10~17 的粉质黏土，且不得含植

物根茎、砖瓦垃圾等杂质；填筑土料含水率与最优含水率的允许偏差为±3%；

2 护坡石料应质地坚硬，外形应规整，边长比宜小于 4。护坡石料粒径应满足抗冲要求，

填筑石料最大粒径应满足施工要求；

3 垫层及反滤层的砂砾料宜为连续级配、水稳性好，反滤砂砾料含泥量宜小于 10%；

4 土石围堰堆石体水下部分宜采用软化系数值大于 0.7 的石料；


52

5 不宜采用粉土、粉砂、均匀的中细砂、淤泥类土、冻土、杂填土、膨胀土、分散性土

等作为筑堰材料；

6 均质土围堰填筑材料渗透系数不宜大于 1×10-4cm/s；防渗体土料渗透系数不宜大于

1×10-5cm/s。

8.3.3 施工期间水位以上堰体填筑碾压要求应符合下列规定：

1 粘性土的填筑标准按重型击实试验的压实度确定，不应小于 90%；

2 砂砾石和砂的填筑碾压标准应以相对密度为设计控制指标，砂砾石的相对密度不应低

于 0.75，砂的相对密度不应低于 0.70，反滤料宜为 0.70 以上。

8.3.4 土石围堰应设置堰体排水设施，并满足以下要求：

1 应有充分的排水能力，以保证自由地向基坑内排出全部渗水；

2 应按排水反滤准则设计，以保证坝体及地基土不发生渗透破坏。

8.3.5 应设置围堰表面集水、截水和排水设施，并满足以下要求。

1 围堰表面排水范围包括围堰顶、堰坡、堰脚等部位；

2 应考虑短时降雨量对坡面的冲刷影响。

8.3.6 土石围堰应根据以下因素经技术经济比较确定护坡形式：

1 迎水面波浪淘刷、顺水流冲刷、漂浮物的撞击及冻冰的挤压等；

2 背水面雨水冲刷、大风等。

8.3.7 堰基处理应满足强度、渗流、沉降变形等控制要求，并满足以下要求：

1 围堰范围内堰基应清除草皮、树根、杂填土等，软土、砂土等不良地质应根据地层特

性采取换填、复合地基、振冲、强夯等处理方式；

2 堰基防渗可采用高压喷射灌浆、水泥土搅拌防渗墙、自凝灰浆墙、水泥或黏土水泥灌

浆、板桩灌注墙、钢板桩等防渗型式；

3 位于深厚覆盖层上的低水头围堰，可采用铺盖或悬挂式防渗型式。

8.3.8 土石围堰应考虑使用期间的沉降，并采取可靠的措施保证堰顶高程。

8.4 钢围堰

8.4.1 双排、格型对拉钢围堰结构分析宜采用数值分析法，可分解为桩体、支撑或锚拉结


53

构、围檩等：

1 桩体宜采用平面杆系结构弹性支点法进行分析；

2 当两排桩体采用型钢等支撑并与桩体刚接时，应按内支撑结构计算，内支撑结构上的

荷载取桩体分析时得出的支点力，并考虑变形协调；

3 当两排桩体间采用钢拉杆等铰接时，应按锚拉结构计算，锚拉结构上的荷载取桩体分

析时得出的支点力设计值乘以不均匀系数 1.35；

4 围檩按以支点为支座的多跨连续梁计算，计算跨度可取相邻支点的中心距；当拼接点

位铰接时，计算跨度取 1.5 倍相邻支点的中心距。

8.4.2 钢板桩围堰宜采用黏性土填料，但不应采用淤泥、淤泥质土；缺乏黏性土填料时，

可采用中粗砂或其他非黏性土填料，并采取可靠的防渗措施。

8.4.3 钢围堰选用桩型满足本指南附录 D 的要求，并符合现行《钢结构设计规范》 GB50017

的规定，计算抗弯刚度可根据桩型、锁口的咬合程度及约束程度进行适当折减。

8.4.4 桩体宜采用整材，当需要分段焊接时，应采用坡口焊等强度焊接，对焊缝的坡口形

式及要求应满足现行《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81 的有关规定，焊接质量等级不应低

于二级。单根钢板桩焊接接头不宜超过 2 个，焊接接头位置应避免设置在支点或临空交界面

等受力较大处；相邻钢板桩接头竖向位置宜相互错开，错开距离不宜小于 1m。

8.4.5 连接围檩、拉杆、桩体所使用的螺栓、焊缝、锁口等应满足相应规范要求，强度不

宜小于其所连接的构件强度，并根据环境、使用年限考虑锈蚀量。

8.4.6 钢管桩径厚比应满足下列公式要求：

（8.4.6）

式中：D0——钢管外径（mm）；

ts——钢管壁厚（mm）；

fy——钢材的屈服强度（MPa）。

8.4.7 钢管桩顶部和底部宜设置加强箍，并应采用与钢管桩材质相同的钢板满焊，加强箍

的纵缝应和卷焊桩管的纵缝错开 90°，加强箍的厚度与原管壁叠合后的径厚比不宜大于 40。

8.4.8 双排、格型钢围堰应根据填筑材料特性确定锁口止水处理措施。

8.4.9 在腐蚀环境下，应采取防腐措施，并考虑磨损和侵蚀的影响；可采用预留厚度法、

涂覆装法、电防腐蚀工法等方法。


54

8.5 围堰施工及拆除

8.5.1 施工前应进行现场调查、收集资料、掌握现场情况，应核对设计文件、做好施工准

备工作，并编制专项施工方案审查通过后方可施工。

8.5.2 围堰填筑应控制施工速率，分层填筑层厚不宜大于 1m，填筑过程中应进行变形监

测，在上一层填土变形稳定后进行下步填筑施工。

8.5.3 围堰形成封闭后进行仓内抽水，控制降水速率≤0.2m/d。

8.5.4 钢围堰填筑施工过程中应采取措施加强对桩体及构件的保护。

8.5.5 钢围堰就位后，钢围堰内外应设置安全可靠的扶梯及栏杆、逃生通道和安全警示标

志，并应配备消防和救生器材。

8.5.6 当施工区域水流速度大、航运条件复杂、易受船舶或漂浮物撞击时，应单独设置防

撞设施、导航标志和警示装置。

8.5.7 围堰拆除应符合环境保护及水土保持要求。

8.5.8 土石围堰宜先拆除上部及背水侧堰体，可利用迎水侧部分堰体断面挡水，减少水下

拆除工程量。

8.5.9 钢围堰拆除应符合下列规定：

1 应先向堰内注水，使堰内外的水头平衡时再拆除围堰；

2 拆除时，应先拆除拉杆，再清理堰内填料，最后拆除桩体；

3 围堰拆除后应对河床及时进行复原；

4 桩体拔除时，应视环境要求采取注浆措施。

围护工程 T/CHTS 10XXX—2020

55

9 围护工程

9.1 一般规定

9.1.1 围护设计、施工与土方开挖，应综合考虑地质条件、周边环境、围堰工程、主体结

构、施工季节变化及支护结构使用期等因素，因地制宜、合理选型、优化设计、精心施工、

严格监控。

9.1.2 围护工程设计应符合现行《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120)的规定。

9.1.3 围护工程安全等级可分为三级，应分期分段确定安全等级：

表 9.1.3 基坑围护安全等级划分表

安全等级基坑开挖 Hj（m）

一级 Hj≥12

二级除一级、三级以外的基坑工程均属二级安全等级

三级 Hj＜5

注：1、基坑开挖深度 Hj 指河（湖）床原地面标高与基坑开挖底标高的高差；如对河（湖）床底淤泥采用清

淤处理，当清淤范围超出围堰以外时，可将清淤后整平高程作为基坑顶起算标高。

2、当条件受限，基坑与围堰距离小于 1 倍 Hj 时，基坑应提高一级安全等级。

3、当二、三级基坑水文条件、地质条件复杂或有特殊要求采用新型结构时，可提高一级安全等级。

9.1.4 围护工程支护方案选型可采用如下类型：

1 放坡或土钉墙支护；

2 重力式水泥土墙；

3 支挡式结构，常用的形式包括支撑式结构、悬臂式结构、双排桩等；

4 上部放坡或土钉墙支护，下部采用支挡式结构的组合形式。

9.1.5 围护工程应根据具体形式与受力、变形特性等采用下列分析方法：

1 支撑式支挡结构，可将整个结构分解为挡土结构、内支撑结构分别进行分析；挡土结

构宜采用平面杆系结构弹性支点法进行分析；内支撑结构可按平面结构进行分析，挡土结构

传至内支撑的荷载应取挡土结构分析时得出的支点力；对挡土结构和内支撑结构分别进行分

析时，应考虑其相互之间的变形协调；

2 悬臂式支挡结构、双排桩支挡结构，宜采用平面杆系结构弹性支点法进行结构分析；

3 当有可靠经验时，可采用空间结构分析方法对支挡式结构进行整体分析或采用数值分

T/CHTS 10XXX—2020 围护工程

56

析方法对支挡式结构与土进行整体分析；

4 支护结构上作用的荷载分类应根据支护型式及实际情况按表 9.1.5 合理确定。

表 9.1.5 围护工程作用的荷载分类


永久荷载

土压力

水压力

邻近的构筑物、临时道路等

可变荷载材料及设备堆载

施工车辆荷载

注：①设计中要求考虑的其他荷载，可根据其性质分别列入上述三类荷载中；

②表中所列荷载本节未加说明者，可按有关现行规范或根据实际情况确定；

③应考虑基坑内外水位组合，取最不利组合设计。

9.1.6 围护工程设计应规定各工序的施工顺序及其对应的工况，计算工况应符合下列要求：

1 支撑式支挡结构的设计工况应包括基坑开挖至坑底的状态和支撑设置后的开挖状态；

2 当需要在主体地下结构施工过程以其构件替换并拆除局部支撑时，设计工况中尚应包

括拆除支撑时的状态；

3 悬臂式和双排桩支挡结构，可仅以基坑开挖至坑底的状态作为设计工况；

4 替换支撑的主体地下结构构件应满足各工况下的承载力、变形及稳定性要求；

5 对采用水平内支撑的支撑式结构，当不同基坑侧壁的支护结构水平荷载、基坑开挖深

度等不对称时，应分别按相应的荷载及开挖状态进行支护结构计算分析。

9.2 基坑围护稳定性

9.2.1 各类支护形式的基坑工程应验算相关的稳定性内容：

1 放坡及土钉墙支护应验算整体稳定性，对多级放坡尚应验算各级边坡的稳定性；基坑

底面下有软土层尚应进行坑底隆起稳定性验算；

2 重力式水泥土墙应验算整体稳定性、抗倾覆稳定、坑底抗隆起稳定性、抗水平滑动稳

定性、抗渗流稳定性、抗承压水稳定性；

3 支挡式结构，应验算整体稳定性、抗倾覆稳定、坑底抗隆起稳定性、抗渗流稳定性、

抗承压水稳定性。

9.2.2 放坡及土钉墙、重力式水泥土墙及支挡式结构验算整体稳定性，应符合以下要求：


57

1 采用圆弧滑动条分法时，其整体稳定性应符合下列规定：

sisss KKKK ,,,,min ,2,1, （9.2.2-1）

( ) ( ) ( )

+

+++−++=

jjjj

kxvkjkkjjjjjjjjj

isGbq

sRluGlqlcK

sin

/costancos ,,'

, （9.2.2-2）

式中： Ks──圆弧滑动整体稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级分别不应小于 1.35、1.3、1.25；

Ks，i──第 i 个滑动圆弧的抗滑力矩与滑动力矩的比值；抗滑力矩与滑动力矩之比的最小值宜通过

搜索不同圆心及半径的所有潜在滑动圆弧确定；

cj、j ──第 j 土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)；

bj──第 j 土条的宽度(m)；

θj──第 j 土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)；

lj──第 j 土条的滑弧段长度(m)，取 lj＝bj/cosθj；

qj──作用在第 j 土条上的附加分布荷载标准值(kPa)；

ΔGj──第 j 土条的自重(kN)，按天然重度计算；

uj──第 j 土条在滑弧面上的孔隙水压力(kPa)；基坑采用落底式截水帷幕时，对地下水位以下的砂

土、碎石土、粉土，在基坑外侧，可取 uj＝γwhwa，j，在基坑内侧，可取 uj＝γwhwp，j；在地

下水位以上或对地下水位以下的粘性土，取 uj＝0；

γw──地下水重度(kN/m3)；

hwa，j──基坑外地下水位至第 j 土条滑弧面中点的垂直距离(m)；

hwp，j──基坑内地下水位至第 j 土条滑弧面中点的垂直距离 (m)；

R’k，k──第 k 层锚杆对圆弧滑动体的极限拉力值(kN)；应取锚杆在滑动面以外的锚固体极限抗拔承

载力标准值与锚杆杆体受拉承载力标准值（fptkAp 或 fykAs）的较小值；锚固体的极限抗拔承

载力计算时锚固段应取滑动面以外的长度；

αk──第 k 层锚杆的倾角(°)；

sx，k──第 k 层锚杆的水平间距(m)；

ψv──计算系数；可按 ψv＝0.5sin（θk＋αk）tan取值,此处，为第 k 层锚杆与滑弧交点处土的内摩

擦角。

注：对悬臂式、双排桩支挡结构，采用公式（9.2.2-2）时不考虑 ( ) kxvkjkk sR ,,' /cos ++ 项。

2 当挡土构件底端以下存在软弱下卧土层时，整体稳定性验算滑动面中尚应包括由圆弧

与软弱土层层面组成的复合滑动面；


58

k

jj

k,k x,k

j

j

i

1－滑动面；2－土钉；3－坡面；

图 9.2.2 圆弧滑动条分法整体稳定性验算

3 微型桩、水泥土桩复合土钉墙，滑弧穿过其嵌固段的土条可适当考虑桩的抗滑作用；

4 重力式水泥土墙墙体 28d 无侧限抗压强度 quk≤0.8MPa 时，应验算切墙圆弧的整体稳

定性，验算时内摩擦角取 0，黏聚力适当折减。

9.2.3 重力式水泥土墙及支挡式结构验算抗倾覆稳定性，应符合以下要求：

1 重力式水泥土墙应验算墙体绕墙趾的抗倾覆稳定性，采用下列公式：

( )ov

aak

GmppkK

aE

aBuGaE

−+ （9.2.3-1）

式中： Kov──抗倾覆稳定安全系数，安全等级为一级、二级、三级分别不应小于1.35、1.3、1.25；

aa──水泥土墙外侧主动土压力合力作用点至墙趾的竖向距离(m)；

ap──水泥土墙内侧被动土压力合力作用点至墙趾的竖向距离(m)；

aG──水泥土墙自重与墙底水压力合力作用点至墙趾的水平距离(m)。

pk

ak

G

ak

pk d

图 9.2.3-1 抗滑移稳定性验算图 9.2.3-2 抗倾覆稳定性验算

2 悬臂式支挡结构验算绕桩底的抗倾覆稳定性、支撑式支挡式结构应验算绕最下道支点

的抗倾覆稳定性，采用下列公式：


59

em

aak

ppkK

zE

zE

1

1 （9.2.3-2）

式中： Kem──嵌固稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级分别不应小于 1.25、1.2、1.15；

Eak、Epk──基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力合力的标准值(kN)；

za1、zp1──基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力合力作用点至挡土构件底端的距离(m)。

d

a1

ak

pk

p1

pk'

ak

pk

0

图 9.2.3-3 悬臂式结构嵌固稳定性验算

d

p2

a2

ak

0

ak

pk

pk

图 9.2.3-4 单支点支撑式支挡结构的嵌固稳定性验算

3 双排桩结构的验算绕前排桩桩底的抗倾覆稳定性，采用下列公式：

em

aak

GppkK

zE

GzzE

+ （9.2.3-3）

式中： Kem──嵌固稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支挡式结构，Kem 分别不应小于 1.25、

1.2、1.15；

Eak、Epk──基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力的标准值(kN)；

za、zp──分别为基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力的合力作用点至挡土构件底端的距离

(m)；


60

G──排桩、桩顶连梁和桩间土的自重之和(kN)；

zG──双排桩、桩顶连梁和桩间土的重心至前排桩边缘的水平距离(m)。

pk

p

y

d

a

ak

G

pk'

ak

pk

0

1－前排桩；2－后排桩；3－刚架梁

图 9.2.3-5 双排桩抗倾覆稳定性验算

9.2.4 放坡及土钉墙、重力式水泥土墙及支挡式结构验算坑底抗隆起稳定性，应符合以下

要求：

1 基坑底面下有软土层的放坡或土钉墙结构应进行坑底隆起稳定性验算，采用下列公式：

( ) ( ) he

cqmK

bbbqbq

cNDN

++

+

212211

2

/

（9.2.4-1）

tan2 )2

45( etgNq += （9.2.4-2）

tan/)1( −= qc NN （9.2.4-3）

Dhq mm 211 5.0 += （9.2.4-4）

0212 qDhq mm ++= （9.2.4-5）

式中： Khe──抗隆起安全系数；安全等级为一级、二级、三级的土钉墙，Khe 分别不应小于 1.8、1.6、1.4；

q0──地面均布荷载(kPa)；

γm1──基坑底面以上土的重度(kN/m3)；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；

h──基坑深度(m)；

γm2──基坑底面至抗隆起计算平面之间土层的重度(kN/m3)；对多层土取各层土按厚度加权的平均

重度；


61

D──基坑底面至抗隆起计算平面之间土层的厚度(m)；当抗隆起计算平面为基坑底平面时，取 D 等

于 0；

Nc、Nq——承载力系数；

c、──抗隆起计算平面以下土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)；

b1──土钉墙坡面的宽度(m)；当土钉墙坡面垂直时取 b1 等于 0；

b2──地面均布荷载的计算宽度(m)，可取 b2 等于 h；

0

m2

2

1

1 2

图 9.2.4-1 基坑底面下有软土层的土钉墙抗隆起稳定性验算

2 重力式挡墙、支撑式支挡结构，其嵌固深度应满足坑底隆起稳定性要求，抗隆起稳定

性可按下列公式验算；底面以下有软弱下卧层时，墙底面土的抗隆起稳定性验算的部位尚应

包括软弱下卧层：

he

m

cqmK

qDh

cNDN

++

+

01

2

)(

(9.2.4-6)

tan2 )2

45( etgNq += (9.2.4-7)

tan/)1( −= qc NN (9.2.4-8)

式中： Khe──抗隆起安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支护结构， Khe 分别不应小于 1.8、1.6、1.4；

γm1——基坑外挡土构件底面以上土的重度(kN/m3)；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重

度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；

γm2——基坑内挡土构件底面以上土的重度(kN/m3)；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重

度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；

D——基坑底面至挡土构件底面的土层厚度 (m)；


q0──地面均布荷载(kPa)；


62

Nc、Nq——承载力系数；

c、──挡土构件底面以下土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)。

0

m2

m1 0

图 9.2.4-2 挡土构件底端平面下土的抗隆起稳定性验算

0

m2

m1 0

图 9.2.4-3 软弱下卧层的抗隆起稳定性验算

3 支撑式支挡结构，当坑底以下为软土时，尚应按图 9.2.4-4 所示的以最下层支点为转

动轴心的圆弧滑动模式按下列公式验算抗隆起稳定性：

( ) ( ) RL

jjjj

jjjjjjjK

Gbq

Gbqlc

+

++

sin

tancos (9.2.4-9)

式中： KRL──以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支挡式结构，

KRL 分别不应小于 2.2、1.9、1.7。

cj、j ──第 j 土条在滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)；

lj──第 j 土条的滑弧段长度(m)，取 lj＝bj/cosθj；

qj──作用在第 j 土条上的附加分布荷载标准值(kPa)；

bj──第 j 土条的宽度(m)；

θj──第 j 土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)；

ΔGj──第 j 土条的自重(kN)，按天然重度计算。


63

d

j

j

j

0

i

j

j

图 9.2.4-4 以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性验算

9.2.5 重力式水泥土墙的抗滑移稳定性应符合下式规定：

( )sl

ak

mpkK

E

cBBuGE

+−+ tan （9.2.5）

式中： Ksl──抗滑移稳定安全系数，其值不应小于1.2；

Eak、Epk──作用在水泥土墙上的主动土压力、被动土压力标准值(kN/m)；

G──水泥土墙的自重(kN/m)；

um──水泥土墙底面上的水压力(kPa)；水泥土墙底面在地下水位以下时，可取 um＝γw（hwa＋hwp）

/2，在地下水位以上时，取 um＝0，此处，hwa 为基坑外侧水泥土墙底处的水头高度(m)，

hwp 为基坑内侧水泥土墙底处的水头高度(m)；

c、φ──水泥土墙底面下土层的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)，按本规程第3.1.14条的规定取值；

B──水泥土墙的底面宽度(m)。

9.2.6 抗流土、抗管涌及抗突涌验算应符合本指南附录 E 的要求。

9.3 放坡及土钉墙

9.3.1 单根土钉的抗拔承载力应符合下式规定：

t

jk

jkK

N

R

,

, （9.3.1）

式中： Kt──土钉抗拔安全系数；安全等级为一级、二级、三级的土钉墙，Kt 分别不应小于 1.8、1.6、1.4；

Nk，j──第 j 层土钉的轴向拉力标准值(kN)；

Rk，j──第 j 层土钉的极限抗拔承载力标准值(kN)。

9.3.2 单根土钉的轴向拉力标准值可按下式计算：


64

zjxjjakj

j

jk sspN ,,cos

1

= （9.3.2）

式中： Nk，j──第 j 层土钉的轴向拉力标准值(kN)；

αj──第 j 层土钉的倾角(°)；

ζ──墙面倾斜时的主动土压力折减系数；

ηj──第 j 层土钉轴向拉力调整系数；

pak，j──第 j 层土钉处的主动土压力强度标准值(kPa)；

sxj──土钉的水平间距(m)；

szj──土钉的垂直间距(m)。

9.3.3 坡面倾斜时的主动土压力折减系数（ζ）可按下式计算：

−

−+

−=

245tan

tan

1

2tan

1

2tan 02 m

m

m

（9.3.3）

式中： ζ──主动土压力折减系数；

β──土钉墙坡面与水平面的夹角(°)；

φm──基坑底面以上各土层按土层厚度加权的内摩擦角平均值(°)。

9.3.4 土钉轴向拉力调整系数（ηj）可按下列公式计算：

h

z j

baaj )( −−= （9.3.4-1）

=

=

−

−

=n

i

ajj

n

i

ajjb

a

Ezh

Ezh

1

1

)(

)(

（9.3.4-2）

式中： ηj──土钉轴向拉力调整系数；

zj──第 j 层土钉至基坑顶面的垂直距离(m)；


ΔEaj──作用在以 sxj、szj为边长的面积内的主动土压力标准值(kN)；

ηa──计算系数；

ηb──经验系数，可取 0.6～1.0；

n──土钉层数。

9.3.5 单根土钉的极限抗拔承载力标准值可按下式估算，但应通过土钉抗拔试验进行验证：


65

= isikjjk lqdR , （9.3.5）

式中： Rk，j──第 j 层土钉的极限抗拔承载力标准值(kN)；

dj——第 j 层土钉的锚固体直径(m)；对成孔注浆土钉，按成孔直径计算，对打入钢管土钉，按钢管

直径计算；

qsik──第 j 层土钉在第 i 层土的极限粘结强度标准值(kPa)；

li──第 j 层土钉在滑动面外第 i 土层中的长度(m)。

当土钉极限抗拔承载力标准值（Rk，j）大于 fykAs 时，应取 Rk，j＝fykAs。

k,j

j

i

m

1－土钉；2－喷射混凝土面层

图 9.3.5 土钉抗拔承载力计算

9.3.6 土钉杆体的受拉承载力应符合下列规定：

syj AfN （9.3.6）

式中： Nj──第 j 层土钉的轴向拉力设计值(kN)；

yf ──土钉杆体的抗拉强度设计值(kPa)；

As──土钉杆体的截面面积(m2)。

9.3.7 土钉墙、预应力锚杆复合土钉墙的坡度不宜大于 1：0.2；当基坑较深、土的抗剪强

度较低时，宜取较小坡度。对砂土、碎石土、松散填土，确定土钉墙坡度时尚应考虑开挖时

坡面的局部自稳能力。微型桩、水泥土桩复合土钉墙，应采用微型桩、水泥土桩与土钉墙面

层贴合的垂直墙面。

注：土钉墙坡度指其墙面垂直高度与水平宽度的比值。

9.3.8 土钉水平间距和竖向间距宜为 1m～2m；当基坑较深、土的抗剪强度较低时，土钉

间距应取小值。土钉倾角宜为 5°～20°，其夹角应根据土性和施工条件确定。

9.3.9 土钉与加强钢筋宜采用焊接连接，其连接应满足承受土钉拉力的要求；当在土钉拉

力作用下喷射混凝土面层的局部受冲切承载力不足时，应采用设置承压钢板等加强措施。


66

9.4 重力式水泥土墙

9.4.1 重力式水泥土墙墙体的正截面应力应符合下列规定：

1 当边缘应力为拉应力时：

cscsi fz

B

M15.0

62

− （9.4.1-1）

2 压应力：

csi

csF fB

Mz +

20

6 （9.4.1-2）

3 剪应力：

cs

ipkiiakf

B

EGE

6

1,,

−− （9.4.1-3）

式中： Mi──水泥土墙验算截面的弯矩设计值(kN.m/m)；

B──验算截面处水泥土墙的宽度(m)；

γcs──水泥土墙的重度(kN/m3)；

z──验算截面至水泥土墙顶的垂直距离(m)；

fcs──水泥土开挖龄期时的轴心抗压强度设计值(kPa)，应根据现场试验或工程经验确定；

γF──荷载综合分项系数；

Eak，i、Epk，i──验算截面以上的主动土压力标准值、被动土压力标准值(kN/m)；验算截面在基底以

上时，取 Epk，i＝0；

Gi──验算截面以上的墙体自重(kN/m)；

μ──墙体材料的抗剪断系数，取 0.4～0.5。

9.4.2 重力式水泥土墙的正截面应力验算时，计算截面应包括以下部位：

1 基坑面以下主动、被动土压力强度相等处；

2 基坑底面处；

3 水泥土墙的截面突变处。

9.4.3 水泥土墙宜采用水泥土搅拌桩相互搭接形成的格栅状结构形式，也可采用水泥土搅

拌桩相互搭接成实体的结构形式。

9.4.4 重力式水泥土墙的嵌固深度，对淤泥质土，不宜小于 1.2h，对淤泥，不宜小于 1.3h；

重力式水泥土墙的宽度（B），对淤泥质土，不宜小于 0.7h，对淤泥，不宜小于 0.8h；此处，

h 为基坑深度。


67

9.4.5 重力式水泥土墙采用格栅形式时，每个格栅的土体面积应符合下式要求：

m

ucA

（9.4.5）

式中： A──格栅内土体的截面面积(m2)；

δ──计算系数；对粘性土，取 δ＝0.5；对砂土、粉土，取 δ＝0.7；

c──格栅内土的粘聚力(kPa)；

u──计算周长(m)；

γm──格栅内土的天然重度(kN/m3)；对成层土，取水泥土墙深度范围内各层土按厚度加权的平均天

然重度。

1－水泥土桩；2－水泥土桩中心线；3－计算周长

图 9.4.5 格栅式水泥土墙

水泥土格栅的面积置换率，对淤泥质土，不宜小于 0.7；对淤泥，不宜小于 0.8；对一般

粘性土、砂土，不宜小于 0.6。格栅内侧的长宽比不宜大于 2。

9.4.6 水泥土搅拌桩的搭接宽度不宜小于 150mm。

9.4.7 水泥土墙体 28d 无侧限抗压强度不宜小于 0.8MPa。当需要增强墙身的抗拉性能时,

可在水泥土桩内插入杆筋。杆筋可采用钢筋、钢管或毛竹。杆筋的插入深度宜大于基坑深度。

杆筋应锚入面板内。

9.4.8 水泥土墙顶面宜设置混凝土连接面板，面板厚度不宜小于 150mm,混凝土强度等级

不宜低于 C15。

9.5 排桩

9.5.1 排桩的桩型可选择混凝土灌注桩、型钢桩、钢管桩、钢板桩、型钢水泥土搅拌桩或

双排桩等桩型。

9.5.2 采用混凝土灌注桩时，对悬臂式排桩，支护桩的桩径宜大于或等于 600mm；对锚拉

式排桩或支撑式排桩，支护桩的桩径宜大于或等于 400mm；排桩的中心距不宜大于桩直径


68

的 2.0 倍。

9.5.3 采用混凝土灌注桩时，支护桩的桩身混凝土强度等级、钢筋配置和混凝土保护层厚

度应符合下列规定：

1 桩身混凝土强度等级不宜低于 C25；

2 支护桩的纵向受力钢筋宜选用 HRB400、HRB335 级钢筋，单桩的纵向受力钢筋不宜

少于 8 根，净间距不应小于 60mm；支护桩顶部设置钢筋混凝土构造冠梁时，纵向钢筋锚入

冠梁的长度宜取冠梁厚度；

3 箍筋可采用螺旋式箍筋，箍筋直径不应小于纵向受力钢筋最大直径的 1/4，且不应小

于 6mm；箍筋间距宜取 100mm～200mm, 且不应大于 400mm 及桩的直径；

4 沿桩身配置的加强箍筋应满足钢筋笼起吊安装要求，宜选用 HPB235、HRB335 级钢

筋，其间距宜取 1000mm～2000mm；

5 纵向受力钢筋的保护层厚度不应小于 35mm；采用水下灌注混凝土工艺时，不应小

于 50 ㎜。

9.5.4 排桩的桩间土应采取防护措施。桩间土防护措施宜采用内置钢筋网或钢丝网的喷射

混凝土面层。喷射混凝土面层的厚度不宜小于 50mm，混凝土强度等级不宜低于 C20，混凝

土面层内配置的钢筋网的纵横向间距不宜大于 200mm。钢筋网或钢丝网宜采用横向拉筋与

两侧桩体连接，拉筋直径不宜小于 12mm，拉筋锚固在桩内的长度不宜小于 100mm。钢筋网

宜采用桩间土内打入直径不小于 12mm 的钢筋钉固定，钢筋钉打入桩间土中的长度不宜小

于排桩净间距的 1.5 倍且不应小于 500mm。

9.5.5 排桩采用素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔布置的钻孔咬合桩形式时，支护桩的桩径

可取 800mm～1500mm，相邻桩咬合不宜小于 200mm。素混凝土桩应采用强度等级不小于

C15 的超缓凝混凝土，其初凝时间宜控制在 40h～70h 之间，坍落度宜取 12mm～14mm。

9.5.6 双排桩排距（sy）宜取 2d～5d。刚架梁的宽度不应小于 d，高度不宜小于 0.8d，刚架

梁高度与双排桩排距的比值宜取 1/6～1/3。

9.5.7 双排桩结构的嵌固深度，对淤泥质土，不宜小于 1.0h；对淤泥，不宜小于 1.2h；对

一般粘性土、砂土，不宜小于 0.6h，此处，h 为基坑深度。前排桩桩端宜处于桩端阻力较高

的土层。采用泥浆护壁灌注桩时，施工时的孔底沉渣厚度不应大于 50mm，或应采用桩底后

注浆加固沉渣。

9.5.8 双排桩应按偏心受压、偏心受拉构件进行截面承载力计算，刚架梁应根据其跨高比

按普通受弯构件或深受弯构件进行截面承载力计算。


69

9.5.9 双排桩与桩刚架梁节点处，桩与刚架梁受拉钢筋的搭接长度不应小于 1.5la，此处，

la 为受拉钢筋的锚固长度。

9.5.10 支护桩顶部应设置混凝土冠梁。冠梁的宽度不宜小于桩径，高度不宜小于桩径的 0.6

倍。

9.6 地下连续墙

9.6.1 地下连续墙的正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力应按现行国家标准《混凝土结

构设计规范》GB50010 的有关规定进行计算。

9.6.2 一字形槽段长度宜取 4m～6m。当成槽施工可能对周边环境产生不利影响或槽壁稳

定性较差时，应取较小的槽段长度。必要时，宜采用搅拌桩对槽壁进行加固。

9.6.3 地下连续墙的转角处或有特殊要求时，单元槽段的平面形状可采用 L 形、T 形等。

9.6.4 地下连续墙的混凝土设计强度等级宜取 C30～C40。地下连续墙用于截水时，墙体混

凝土抗渗等级不宜小于 P6，槽段接头应满足截水要求。当地下连续墙同时作为主体地下结

构构件时，墙体混凝土抗渗等级应满足现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108 及

其它相关规范的要求。

9.6.5 地下连续墙的纵向受力钢筋应沿墙身每侧均匀配置，可按内力大小沿墙体纵向分段

配置，且通长配置的纵向钢筋不应小于 50％；纵向受力钢筋宜采用 HRB335 级或 HRB400

级钢筋，直径不宜小于 16mm，净间距不宜小于 75mm。水平钢筋及构造钢筋宜选用HPB235、

HRB335 或 HRB400 级钢筋，直径不宜小于 12mm，水平钢筋间距宜取 200mm～400mm。

9.6.6 地下连续墙纵向受力钢筋的保护层厚度，在基坑内侧不宜小于 50mm，在基坑外侧

不宜小于 70mm。

9.6.7 钢筋笼两侧的端部与槽段接头之间、钢筋笼两侧的端部与相邻墙段混凝土接头面之

间的间隙应不大于 150mm，纵筋下端 500mm 长度范围内宜按 1：10 的斜度向内收口。

9.6.8 地下连续墙的槽段接头应按下列原则选用：

1 地下连续墙宜采用圆形锁口管接头、波纹管接头、楔形接头、工字形钢接头或混凝土

预制接头等柔性接头；

2 当地下连续墙作为主体地下结构外墙，且需要形成整体墙体时，宜采用刚性接头；刚

性接头可采用一字形或十字形穿孔钢板接头、钢筋承插式接头等；在采取地下连续墙顶设置

通长的冠梁、墙壁内侧槽段接缝位置设置结构壁柱、基础底板与地下连续墙刚性连接等措施

时，也可采用柔性接头。

http://www.china-pub.com/400616


70

9.6.9 地下连续墙墙顶应设置混凝土冠梁。冠梁宽度不宜小于墙厚,高度不宜小于墙厚的

0.6 倍。

9.7 支撑与立柱

9.7.1 支撑式支挡结构第一道支撑宜采用钢筋混凝土支撑。

9.7.2 内支撑结构分析应符合下列原则：

1 水平对撑与水平斜撑，应按偏心受压构件进行计算；支撑的轴向压力应取支撑间距内

挡土构件的支点力之和；腰梁或冠梁应按以支撑为支座的多跨连续梁计算，计算跨度可取相

邻支撑点的中心距；

2 矩形平面形状的正交支撑，可分解为纵横两个方向的结构单元，并分别按偏心受压构

件进行计算；

3 不规则平面形状的平面杆系支撑、环形杆系或环形板系支撑，可按平面杆系结构采用

平面有限元法进行计算；对环形支撑结构，计算时应考虑基坑不同方向上的荷载不均匀性；

当基坑各边的土压力相差较大时，在简化为平面杆系时，尚应考虑基坑各边土压力的差异产

生的土体被动变形的约束作用，此时，可在水平位移最小的角点设置水平约束支座，在基坑

阳角处不宜设置支座；

4 在竖向荷载作用下内支撑结构宜按空间框架计算，当作用在内支撑结构上的施工荷载

较小时，可按连续梁计算，计算跨度可取相邻立柱的中心距；

5 竖向斜撑应按偏心受压杆件进行计算；

6 当有可靠经验时，宜采用三维结构分析方法，对支撑、腰梁与冠梁、挡土构件进行整

体分析。

9.7.3 内支撑结构分析时，应考虑下列作用：

1 当简化为平面结构计算时，由挡土构件传至内支撑结构的水平荷载；

2 支撑结构自重；当支撑作为施工平台时，尚应考虑施工荷载；

3 当温度改变引起的支撑结构内力不可忽略不计时，应考虑温度应力；

4 当支撑立柱下沉或隆起量较大时，应考虑支撑立柱与挡土构件之间差异沉降产生的作

用。

9.7.4 钢支撑的承载力计算应考虑安装偏心误差的影响，偏心距取值不宜小于支撑计算长

度的 1/1000，且对混凝土支撑不宜小于 20mm，对钢支撑不宜小于 40mm。


71

9.7.5 支撑构件的受压计算长度应按下列规定确定：

1 水平支撑在竖向平面内的受压计算长度，不设置立柱时，取支撑的实际长度；设置立

柱时，取相邻立柱的中心间距；

2 水平支撑在水平平面内的受压计算长度，对无水平支撑杆件交汇的支撑，取支撑的实

际长度；对有水平支撑杆件交汇的支撑，取与支撑相交的相邻水平支撑杆件的中心间距；当

水平支撑杆件的交汇点不在同一水平面内时，其水平平面内的受压计算长度宜取与支撑相交

的相邻水平支撑杆件中心间距的 1.5 倍；

3 对竖向斜撑，应按本条第 1～2 款的规定确定受压计算长度。

9.7.6 预加轴向压力的支撑，预加力值宜取支撑轴向压力标准值的 0.5～0.8 倍。

9.7.7 立柱的受压承载力可按下列规定计算：在竖向荷载作用下，当作用在支撑体系上的

施工荷载较小时，可按连续梁计算，计算跨度可取相邻立柱的中心距；

1 在竖向荷载作用下，内支撑结构按框架计算时，立柱应按偏心受压构件计算；内支撑

结构按连续梁计算时，可按轴心受压构件计算；

2 立柱的受压计算长度应按下列规定确定：

1）单层支撑的立柱、多层支撑底层立柱的受压计算长度应取底层支撑至基坑底面的净

高度与立柱直径或边长的 5 倍之和；

2）相邻两层水平支撑间的立柱受压计算长度应取水平支撑的中心间距；

3 立柱的基础应满足抗压和抗拔的要求。

9.7.8 内支撑的布置应符合下列规定：

1 相邻支撑的水平间距应满足土方开挖的施工要求；采用机械挖土时，应满足挖土机械

作业的空间要求，且不宜小于 4m；

2 基坑形状有阳角时，阳角处的斜撑应在两边同时设置；

3 水平支撑应设置与挡土构件连接的腰梁；当支撑设置在挡土构件顶部所在平面时，应

与挡土构件的冠梁连接；在腰梁或冠梁上支撑点的间距，对钢腰梁不宜大于 4m, 对混凝土

腰梁不宜大于 9m；

4 当需要采用相邻水平间距较大的支撑时，宜根据支撑冠梁、腰梁的受力和承载力要求，

在支撑端部两侧设置八字斜撑杆与冠梁、腰梁连接，八字斜撑杆宜在主撑两侧对称布置，且

斜撑杆的长度不宜大于 9m，斜撑杆与冠梁、腰梁之间的夹角宜取 45～60；


72

5 当设置支撑立柱时，临时立柱应避开主体结构的中隔墙、变形缝等；对纵横双向交叉

的支撑结构，立柱宜设置在支撑的交汇点处；对用作主体结构柱的立柱，立柱在基坑支护阶

段的负荷不得超过主体结构的设计要求；立柱与支撑端部及立柱之间的间距应根椐支撑构件

的稳定要求和竖向荷载的大小确定，且对混凝土支撑不宜大于 15m，对钢支撑不宜大于 20m；

6 当采用竖向斜撑时，应设置斜撑基础，但应考虑与主体结构底板施工的关系；

7 采用多层水平支撑时，各层水平支撑宜布置在同一竖向平面内，层间净高不宜小于 3m；

最下道支撑至基底的净高不宜小于 3m。

9.7.9 混凝土支撑的构造应符合下列规定：

1 混凝土的强度等级不应低于 C25；

2 支撑构件的截面高度不宜小于其竖向平面内计算长度的 1/20；腰梁的截面高度（水平

方向）不宜小于其水平方向计算跨度的 1/10，截面宽度不应小于支撑的截面高度；

3 支撑构件的纵向钢筋直径不宜小于 16mm，沿截面周边的间距不宜大于 200mm；箍筋

的直径不宜小于 8mm，间距不宜大于 250mm。

9.7.10 钢支撑的构造应符合下列规定：

1 钢支撑构件可采用钢管、型钢及其组合截面；

2 钢支撑受压杆件的长细比不应大于 150，受拉杆件长细比不应大于 200；

3 钢支撑连接宜采用螺栓连接，必要时可采用焊接连接；

4 当水平支撑与腰梁斜交时，腰梁上应设置牛腿或采用其它能够承受剪力的连接措施；

5 采用竖向斜撑时，腰梁和支撑基础上应设置牛腿或采用其它能够承受剪力的连接措施；

腰梁与挡土构件之间应采用能够承受剪力的连接措施；斜撑基础应满足竖向承载力和水平承

载力要求。

9.7.11 立柱的构造应符合下列规定：

1 立柱可采用钢格构、钢管、型钢或钢管混凝土等形式；

2 当采用灌注桩作为立柱的基础时，钢立柱锚入桩内的长度不宜小于立柱长边或直径的

4 倍；

3 立柱长细比不宜大于 25；

4 立柱与水平支撑的连接可采用铰接；


73

5 立柱穿过主体结构底板的部位，应有有效的止水措施。

9.8 开挖与回填

9.8.1 应充分利用开挖或改良后的隧道开挖土方作为回填材料。

9.8.2 基坑开挖应符合下列规定：

1 当支护结构构件强度达到开挖阶段的设计强度时，方可向下开挖；对土钉墙，应在土

钉、喷射混凝土面层的养护时间大于 2d 后，方可开挖下层土方；

2 应按支护结构设计规定的施工顺序和开挖深度分层开挖；

3 开挖时，挖土机械不得碰撞或损害锚杆、腰梁、土钉墙墙面、内支撑及其连接件等构

件,不得损害已施工的基础桩；

4 当基坑采用降水时，地下水位以下的土方应在降水后开挖；

5 挖至坑底时，应避免扰动基底持力土层的原状结构。

9.8.3 软土基坑开挖尚应符合下列规定：

1 应按分层、分段、对称、均衡、适时的原则开挖；

2 当主体结构采用桩基础且基础桩已施工完成时，应根据开挖面下软土的性状，限制每

层开挖厚度；

3 对采用内支撑的支护结构，宜采用开槽方法浇筑混凝土支撑或安装钢支撑；开挖到支

撑作业面后，应及时进行支撑的施工；

4 对重力式水泥土墙，沿水泥土墙方向应分区段开挖，每一开挖区段的长度不宜大于

40m。

9.8.4 浅层软土应予以清除，挖除工艺难以处理时，应通过经济、施工工艺、处理工效、

弃土场等方面的比选确定处理方案。

9.8.5 浅层软土采用就地固化处理技术时，软土干法外运的要求一般需达到土体无侧限抗

压强度不小于 50kPa，且土体含水量小于液限。

9.8.6 支护结构或基坑周边环境出现报警情况或其他险情时，应立即停止开挖，并应根据

危险产生的原因和可能进一步发展的破坏形式，采取控制或加固措施。危险消除后，方可继

续开挖。必要时，应对危险部位采取基坑回填、地面卸土、临时支撑等应急措施。当危险由

地下水管道渗漏、坑体渗水造成时，尚应及时采取截断渗漏水水源、疏排渗水等措施。


74

9.8.7 隧道两侧及顶部的回填材料用考虑水流冲刷、结构抗浮等因素，并符合下列规定：

1 采用放坡开挖施工的隧道两侧回填应采用不损坏防水层、易于压实、工后沉降小的材

料。不得采用未经处理的淤泥、淤泥质土作为回填材料。

2 顶部回填材料可采用土石分层回填，压实度不宜小于 90%。隧道结构顶以上存在道路

等构筑物时，回填应同时满足构筑物对压实度的要求。

3 水流冲刷较大且覆土厚度较小时，顶部回填可采用钢筋石笼、大重量块石、浆砌片石

或混凝土铺砌等措施。

地基与基础 T/CHTS 10XXX—2020

75

10 地基与基础

10.1 一般规定

10.1.1 地基与基础设计应坚持因地制宜、就地取材、节约资源的原则。

10.1.2 隧道地基与基础设计应进行地基承载力及抗浮验算，必要时，尚需计算地基变形。

当计算不满足要求时，应采取地基处理、调整结构布置形式等措施。

10.2 地基岩土体分类、工程特性及地基承载力

10.2.1 地基岩土体可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土及特殊性岩土。

1 岩石根据其坚硬程度可分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩 5 个等级；根据

岩石的风化程度可分为未风化、微风化、中风化、强风化和全风化 5 个等级；根据岩石的完

整程度可分为完整、较完整、较破碎、破碎、极破碎 5 个等级；根据岩体的节理发育程度可

分为节理不发育、节理发育和节理不发育 3 类。根据岩体的软化情况可分为软化岩石和不软

化岩石两类。

2 碎石土根据颗粒形状和粒组含量可分为漂石、块石、卵石、圆砾、角砾等；根据密实

度可分为松散、稍密、中密、密实 4 级。

3 砂土根据粒组含量可分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂 5 类。根据密实度可分为松

散、稍密、中密、密实 4 级。

4 粉土根据孔隙比可分为密实、中密和稍密；根据天然含水量可分为稍湿、湿、很湿。

5 黏性土根据塑性指数可分为黏土和粉质黏土；根据液性指数可分为坚硬、硬塑、可塑、

软塑、流塑 5 种状态；根据沉积年代可分为老黏性土、一般黏性土和新近沉积黏性土。

6 当岩土体具有一些特殊成分、特殊结构或特殊性质时，应定为特殊性岩土，其中特殊

性岩石包含易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解性岩石、盐渍化岩石等，特殊性土包括软土、膨

胀土、湿陷性土、红黏土、冻土、盐渍土和填土等。

7 土体根据压缩系数可分为低压缩性、中压缩性和高压缩性。

8 各种划分标准可参见现行行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63）。

10.2.3 岩土体的工程特性指标包括抗剪强度指标、压缩性指标、动力触探击数、静力触探

探头阻力、载荷试验承载力以及其他特性指标。各指标的代表值包括标准值、平均值及容许

值，强度指标应取标准值，压缩性指标应取平均值；承载力指标应取容许值。

T/CHTS 10XXX—2020 地基与基础

76

10.2.4 堰筑隧道应进行地基承载力验算，保证在隧道结构自重、上覆水和土压力、各种可

变荷载最不利组合条件下应满足：

p≤[fa] （10.2.4-1）

pmax≤γR[fa] （10.2.4-2）

式中：p—最不利荷载频遇值组合条件下基底平均压力

pmax—最不利荷载频遇值组合条件下基底最大压力

[fa]—修正后的地基承载力容许值，可由基本容许值[fa0]经修正而得到，[fa0]应由载荷

试验或其他原位测试取得，特殊情况下，初勘及前期阶段可参照现行行业标准《公路桥涵地

基与基础设计规范》（JTG 3363）取值

γR—地基承载力抗力系数，可参照现行行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》

（JTG 3363）取值

10.2.5 当隧道主要持力层范围内存在软弱土层时，尚应按照式（10.2.5）验算软弱土层上

表面地基承载力。

pz=γ1 (h+z)+α(p-γ2h)≤γR[faz] （10.2.5）

式中：pz—最不利荷载频遇值组合条件下软弱土层顶面处压力

h—基础底面埋深

z—基础底面至软弱土层顶距离

γ1—深度(h+z)范围内各土层的加权平均重度

γ2—深度 h 范围内各土层的加权平均重度

α—土中附加应力系数，可参照现行行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG

3363）取值

[faz]—软弱土层顶面处修正后的地基承载力容许值

10.2.6 当隧道底板下地质情况复杂、土质不均匀、地基承载能力较差或相邻结构变化较大

时，应计算其沉降量。计算沉降量时，应按照正常使用极限状态最不利荷载准永久值组合采

用，沉降计算方法可参照现行行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG 3363）。

10.3 地基处理

10.3.1 堰筑隧道应根据水文、地质、地形、荷载、材料情况、结构形式以及施工条件等选


77

用合理的地基处理形式。

10.3.2 处理后地基承载力应满足隧道结构基底承载力和变形的要求，复合地基承载力应通

过现场载荷试验确定，或采用增强体的载荷试验结果和其周围土的承载力结合经验确定。

10.3.3 基底位于淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层等软弱地基上时，

可根据软弱地基分布特点和厚度选择不同的地基处理形式。

1 基底地质条件仅局部不均匀，或仅浅表层 3m 内存在软弱土层时，可采用预压或换填

处理。预压处理可采用机械碾压、堆载预压、真空预压等；换填材料可采用中砂、粗砂、砂

砾、角（圆）砾、碎（卵）石、矿渣、灰土、黏性土以及其他性能稳定、无腐蚀性的材料。

2 基底浅表 3~5m 存在软弱土层时，可采用水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、挤密砂桩、CFG

桩等处理形式。

3 基底浅表软弱土层厚度大于 5m 或下卧软硬交互地层时，宜采用预制桩或钻孔灌注桩

等桩基础。

10.4 桩基础

10.4.1 当地基承载力、变形或抗浮不满足稳定性要求时，可采用桩基础，桩基础可按现行

行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ 94）中乙类桩基进行设计，设计使用年限与主体结构相

同。

10.4.2 桩基布置应考虑隧道横向、纵向受力不均匀性，隧道结构内力及变形计算应考虑桩

基影响。最不利荷载效应标准组合下，桩基计算内力不得大于桩基承载力容许值。桩基布置

间距不应小于 3.0~4.0d（d 表示桩直径或边长，挤土效应明显时取大值），且不宜大于 8.0m。

10.4.3 隧道底板厚度应满足最不利位置冲切承载力的要求，当冲切承载力不满足要求时，

可局部增加板厚或采用抗冲切钢筋等措施。

10.4.4 预制桩混凝土强度等级不宜低于 C40，最小混凝土保护层厚度 30mm；钻孔灌注桩

混凝土强度等级不宜低于 C35（水下浇筑时应提高混凝土强度等级），最小混凝土保护层厚

度 55mm。桩基按照荷载效应准永久组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度不得超过

0.2mm。

10.4.5 单桩承载力容许值宜通过静载试验确定，当地质条件简单时，单桩竖向抗拔承载力

容许值 Ra 可按式（10.4.5）计算，竖向承压及水平承载力容许值可参照按现行行业标准《建

筑桩基技术规范》（JGJ 94）中相关规定，但应按 10.4.7 条要求进行试桩检测。

Ra=Tuk/K+Gp （10.4.5）


78

式中：Tuk—单桩竖向抗拔极限承载力标准值，可按 10.4.6 条计算

K—安全系数，可取 2.0

Gp—单桩自重，地下水位以下取浮重度

10.4.6 当桩间距满足 10.4.2 条要求时，单桩竖向抗拔极限承载力标准值可按式（10.4.6）

计算

Tuk =Σλiqsikuili （10.4.6）

式中：ui、li—基桩在第 i 层土范围内的平均周长和长度

qsik—桩侧表面第 i 层土的抗压极限侧摩阻力标准值

λi—抗拔系数，砂土一般取 0.5~0.7，黏性土、粉土一般取 0.7~0.8

10.4.7 桩基施工后，应及时进行桩身完整性检测；对地基承载力不足范围设置的承压桩、

自重抗浮安全系数小于 1.0 范围设置的抗拔桩，尚应进行承载力检测；检测方法和数量可参

照现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106）相关要求进行。

10.4.8 当桩长范围内存在可液化土层时，需要验算地震工况的荷载标准组合下单桩承载力，

此时，单桩承载力容许值应进行如下调整：

1 非液化土中的单桩极限承载力标准值可比非抗震设计时提高 25%；

2 液化土中的单桩极限承载力标准值应乘以该土层的液化影响折减系数进行修正，土层

的液化影响折减系数可按表 10.4.8 取值。折减系数为 0 的土层不用计该土层在地震工况的

抗力作用。

表 10.4.8 土层的液化影响折减系数

实际标贯锤击数/临界标贯锤击数深度（m）土层的液化影响折减系数

≤响折减 ≤响折 0

10~20 1/3

0.6~0.8 ≤.6 1/3

10~20 2/3

0.8~1.0 ≤.8 2/3

10~20 1

10.4.9 隧道沉降计算要能反映土体应力历史与回弹再压缩特征，基桩沉降量应控制在

10~20mm 以内。


79

10.5 场地抗震与液化处理措施

10.5.1 场地分类

1 选择堰筑隧道结构场地时，对抗震有利、一般、不利和危险地段的划分，应符合表

10.5.1-1 的规定。

表 10.5.1-1 有利、一般、不利和危险地段的划分

地段类别地质、地形、地貌

有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等

一般地段不属于有利、不利和危险的地段

不利地段

液化土，软弱土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡坡，陡坎，河岸和边坡的边

缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（含古河道、疏松的断层破碎带、

暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基），高含水率的可塑黄土，地表存在结构性裂缝等

危险地段地震时可能发生大崩塌、地陷、地裂、泥石流、滑坡等及发震断裂带上可能发生地层错

位的地段

2 工程场地抗震地段的选择宜规避抗震不利和危险地段；当不能规避时，应对抗震不

利和危险地段的工程结构采取适宜的安全措施。

3 场地类别的划分应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 的相关规定

4 天然地基抗震承载力应按下式计算：

faE＝ζafa （10.5.1-1）

式中：faE——调整后的地基抗震承载力容许值（kPa）；

ζa——地基抗震承载力调整系数，应按表 10.5.1-2 采用；

表 10.5.1-2 地基土抗震承载力调整系数

岩石名称和性状 ζa

岩石，密实的碎石土，密实的砾、粗、中砂，fak≥k、中 kPa 的黏性土和粉土 1.5

中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂，密实和中密的细、粉砂，

300kPa>fak≥k0kPa 密的黏性土和粉土，坚硬黄土 1.3

稍密的细、粉砂，150kPa>fak≥k0kPa>的黏性土和粉土，可塑黄土 1.1

淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土 1.0

5 验算天然地基地震作用下的竖向承载力时，基础底面平均压力和边缘最大压力应满

足下列公式要求：

p≤ faE （10.5.1-2）

pmax≤2faE （10.5.1-3）

式中：p——地震作用效应标准组合的基础底面平均压力（kPa）；


80

pmax——地震作用效应标准组合的基础边缘的最大压力（kPa）。

10.5.2 场地地震液化的处理措施

1 存在地震液化引起的地基侧向流动的影响，应采取防土体滑动措施或结构抗裂措施。

当饱和砂土、粉土或黄土层比较平坦且均匀时，宜按表 10.5.2-3 选用抗液化措施。

表 10.5.2-3 抗液化措施

液化等级

轻微中等严重

部分消除液化上浮或

沉陷，或采用结构措

施

全部消除液化上浮或沉陷，或部

分消除液化上浮或沉陷且采用

结构措施

全部消除液化上浮或沉陷

2 消除结构液化上浮或沉陷的措施，应满足以下要求：

1）对因土层液化而可能产生上浮或者沉陷的结构，可采用桩基，桩端伸入液化深度以

下稳定土层中的长度，应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬黏性土和密实粉土

尚不应小于 0.5m，对其他非岩石土尚不宜小于 1.5m。

2）对饱和砂土、粉土或黄土层埋深较浅的情形，结构基础底面可埋入液化深度以下的

稳定土层中，其深度不应小于 0.5m。

3）采用加密法（如振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等）加固时，应处理至液化深

度下界；振冲或挤密碎石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不宜小于液化判别标准贯入锤

击数临界值。

4）采用非液化土替换液化土层。

5）采用加密法或换土法处理时，在结构边缘以外的处理宽度，应超过结构底面下处理

深度的 1/2 且不应小于结构宽度的 1/5。

6）采用注浆、旋喷或深层搅拌等方法进行加固时，处理深度应达到饱和砂土、粉土、

或黄土层的下界。

3 可采用下列措施减轻场地地震液化的影响：

1）选择合适的地下结构埋置深度。

2）地下结构间的连接处采用柔性接头等。

3）加强地下结构单体的整体性和刚度。

4）合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等。


81

5）将永久性围护结构嵌入非液化地层。

6）对液化土层采取注浆加固或换土等消除或减轻液化的措施。

10.5.3 地震震陷的处理措施

1 地基主要受力范围内存在非饱和结构性粉土、砂黄土及砂质粉黄土时，应同时考虑其

湿陷和震陷，且应符合下列规定：

（1）应采用整片或局部垫层、强夯、挤密或其他复合地基进行地基处理，消除土层的

全部或部分湿陷量和震陷量，或采用桩基础将荷载传至较深的非湿陷性、非震陷性土层中；

（2）应采取防止雨水和生产、生活用水及环境水渗入未处理的湿陷性、震陷性土层的

防水措施；

（3）对地下结构可采取设置桩基础等措施，以提高地下结构适应场地土层不均匀下沉

的能力。对震陷等级为中等和严重的地区，应计入震陷引起的桩基的负摩阻力。

2 消除非饱和结构性粉土、砂黄土及砂质粉黄土场地震陷的措施应符合下列规定：

（1）对地基震陷等级为严重的结构，可采用桩基，桩端伸入震陷土层深度以下稳定土

层深度不应小于 0.5m；

（2）对震陷土层埋深较浅的场地，结构基础底面可埋入震陷土层深度以下的稳定土层

中，其深度不应小于 0.5m；

（3）采用加密法加固时，应处理至震陷土层深度下界；

（4）采用加密法或换土法处理时，在结构边缘以外的处理宽度，应超过结构底面下处

理深度的 1/2 且不应小于结构宽度的 1/5；

（5）采用注浆、旋喷或深层搅拌等方法进行加固时，处理深度应达到震陷土层的下界。

3 地基主要受力层范围内存在震陷性软土时，应采用桩基或对地基进行加固处理，并采

取下列结构措施：

（1）选择合适的地下结构埋置深度；

（2）地下结构间的连接处采用柔性接头等；

（3）不应采用对不均匀沉降敏感的结构形式，并合理设置变形缝；

（4）对震陷等级为中等和严重的地区，采用桩基的抗震计算时，应计入震陷引起的桩

基的负摩阻力及因孔压上升而减小的桩基摩阻力，并采用抗震措施。

T/CHTS 10XXX—2020 监测

82

11 监测

11.0.1 施工期应根据围堰型式、基坑类型、地下水控制方法、主体结构方案及施工工序

等进行安全监测。

11.0.2 建设方需委托具有监测资质的单位进行安全监测，监测单位应编制监测方案并进

行专项评审。

11.0.3 安全监测应符合现行《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497 及《建筑变形测量

规范》JGJ8 的规定。

11.0.4 施工期工程环境保护等级应分期分段评价，根据周边管线、构筑物与围护的距离和

重要性分为以下三级：

表 11.0.4 工程环境保护等级

环境保护对象环境保护对象与

围护的距离关系

工程环境

保护等级

重要的管线、建筑物等

S≤H 一级

H＜S≤2H 二级

2H＜S 三级

一般的管线、

小型建筑物等

S≤H 二级

H＜S 三级

注：1、表中的围护包括基坑工程、围堰工程；

2、应分别评价基坑工程、围堰工程的环境保护等级，并考虑基坑与围堰的相互影响；

3、H 为基坑开挖深度，S 为环境保护对象与围护外边线的净距。

11.0.5 施工期安全监测应包括基坑监测、围堰监测、周边环境及主体结构监测，选用的监

测项目及监测部位应能够反映安全状态和周边环境受影响的程度。

表 11.0.5-1 基坑监测项目选择

监测项目基坑工程的安全等级

一级二级三级

围护结构（坡）顶水平位移应测应测应测

围护结构（坡）顶沉降应测应测应测

围护结构深层水平位移应测应测选测

土体深层水平位移应测应测选测

围护结构内力选测选测选测

支撑内力应测应测选测

锚杆、土钉拉力应测选测选测

立柱沉降应测选测选测

周边地表沉降应测应测选测

土层分层沉降选测选测选测

土压力选测选测选测

监测 T/CHTS 10XXX—2020

83

监测项目基坑工程的安全等级

一级二级三级

孔隙水压力选测选测选测

地下水位应测应测选测

坑底隆起选测选测选测

表 11.0.5-2 围堰监测项目选择

监测项目围堰工程的安全等级

一级二级三级

土围堰深层水平位移应测应测选测

土围堰顶土体沉降应测应测应测

挡土构件顶水平位移应测应测应测

挡土构件沉降应测应测应测

挡土构件内力选测选测选测

拉杆内力应测选测选测

孔隙水压力选测选测选测

注：表 11.0.5-1、11.0.5-2 中监测项目，仅选择实际基坑、围堰形式所含有的内容。

表 11.0.5-3 周边环境监测项目选择

监测项目工程环境保护等级

一级二级三级

周边建（构）筑物沉降应测应测应测

周边建（构）筑物倾斜应测选测选测

周边建（构）筑物水平位移选测选测选测

围堰外侧水位应测应测应测

周边管线变形应测应测选测

注：表 11.0.5-3 中监测项目，如产权单位有相应规定，按相应规定执行。

表 11.0.5-4 主体结构监测项目选择

监测项目主体结构

底板沉降应测

洞内净空收敛应测

结构内力选测

11.0.6 采用的监测仪器、元器件应满足测量精度的要求，监测结果准确反映监测对象的变

形程度。

11.0.7 监测频率应符合下列要求：

1 围堰填筑期间应进行巡视检查；围堰内抽水、清淤等施工期间，围堰测项监测频率不

少于 1 次/天，监测数据稳定后不少于 2~3 次/周；

2 基坑向下开挖期间，基坑及周边环境测项监测频率不少于 1 次/天；底板浇筑完成 7

T/CHTS 10XXX—2020 监测

84

天后不少于 2~3 次/周，28 天后不少于 1 次/周；

3 底板浇筑完成后，主体结构测项监测频率不少于 1 次/2 周；顶板浇筑完成后不少于

1~2 次/月；基坑回填、回水完成后不少于 1 次/月；

4 施工期间围堰、基坑、主体结构发生工序转换时，应加密监测；

5 当发生预警情况或特殊气象条件时，应立即进行连续监测，直至连续三个监测周期的

监测数值稳定。

11.0.8 监测工作开始前需明确监测报警值，报警值包含累计变化量和变化速率值，一般根

据工程地质条件、设计结果及当地经验等综合确定。

11.0.9 施工期间须定期对基坑、围堰及周边环境等进行全面的巡视检查，发生预警情况或

特殊气象条件时应加强巡视检查工作，包含但不限于以下内容：

1 围堰桩体变形、拉杆松动、断裂；

2 基坑外地面和道路开裂、沉陷；

3 周边建筑物开裂、倾斜；

4 周边水管漏水、破裂，燃气管漏气；

5 挡土构件表面开裂；

6 支撑构件变形、开裂；

7 土钉墙土钉滑脱，土钉墙面层开裂和错动；

8 围堰背水侧、基坑侧壁和截水帷幕渗水、漏水、流砂；

9 降水井抽水不正常，基坑排水不通畅；

10 其他异常情况等。

11.0.10 监测数据、现场巡查结果应及时整理和反馈，当出现以下情况时应立即预警：

1 监测值累计变化量达到预警值；

2 监测变化速率达到预警值；

3 巡视检查发现异常情况。

11.0.11 在工程风险大、施工干扰小的围堰、基坑可采用自动化监测技术，自动化监测精

度应满足本指南规定的相关监测要求。

附录 A 地震反应分析方法 T/CHTS 10XXX—2019

85

附录 A 地震反应分析方法

A.1 反应位移法

A.1.1 当采用反应位移法时，可将周围土体作为支撑结构的地基弹簧，结构可采用梁单

元（图 A.1.1）进行建模。

2

1

3 3

zB

z

kh

ksh

kh

ksh

tS tS

kv

kv

ksv

ksv

tU

tB

4

tB

tU

d

图 A.1.1 横向地震反应计算的反应位移法

1—地面；2—设计地震作用基准面；3—土层位移；4—惯性力

vk —结构顶底板压缩地基弹簧刚度；svk —结构顶底板剪切地基弹簧刚度；

hk —结构侧壁压缩地基弹簧刚度；

shk —结构侧壁剪切地基弹簧刚度；U —结构顶板单位面积上作用的剪力；

B —结构底板单位面积上作用

的剪力；s —结构侧壁单位面积上作用的剪力；

nk —圆形结构侧壁压缩地基弹簧刚度；sk —圆形结构侧壁

剪切地基弹簧刚度； d —地基弹簧影响长度

A.1.2 地基弹簧刚度可按下式计算：

k KLd= （A.1.2）

式中：k——压缩或剪切地基弹簧刚度（N/m）；

K——基床系数（N/m3）；

L——垂直于结构横向的计算长度（m）；

d——土层沿隧道与地下车站纵向的计算长度（m）。

A.1.3 反应位移法中土层相对位移、结构惯性力和结构与周围土层剪力的计算应符合下

列规定：

1 土层相对位移可按下式计算；土层地震反应位移应取地下结构顶底板位置处自由土

层发生最大相对位移时刻的土层位移分布。

( ) ( ) ( )Bu z u z u z = − （A.1.3-1）

max

1 z( ) cos

2 2u z u

H

= （A.1.3-2）

T/CHTS 10XXX—2019 附录 A 地震反应分析方法

86

式中： ( )u z ——深度 z 处相对于结构底部的自由土层相对位移（m）；

( )u z ——深度 z 处相对于抗震基准面的自由土层地震反应位移（m），可根据工程场地的加速度时程

计算获得自由场地层的实际位移反应；当土层比较均匀时，也可按照简化公式（A.3-2）求出，地表峰值位

移𝑢max可按现行行业标准《公路隧道抗震设计规范》（JTG 2232）第 5.2.2 条选取；H 为设计地震作用基准

面的深度（m）。

( )Bu z ——结构底部深度Bz 处的自由土层地震反应位移（m）。

2 结构惯性力可按下式计算：

i i if m u= && （A.1.3-3）

式中： if ——结构 i 单元上作用的惯性力（N）；

im ——结构 i 单元的质量（kg）；

iu&&——地下结构顶底板位置处自由土层发生最大相对位移时刻，自由土层对应于结构 i 单元位置处

的加速度（m/s2），可根据工程场地的加速度时程计算获得自由场土层的加速度。当土层比较均匀时，可参

考现行行业标准《公路隧道抗震设计规范》（JTG 2232）第 5.2.1 条确定地表水平地震动峰值加速度。

3 矩形结构侧壁剪力作用可按下式计算：

( ) 2s u B = + （A.1.3-4）

4 对于 τ 的计算，可根据工程场地的加速度时程先通过一维土层地震反应分析得到。

如果无法通过计算获得，可用简化计算公式（A.1.3-5）获得。

τ =𝜋𝐺𝐷

4H∙ 𝑢maxsin

𝜋𝑧

2H （A.1.3-5）

式中 H、z、𝑢max的意义与前面相同，GD 为地基土的动剪切模量。


87

A.2 纵向反应位移法

A.2.1 采用纵向反应位移法进行地下结构纵向地震反应计算时，可将结构周围土体作为支

撑结构的地基弹簧，结构宜采用梁单元进行建模，见图 A.2.1。地震位移施加于地基弹簧的

非结构连接端。模型总长度不宜小于一个地震波的波长或取隧道全长。

图 A.2.1 纵向地震反应计算的反应位移法

图中：kl——沿地下结构纵向侧壁剪切地基弹簧刚度（N/m）；

kt——沿地下结构纵向侧壁拉压地基弹簧刚度（N/m）。

A.2.2 地基弹簧刚度可按静力有限元方法计算，也可按式（A.2.2-1）和式（A.2.2-2）计

算：

tk KLW= （A.2.2-1）

1

3l tk k= （A.2.2-2）

式中：K——基床系数（N/m3）；

L——地基的集中弹簧间距（m）；

W——隧道横向平均宽度或直径（m）。

A.2.3 当地层近似均匀时，可假定地层沿隧道轴线方向的纵向位移 uL及与隧道轴线垂直

方向的横向位移 uT均按正弦规律分布（图 A.2.3）。地层纵向位移及横向位移可按式（A.2.3-

1）和（A.2.3-2）计算。


88

图 A.2.3 纵向反应位移法地层位移分解模型

地层纵向位移：𝑢𝐿(𝑥, 𝑧) = 𝑢(𝑧) sin∅ sin (2𝜋 cos∅

𝐿∙ 𝑥) （A.2.3-1）

地层横向位移：𝑢𝑇(𝑥, 𝑧) = 𝑢(𝑧) cos∅ sin (2𝜋 cos∅

𝐿∙ 𝑥) （A.2.3-2）

𝐿 =2𝐿1𝐿2

𝐿1+𝐿2 （A.2.3-3）

𝐿1 = 𝑉𝑠𝑇𝑠 （A.2.3-4）

𝐿2 = 𝑉0𝑇𝑠 （A.2.3-5）

𝑇𝐺 =4𝐻

𝑉𝑠 （A.2.3-6）

式中：

uL（x, z）——深度 z 处自由地层位移沿隧道纵向的分量（m）；

uT（x, z）——深度 z 处自由地层位移沿隧道横向的分量（m）；

L ——地层表观波长（m）；

L1 ——表层地层的剪切波波长（m）；

L2 ——计算基准面地层剪切波波长（m）；

Vs ——表层地层的剪切波波速（m/s）；

V0 ——计算基准面地层的剪切波波速（m/s）；

TS ——地层固有周期，计算时取 1.25TG（s）；

∅ ——地震波的传播方向与盾构隧道轴线的夹角（图 A.2.3）（°）。

A.2.4 当地层不均匀时，在隧道纵向采用广义反应位移法时，应先根据工程场地的加速度

时程获取自由场地层中隧道轴线所在位置-时间-地层位移三维时程响应，再将隧道轴线所在

位置处地层位移时程作用于纵向梁-弹簧模型中地层弹簧末端，开展结构纵向地震内力计算。

A.3 时程分析法

A.3.1 时程分析法可适用于各种地形地质条件、不同结构形式及不同施工方法的隧道抗震

计算。采用时程分析法计算时，输入地震动宜取加速度时程。


89

A.3.2 当隧道沿纵向结构形式连续、规则、横断面构造不变，围岩或土层沿隧道纵向分布

一致时，可只进行横断面方向抗震计算，计算可近似按平面应变问题处理。

A.3.3 当结构形式变化较大，如隧道联络横通道与主隧道结合处，隧道与竖井、通风井联

结处等结构交叉部位，以及围岩或土层条件不均匀，地形与地质条件复杂时，应按空间问题

进行三维建模求解。

A.3.4 地层模型的选取范围应遵循以下原则：

1 水平方向结构侧壁至边界的距离至少为 3 倍结构宽度（图 A.3.4-1）；

2 竖直方向顶面边界宜取至地表面；当隧道埋深特别大时，结构顶部至地表面的距离取

3～5 倍结构竖向有效高度，并宜考虑初始地应力场的影响；

3 当地下结构埋深较深，结构与基岩的距离小于 3 倍地下结构竖向有效高度时，计算模

型底面边界宜取至基岩面（图 A.3.4-2）；

4 当地下结构埋深嵌入基岩，此时计算模型底面边界需取至基岩面以下（图 A.3.4-3）。

图 A.3.4-1 一般情况下计算模型选取范围

图 A.3.4-2 埋深较深时计算模型图 A.3.4-3 结构嵌入基岩时计算模型

A.3.5 地震波选取应满足如下规定：

1 选用的地震波数量一般不少于 3 条，可按工程场地类别和设计地震分组选用不少于

两组的实际强震记录和一组由地震安全性评价提供的加速度时程曲线；


90

2 当地震波的样本数量少于 3 条时应取计算结果包络值进行抗震设计；

3 当地震波的数量等于或大于 7 条时，可取平均值进行抗震设计；

4 合理确定地震动输入的持续时间。不论采用实际的强震记录还是人工合成的地震动时

程，地震动加速度的持续时间可取结构基本自振周期的 5～10 倍。

附录 B 常用钢板（管）桩型号及参数 T/CHTS 10XXX—2020

91

附录 B：常用钢板（管）桩型号及参数

B.1 常用钢板桩截面尺寸、截面面积、理论重量及截面特征

B.1.1 U 型钢板桩

型号

(宽度×高度)

有

效

宽

度

W

mm

有效

高度

H

mm

腹

板

厚

度 t

mm

单根材每米板面

截面

面积

cm2

理论

重量

kg/m

惯性

矩

IX

cm4

截面

模量

WX

cm3

截面

面积

cm2

理论

重量

kg/m2

惯性

矩

IX

cm4

截面

模量

WX

cm3

PU400×100 400 100 10.5 61.18 48.0 1240 152 153.0 120.1 8740 874

PU400×125 400 125 13.0 76.42 60.0 2220 223 191.0 149.9 16800 1340

PU400×170 400 170 15.5 96.99 76.1 4670 362 242.5 190.4 38600 2270

PU500×210 500 210 11.5 98.7 77.5 7480 527 197.4 155.0 42000 2000

PU500×210 500 210 15.6 111.0 87.5 8270 547 222.0 175.0 52500 2500

PU500×210 500 210 20.0 131.0 103.0 8850 562 262.0 206.0 63840 3040

PU500×225 500 225 27.6 153.0 120.1 11400 680 306.0 240.2 86000 3820

PU600×130 600 130 10.3 78.70 61.8 2110 203 131.2 103.0 13000 1000

PU600×180 600 180 13.4 103.9 81.6 5220 376 173.2 136.0 32400 1800

PU600×210 600 210 18.0 135.3 106.2 8630 539 225.2 177.0 56700 2700

PU600×217.5 600 217.5 13.9 120.3 92.2 9100 585 200.6 153.7 52420 2410

PU600×228 600 228 15.8 123.7 97.1 9880 580 206.1 161.8 61560 2700

PU600×226 600 226 19.0 145.0 114.0 11280 649 241.7 190.0 72320 3200

PU700×200 700 200 9.0 84.0 65.1 5500 408 120.0 93.0 23000 1150

PU700×200 700 200 10.0 96.3 75.6 5960 437 137.6 108.0 26800 1340

T/CHTS 10XXX—2020 附录 B 常用钢板（管）桩型号及参数

92

型号

(宽度×高度)

有

效

宽

度

W

mm

有效

高度

H

mm

腹

板

厚

度 t

mm


截面

面积

cm2

理论

重量

kg/m

惯性

矩

IX

cm4

截面

模量

WX

cm3

截面

面积

cm2

理论

重量

kg/m2

惯性

矩

IX

cm4

截面

模量

WX

cm3

PU700×220 700 220 9.7 98.6 77.4 7560 507 140.9 110.6 33770 1535

B.1.2 Z 型钢板桩

型号

(宽度×高度)

有效

宽度

W

mm

有

效

高

度

H

mm

腹板

厚度

t

mm


截

面

面

积

cm2

理论

重量

kg/m

惯性

矩

IX

cm4

截面

模量

WX

cm3

截面

面积

cm2

理论

重量

kg/m2

惯性

矩

IX

cm4

截面

模量

WX

cm3

PZ575×260 575 260 8.8 74.0 58.1 8223 628 128.7 101.0 14300 1100

PZ575×260 575 260 10.8 86.4 67.9 9340 719 150.3 118.1 16250 1250

PZ575×350 575 350 9.2 78.4 61.5 16100 920 136.3 107.0 28000 1600

B.1.3 直线型钢板桩


93

型号

(宽度×高

度)

有

效

宽

度

W

mm

有效

高度

H

mm

腹板

厚度

t

mm


截面

面积

cm2

理论

重量

kg/m

惯性

矩

IX

cm4

截面

模量

WX

cm3

截面

面积

cm2

理论

重量

kg/m2

惯性

矩

IX

cm4

截面

模量

WX

cm3

PI500×88 500 88 9.5 78.6 61.7 184 46 157.1 123.0 396 89

PI500×88 500 88 11.0 86.5 68.0 175 45 173.0 136.0 350 90

PI500×88 500 88 12.0 90.5 71.1 180 45 181.0 142.2 360 90

PI500×88 500 88 12.7 93.5 73.4 180 46 187.0 146.8 360 92

注：直线型钢板桩锁口拉伸力不得低于 2000kN/m，最大值可大于 5000 kN/m。

B.1.4 钢板桩尺寸、外形及允许偏差(单位：mm)

允许偏差品种

U 型钢桩 Z 型钢板桩直线型钢板桩

有效宽度 W ﹢10

-5

﹢8

-4 ±4

有效高度 H ≤200 ±4.0 ＜300 ±6.0

- ＞200 ±5.0 ≥300 ±7.0

腹板厚度

＜10 ±1.0 ±1.0 ﹢1.5

-0.7

10～16 ±1.2 ±1.2 ﹢1.5

-0.7

≥16 ±1.5 ±1.5 -

长度 L ﹢200

0

侧弯 ≤0.20%L ≤0.20% L ≤0.20% L

翘曲 ≤0.20% L ≤0.20% L ≤0.20% L

端面斜度 ≤4%W ≤4% W ≤4% W

B.2 常用钢管桩截面尺寸、截面面积、理论重量及截面特征

外径壁厚每根每米

mm mm 断面积理论重量惯性矩

截面模

量

断面

积理论重量惯性矩

截面模

量

cm2 kg/m cm4 cm3 cm2 kg/m2 cm4 cm3

500

9 138.8 109 41800 1670 278 218 83600 3340

10 153.9 121 46200 1850 308 242 92400 3700

11 169 133 50500 2020 338 266 101000 4040


94



截面模

量

断面


截面模

量


12 184 144 54800 2190 368 288 109600 4380

13 198.9 156 59000 2360 398 312 118000 4720

14 213.8 168 63200 2530 428 336 126400 5060

600

9 167.1 131 73000 2430 279 218 121667 4050

10 185.4 145 80700 2690 309 242 134500 4483

11 203.5 160 88300 2940 339 267 147167 4900

12 221.7 174 95800 3190 370 290 159667 5317

13 239.7 188 103000 3440 400 313 171667 5733

14 257.7 202 111000 3690 430 337 185000 6150

700

9 195.4 153 117000 3330 279 219 167143 4757

10 216.8 170 129000 3690 310 243 184286 5271

11 238.1 187 141000 4040 340 267 201429 5771

12 259.4 204 154000 4390 371 291 220000 6271

13 280.6 220 166000 4730 401 314 237143 6757

14 301.7 237 178000 5070 431 339 254286 7243

15 322.8 253 189000 5410 461 361 270000 7729

16 343.8 270 201000 5750 491 386 287143 8214

800

9 223.6 176 175000 4370 280 220 218750 5463

10 248.2 195 195000 4840 310 244 243750 6050

11 272.7 214 212000 5300 341 268 265000 6625

12 297.1 233 231000 5770 371 291 288750 7213

13 321.4 252 249000 6220 402 315 311250 7775

14 345.7 271 267000 6680 432 339 333750 8350

15 369.9 290 285000 7130 462 363 356250 8913

16 394.1 309 303000 7570 493 386 378750 9463

900

9 251.9 198 250000 5560 280 220 277778 6178

10 279.6 219 277000 6150 311 243 307778 6833

11 307.2 241 304000 6740 341 268 337778 7489

12 334.8 263 330000 7330 372 292 366667 8144

13 362.3 284 356000 7920 403 316 395556 8800

14 389.7 306 382000 8500 433 340 424444 9444

15 417 327 408000 9080 463 363 453333 10089

16 444.4 349 434000 9650 494 388 482222 10722

17 471.6 370 460000 10200 524 411 511111 11333

18 498.8 392 485000 10800 554 436 538889 12000


95



截面模

量

断面


截面模

量


1000

9 280.2 220 344000 6880 280.2 220 344000 6880

10 311 244 381000 7620 311 244 381000 7620

11 341.8 268 418000 8360 341.8 268 418000 8360

12 372.5 292 454000 9090 372.5 292 454000 9090

13 403.1 316 491000 9820 403.1 316 491000 9820

14 433.7 340 527000 10500 433.7 340 527000 10500

15 464.2 364 563000 11300 464.2 364 563000 11300

16 494.6 388 599000 12000 494.6 388 599000 12000

17 525 412 634000 12700 525 412 634000 12700

18 555.3 436 670000 13400 555.3 436 670000 13400

19 585.6 460 705000 14100 585.6 460 705000 14100

20 615.8 483 740000 14800 615.8 483 740000 14800

1100

10 342.4 269 509000 9250 311 245 462727 8409

11 376.3 295 558000 10100 342 268 507273 9182

12 410.2 322 607000 11000 373 293 551818 10000

13 443.9 348 656000 11900 404 316 596364 10818

14 477.6 375 704000 12800 434 341 640000 11636

15 511.3 401 752000 13700 465 365 683636 12455

16 544.9 428 800000 14600 495 389 727273 13273

17 578.4 454 848000 15400 526 413 770909 14000

18 611.9 480 896000 16300 556 436 814545 14818

19 645.2 506 943000 17100 587 460 857273 15545

20 678.6 533 990000 18000 617 485 900000 16364

1200

11 410.9 323 726000 12100 342 269 605000 10083

12 447.9 352 790000 13200 373 293 658333 11000

13 484.8 381 854000 14200 404 318 711667 11833

14 521.6 409 917000 15300 435 341 764167 12750

15 558.4 438 980000 16300 465 365 816667 13583

16 595.2 467 1040000 17400 496 389 866667 14500

17 631.8 496 1100000 18400 527 413 916667 15333

18 668.4 525 1170000 19500 557 438 975000 16250

19 704.9 553 1230000 20500 587 461 1025000 17083

20 741.4 582 1290000 21500 618 485 1075000 17917

21 777.8 611 1350000 22500 648 509 1125000 18750

22 814.2 639 1410000 23500 679 533 1175000 19583


96



截面模

量

断面


截面模

量


24 962.1 755 1960000 30100 802 629 1633333 25083

1300

12 485.6 381 1010000 15500 2170 293 776923 11923

13 525.6 413 1090000 16700 2340 318 838462 12846

14 565.6 444 1170000 18000 2520 342 900000 13846

15 605.5 475 1250000 19200 2690 365 961538 14769

16 645.4 507 1330000 20500 2870 390 1023077 15769

17 685.2 538 1410000 21700 3040 414 1084615 16692

18 725 569 1490000 22900 3210 438 1146154 17615

19 764.6 600 1570000 24100 3380 462 1207692 18538

20 804.2 631 1650000 25300 3550 485 1269231 19462

21 843.8 662 1730000 26600 3720 509 1330769 20462

22 883.3 693 1800000 27800 3890 533 1384615 21385

23 922.7 724 1880000 28900 4050 557 1446154 22231

1400

12 523.3 411 1260000 18000 2520 294 900000 12857

13 566.5 445 1360000 19500 2720 318 971429 13929

14 609.6 478 1460000 20900 2930 341 1042857 14929

15 652.7 512 1560000 22400 3130 366 1114286 16000

16 695.7 546 1670000 23800 3330 390 1192857 17000

17 738.6 580 1770000 25200 3530 414 1264286 18000

18 781.5 613 1870000 26700 3730 438 1335714 19071

19 824.3 647 1960000 28100 3930 462 1400000 20071

20 867.1 681 2060000 29500 4130 486 1471429 21071

21 909.8 714 2160000 30900 4330 510 1542857 22071

22 952.4 748 2260000 32300 4520 534 1614286 23071

23 995 781 2360000 33700 4720 558 1685714 24071

24 1037 814 2460000 35100 4910 581 1757143 25071

1500

12 561 440 1550000 20700 2900 293 1033333 13800

13 607.3 477 1680000 22400 3130 318 1120000 14933

14 653.6 513 1800000 24100 3370 342 1200000 16067

15 699.8 549 1930000 25700 3600 366 1286667 17133

16 745.9 586 2050000 27400 3830 391 1366667 18267

17 792 622 2180000 29000 4060 415 1453333 19333

18 838 658 2300000 30700 4300 439 1533333 20467

19 884 694 2420000 32300 4520 463 1613333 21533

20 929.9 730 2550000 34000 4750 487 1700000 22667


97



截面模

量

断面


截面模

量


21 975.8 766 2670000 35600 4980 511 1780000 23733

22 1022 802 2790000 37200 5210 535 1860000 24800

23 1067 838 2910000 38800 5430 559 1940000 25867

24 1113 874 3030000 40400 5660 583 2020000 26933

25 1158 909 3150000 42000 5880 606 2100000 28000

26 1204 945 3270000 43600 6110 630 2180000 29067

1600

14 697.6 548 2190000 27400 436 343 1368750 17125

15 746.9 586 2350000 29300 467 366 1468750 18313

16 796.9 625 2500000 31200 498 391 1562500 19500

17 845.4 664 2650000 33100 528 415 1656250 20688

18 894.6 702 2800000 35000 559 439 1750000 21875

19 943.7 741 2950000 36900 590 463 1843750 23063

20 992.8 779 3100000 38700 621 487 1937500 24188

21 1042 818 3250000 40600 651 511 2031250 25375

22 1091 856 3400000 42400 682 535 2125000 26500

23 1139 894 3540000 44300 712 559 2212500 27688

24 1188 933 3690000 46100 743 583 2306250 28813

25 1237 971 3840000 48000 773 607 2400000 30000

26 1286 1010 3980000 49800 804 631 2487500 31125

1800

16 896.7 704 3570000 39600 498 391 1983333 22000

17 952.3 747 3780000 42000 529 415 2100000 23333

18 1008 791 4000000 44400 560 439 2222222 24667

19 1063 834 4220000 46800 591 463 2344444 26000

20 1118 878 4430000 49200 621 488 2461111 27333

21 1173 921 4640000 51600 652 512 2577778 28667

22 1229 965 4860000 54000 683 536 2700000 30000

23 1284 1010 5070000 56300 713 561 2816667 31278

24 1339 1050 5280000 58700 744 583 2933333 32611

25 1394 1090 5490000 61000 774 606 3050000 33889

26 1449 1140 5700000 63300 805 633 3166667 35167

27 1504 1180 5910000 65700 836 656 3283333 36500

28 1559 1220 6120000 68000 866 678 3400000 37778

29 1614 1270 6330000 70300 897 706 3516667 39056

30 1668 1310 6530000 72600 927 728 3627778 40333

2000 18 1121 880 5500000 55000 561 440 2750000 27500


98



截面模

量

断面


截面模

量


19 1182 928 5800000 58000 591 464 2900000 29000

20 1244 977 6100000 61000 622 489 3050000 30500

21 1306 1020 6390000 63900 653 510 3195000 31950

22 1367 1070 6690000 66900 684 535 3345000 33450

23 1429 1120 6980000 69800 715 560 3490000 34900

24 1490 1170 7270000 72700 745 585 3635000 36350

25 1551 1220 7560000 75600 776 610 3780000 37800

26 1612 1270 7850000 78500 806 635 3925000 39250

27 1674 1310 8140000 81400 837 655 4070000 40700

28 1735 1360 8430000 84300 868 680 4215000 42150

29 1796 1410 8720000 87200 898 705 4360000 43600

30 1857 1460 9010000 90100 929 730 4505000 45050

B.3 常用组合桩截面尺寸、截面面积、理论重量及截面特征

B.3.1 组合型桩：

BOX 型桩

HZ 型桩组合

钢管桩 Z 型桩组合


99

B.3.2 组合桩截面参数：

型号

截面积

A 重量惯性矩

弹性

模量

涂层

面积

cm2/m Kg/m2 cm4/m cm3/m m2/m 1)

HZZ-2323A/ZZ26-700 351.9 276.2 291800 6510 4.565

HZZ-2323B/ZZ26-700 351.2 275.7 358495 7110 4.732

HZZ-2323C/ZZ26-700 361.0 283.4 438805 7870 4.897

HZZ-3023A/ZZ26-700 383.9 301.4 505660 8460 4.985

HZZ-3023B/ZZ26-700 395.2 310.2 607605 9350 5.151

HZZ-3023C/ZZ26-700 409.2 321.2 752645 10530 5.357

HZZ-3023D/ZZ26-700 414.4 325.3 757970 10640 5.357

HZZ-4023A/ZZ26-700 410.6 322.3 536115 8760 4.991

HZZ-4023B/ZZ26-700 422.7 331.8 643840 9690 5.157

HZZ-4023C/ZZ26-700 437.8 343.7 797135 10930 5.363

HZZ-4023D/ZZ26-700 443.0 347.8 802775 11030 5.363

HZZ-4030A/ZZ26-700 426.2 334.6 589580 9970 4.996

HZZ-4030B/ZZ26-700 438.3 344.1 707195 11000 5.162

HZZ-4030C/ZZ26-700 453.3 355.8 873830 12380 5.369

HZZ-4030D/ZZ26-700 458.5 359.9 878980 12480 5.369

1）涂层为双面不包括锁扣。


100

型号

截面积

A 重量惯性矩

弹性

模量

涂层

面积

cm2/m Kg/m2 cm4/m cm3/m m2/m 1)

HZZ-2323A/ZZ26-700 445.3 349.6 411900 9690 4.582

HZZ-2323B/ZZ26-700 444.5 348.9 509540 10730 4.715

HZZ-2323C/ZZ26-700 460.0 361.1 626240 11970 4.844

HZZ-3023A/ZZ26-700 496.0 389.4 732195 12920 4.906

HZZ-3023B/ZZ26-700 513.7 403.3 880970 14350 5.037

HZZ-3023C/ZZ26-700 535.7 420.5 1091480 16220 5.198

HZZ-3023D/ZZ26-700 551.9 433.2 1099055 16380 5.197

HZZ-4023A/ZZ26-700 537.8 422.2 785480 13400 4.905

HZZ-4023B/ZZ26-700 556.9 437.2 944580 14900 5.035

HZZ-4023C/ZZ26-700 580.5 455.7 1169700 16850 5.196

HZZ-4023D/ZZ26-700 592.7 465.3 1177770 17020 5.196

HZZ-4030A/ZZ26-700 562.3 441.4 861690 15330 4.903

HZZ-4030B/ZZ26-700 581.3 456.3 1034320 16980 5.033

HZZ-4030C/ZZ26-700 604.9 474.8 1277685 19160 5.195

HZZ-4030D/ZZ26-700 613.1 481.3 1285100 19300 5.194

1）涂层为双面不包括锁扣

B.4 锁口连接

U、Z、H 型钢板桩的锁口连接按照 EN10248 拉森锁口连接，钢板桩理论旋转角度为±5°。


101

型号宽度 W（mm）厚度 t(mm) 单根理论重量(kg/m)

C9 30 10 9.3

尺寸偏差及工艺质量:

1.直度：不大于 0.1%L（L 为锁扣长度），局部不大于 1.5mm/1m；

2.扭转：扭转角度不大于 5°

3.垂直度：±2°

4.如图示：a-b≥4mm

5.锁扣表面不得存在分层、裂纹、缩孔及疏松之类的缺陷。钢板表面上不

允许有严重锈蚀、气泡、结疤、裂纹、拉裂、折叠、重皮、夹杂、氧化皮

压入及其他任何影响质量的缺陷。

B.5 钢板（管）桩牌号和化学成分（熔炼分析）

牌号

化学成分（质量分数）

%

碳当量

CEV

%

不大于不大于

C Si Mn P S V Nb Ti

Q295P 0.16 0.50 1.50 0.035 0.035 0.15 0.060 0.20 0.40

Q345P 0.20 0.50 1.70 0.035 0.035 0.15 0.060 0.20 0.42

Q390P 0.20 0.50 1.70 0.035 0.035 0.20 0.060 0.20 0.44

Q420P 0.20 0.50 1.70 0.035 0.035 0.20 0.060 0.20 0.46

Q460P 0.20 0.60 1.80 0.030 0.030 0.20 0.110 0.20 0.46

注 1：碳当量计算公式为：CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

注 2：牌号中 Q 为屈服强度“屈”字的汉语拼音（Qu）的首字母，其后数字为屈服强度最小值，P 为钢板

桩英文(Pile)的首字母。


102

B.6 钢板（管）桩的力学性能

牌号

屈服强度 ReⅡ

N/mm2

不小于

抗拉强度 Rm

N/mm2

断后伸长率 A

%

不小于

Q295P 295 390～570 23

Q345P 345 480～630 22

Q390P 390 490～650 20

Q420P 420 520～680 19

Q460P 460 550～720 17

B.7 欧标、日标、锁扣及组合桩参数

B.7.1 日标 U 型钢板桩：

尺寸每根每米

型号

(宽×高)

有效

宽度

W

(mm)

有效

高 h

(mm)

厚度

t

(mm)

截面

积

(cm2)

惯性

矩

(cm4)

截面

模量

(cm3)

单重

(kg/m)

截面

积

(cm2)

惯性

矩

(cm4)

截面模

量

(cm3)

单重

(kg/m)

SPU-Ⅰ 400 85 8.0 45.21 598 88 35.5 113.0 4500 529 88.7

SPU-Ⅱ 400 100 10.5 61.18 1240 152 48.0 153.0 8740 874 120.1

SPU-Ⅲ 400 125 13.0 76.42 2220 223 60.0 191.0 16800 1340 149.9

SPU-Ⅲ

A 400 150 13.1 74.40 2790 250 58.4 186.0 22800 1520 146.0

SPU-Ⅳ 400 170 15.5 96.99 4670 362 76.1 242.5 38600 2270 190.4

SPU-Ⅴ

L 500 200 24.3 133.8 7960 520 105 267.6 63000 3150 210

SPU-Ⅵ

L 500 225 27.6 153 11400 680 120 306 86000 3820 240

SPU-Ⅱ 600 130 10.3 78.7 2110 203 61.8 131.2 13000 1000 103.0


103

W

SPU-Ⅲ

W

600 180 13.4 103.9 5220 376 81.6 173.2 32400 1800 136.0

SPU-Ⅳ

W

600 210 18.0 135.3 8630 539 106.2 225.5 56700 2700 177.0

化学成分（%）

标准号材质碳硅锰磷硫游离氮碳当量

JIS

A5523 SYW295 ≤0.18 ≤0.55 ≤1.50 ≤0.040 ≤0.040 ≤0.0060 ≤0.44

JIS

A5523 SYW390 ≤0.18 ≤0.55 ≤1.50 ≤0.040 ≤0.040 ≤0.0060 ≤0.46

JIS

A5528 SY295 - - - ≤0.040 ≤0.040 - -

JIS

A5528 SY390 - - - ≤0.040 ≤0.040 - -

力学性能

标准号材质屈服强度

（N/mm2）

抗拉强度

（N/mm2）延展率（%）

JIS A5523 SYW295 ≥295 ≥490 ≥17

JIS A5523 SYW390 ≥390 ≥540 ≥15

JIS A5528 SY295 ≥295 ≥490 ≥17

JIS A5528 SY390 ≥390 ≥540 ≥15

B.7.2 欧标 U 型钢板桩：


104

型号

(宽×高)

宽度 W

(mm)

高 h

(mm)

厚度 t

(mm)

厚度 s

(mm)

塑性截面

模量

(cm3/m)

单重

(kg/m)

惯性矩

(cm4)

弹性截面模

量

(cm3/m)

ZZ601 600 310 7.5 6.4 858 46.3 11496 742

ZZ602 600 310 8.2 8.0 990 54.3 13075 845

ZZ603 600 310 9.7 8.4 1308 64.8 18251 1180

ZZ604 600 380 10.5 9.0 1822 74.1 30726 1620

ZZ605 600 410 12.8 9.0 2256 82.4 41127 2006

ZZ606 600 420 14.0 9.0 2476 86.2 46217 2200

ZZ607 600 430 10.2 8.4 1988 72.6 35950 1470

ZZ608 600 450 11.1 9.0 2422 81.9 46380 2060

ZZ609 600 452 19.5 11.0 3687 114.1 72320 3200

ZZ701 750 411 11.5 9.3 1891 86.3 32850 1600

ZZ702 750 444 12.0 10.0 2339 96.9 44440 2000

ZZ703 750 450 14.5 10.2 2866 110.4 56240 2500

化学成分（%）

材质碳锰硅磷硫钒铌钛碳当量

S270GP ≤0.27 - - ≤0.55 ≤0.55 - - - -

S320GP ≤0.27 ≤1.70 ≤0.60 ≤0.55 ≤0.55 - - - -

S355GP ≤0.27 ≤1.70 ≤0.60 ≤0.55 ≤0.55 - - - -

S390GP ≤0.27 ≤1.70 ≤0.60 ≤0.50 ≤0.50

S430GP ≤0.24 ≤1.60 ≤0.55 ≤0.40 ≤0.40

力学性能

材质屈服强度（N/mm2）抗拉强度（N/mm2）延展率（%）

S270GP ≥270 ≥410 ≥24

S320GP ≥320 ≥440 ≥23

S355GP ≥355 ≥480 ≥22

S390GP ≥390 ≥490 ≥20


105

S430GP ≥430 ≥510 ≥19

B.7.3 欧标 Z 型钢板桩：

型号

尺寸每根每米

宽

度

w

高度

h

翼

缘

厚

度

tf

腹

板

厚

度

tw

截面

积

A

单重涂层

面积

截面

积

A

单重惯性矩

ly

弹性

截面

模量

Sx

塑性

截面

模量

Sx

mm mm mm mm cm2 Kg/m m2/m cm2/m Kg/m2 cm4/m cm3/m cm3/m

Z12-

770 770 343.5 8.6 8.5 92.99 72.8 0.98 120.8 94.5 21496 1252 1488

Z13-

770 770 344.0 9.1 9.0 97.40 76.2 0.98 126.5 99.0 22433 1304 1551

Z14-

770 770 344.5 9.6 9.5 101.80 79.6 0.98 132.2 103.4 23370 1357 1613

Z17-

700 700 420.0 8.5 8.4 92.99 73.3 0.98 132.8 104.7 36425 1735 2032

Z18-

700 700 420.5 9.1 9.0 97.40 76.7 0.98 139.1 109.6 38001 1807 2132

Z19-

700 700 421.0 9.6 9.5 101.80 80.2 0.98 145.4 114.6 39578 1880 2210

Z20-

700 700 421.5 10.1 10.0 106.20 83.7 0.98 151.7 119.5 41155 1953 2304

Z24-

700 700 459.2 11.3 11.2 122.06 95.8 1.03 174.4 136.9 55949 2437 2875

Z26-

700 700 460.2 12.3 12.2 131.18 103.0 1.03 187.4 147.1 59843 2601 3071

Z27-

700 700 460.7 12.8 12.7 135.50 106.4 1.03 193.6 152.0 61641 2676 3089

Z28-

700 700 461.2 13.3 13.2 140.30 110.1 1.03 200.4 157.3 63740 2764 3278


106

型号

尺寸每根每米

宽

度

w

高度

h

翼

缘

厚

度

tf

腹

板

厚

度

tw

截面

积

A

单重涂层

面积

截面

积

A

单重惯性矩

ly

弹性

截面

模量

Sx

塑性

截面

模量

Sx

mm mm mm mm cm2 Kg/m m2/m cm2/m Kg/m2 cm4/m cm3/m cm3/m

Z36-

700 700 499.2 15.1 11.2 151.27 118.7 1.09 216.1 169.6 89753 3596 4151

Z38-

700 700 500.2 16.1 12.2 161.16 126.5 1.09 230.2 180.7 94984 3798 4363

Z40-

700 700 501.2 17.1 13.2 171.06 134.3 1.09 244.4 191.8 100219 3999 4610

Z42-

700 700 499.2 18.1 14.0 182.12 143.0 1.09 260.2 204.2 105543 4228 4882

Z44-

700 700 500.2 19.1 15.0 192.02 150.7 1.09 274.3 215.3 110942 4436 5096

Z46-

700 700 501.2 20.1 16.0 201.93 158.5 1.09 288.5 226.5 116159 4635 5343

Z50-

700 700 504.2 23.1 16.0 212.41 166.7 1.09 303.4 238.2 125358 4973 5713

B.7.4 欧标 H 型钢板桩：

型号

高度

h

宽度

w

翼

缘

厚

度

tf1

翼

缘

厚

度

tf2

腹

板

厚

度

tw

回转

半径

截面

积

A

单重惯性矩截面

模量

涂层

面积

mm mm mm mm mm mm cm2 Kg/m cm4 cm3 m2/m 1)

HZZ- 780 527 23 23 16 325.6 415.7 326.3 439655 11300 3.548


107

型号

高度

h

宽度

w

翼

缘

厚

度

tf1

翼

缘

厚

度

tf2

腹

板

厚

度

tw

回转

半径

截面

积

A

单重惯性矩截面

模量

涂层

面积

mm mm mm mm mm mm cm2 Kg/m cm4 cm3 m2/m 1)

2323A

HZZ-

2323B 860 527 23 23 14 362.6 414.7 325.5 545335 12700 3.713

HZZ-

2323C 940 527 23 23 15 393.2 433.7 340.5 670795 14290 3.871

HZZ-

3023A 980 527 30 23 16 410.4 478.0 375.2 804880 15500 3.948

HZZ-

3023B 1060 527 30 23 17 440 499.7 392.3 967305 17260 4.106

HZZ-

3023C 1160 527 30 23 18 476.4 526.7 413.5 1195495 19550 4.305

HZZ-

3023D 1160 527 30 23 19 473.6 536.7 421.3 1204015 19710 4.304

HZZ-

4023A 980 527 40 23 18 408.2 529.5 415.7 882175 16080 3.943

HZZ-

4023B 1060 527 40 23 19 437.9 552.9 434.0 1060010 17940 4.102

HZZ-

4023C 1160 527 40 23 20 474.4 581.9 456.8 1309770 20360 4.301

HZZ-

4023D 1160 527 40 23 21 472 591.9 464.6 1318745 20540 4.300

HZZ-

4030A 980 527 40 30 18 414.8 559.4 439.1 962390 18470 3.942

HZZ-

4030B 1060 527 40 30 19 445 582.7 457.4 1153655 20520 4.101

HZZ-

4030C 1160 527 40 30 20 482 611.7 480.2 1421600 23170 4.300

HZZ-

4030D 1160 527 40 30 21 479.6 621.7 488.0 1430050 23330 4.299

1）涂层为双面不包括锁扣。

备注：（1）焊接 H 型钢板桩，焊接形式可根据实际要求模量设计生产焊接。

（2）焊接满足国标一级焊缝标准。

（3）一侧翼缘板可更换为平板，减少采购成本。

（4）焊接满足规范《焊接 H 型钢》YB 3301-2005。

B.7.5 热轧钢板桩材质及容许误差：

1 欧标《热轧非合金钢板桩》（EN.10248）定义了热轧钢板桩的拉伸性能，见表。


108

等级最小屈服强度 ReH(MPa) 最小抗拉强度 Rm（MPa）最小伸长率 A（%）

S240GP 240 340 26

S270GP 270 410 24

S320GP 320 440 23

S355GP 355 480 22

S390GP 390 490 20

S430GP 430 510 19

S460AP 460 550 17

2 满足欧标 EN10248 规范热轧钢板桩容许误差见表。

Z 型桩 U 型桩 H 型桩

高度

h≤200mm±5mm h≤200mm±4mm h＜500mm±5mm

200mm＜h＜300mm±6mm h＞200mm±5mm h≥500mm±7mm

h≥300mm±7mm

宽度单桩 ±2%b ±2%b ±2%b

对桩 ±3%公称宽度 ±3%公称宽度 ±3%公称宽度

壁厚

t≤8.5mm±0.5mm t≤8.5mm±0.5mm t≤12.5mm+2mm/-1mm

t＞8.5mm±6%t t＞8.5mm±6%t t＞12.5mm+2.5mm/-1.5mm

S≤8.5mm±0.5mm S≤8.5mm±0.5mm S≤12.5mm+2mm/-1mm

S＞8.5mm±6%s S＞8.5mm±6%s S＞12.5mm+2.5mm/-1.5mm

垂直度 ≤0.2%桩长

长度 ±200mm

切割面平整度 ±2%b

质量 ±5%

3 欧标 EN10248 化学成分标准，见表。

牌号

EN10248

化学成分(%最大）

最小屈服强度

MPa

最小抗拉强度

MPa

最小延展

率% C Si Mn P S N

S240GP 240 340 26 0.25 - - 0.055 0.055 0.011

S270GP 270 410 24 0.27 - - 0.055 0.055 0.011

S320GP 320 440 23 0.27 0.60 1.70 0.055 0.055 0.011

S355GP 355 480 22 0.27 0.60 1.70 0.055 0.055 0.011

S390GP 390 490 20 0.27 0.60 1.70 0.050 0.050 0.011

附录 C 弹性支点法 T/CHTS 10XXX—2020

109

附录 C：弹性支点法

C.1 排桩结构分析

C.1.1 采用平面杆系结构弹性支点法时，宜采用图 C.1.1-1 所示的结构分析模型。锚杆和内

支撑对挡土构件的约束作用应按弹性支座考虑。

d

d

h

ak aak a

s 0.

s 0.

（a）（b）

图 C.1.1-1 弹性支点法计算

（a）悬臂式支挡结构；（b）锚拉式支挡结构或支撑式支挡结构

1－挡土构件；2－由锚杆或支撑简化而成的弹性支座；3－计算土反力的弹性支座

a0

s

a0

s

（a）（b）

图 C.1.1-2 排桩计算宽度

（a）圆形截面排桩计算宽度；（b）矩形或工字型截面排桩计算宽度

1－排桩对称中心线；2－圆形桩；3－矩形桩或工字型桩

C.1.2 作用在挡土构件上的分布土反力可按下列公式计算：

0sss pvkp += （C.1.2-1）

挡土构件嵌固段上的基坑内侧分布土反力应符合下列条件：

ps EP （C.1.2-2）

当不符合公式（C.1.2-2）的计算条件时，应增加挡土构件的嵌固长度或取 Ps ＝Ep时的

T/CHTS 10XXX—2020 附录 C 弹性支点法

110

分布土反力。

式中： ps──分布土反力(kPa)；

ks──土的水平反力系数(kN/m3)；

v──挡土构件在分布土反力计算点的水平位移值(m)；

ps0──初始土反力强度(kPa)；

Ps──作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力(kN)；

Ep──作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力(kN)。

C.1.3 挡土构件内侧嵌固段上土的水平反力系数可按下列公式计算：

( )hzmks −= (C.1.3)

式中： m──土的水平反力系数的比例系数(kN/m4)；

z──计算点距地面的深度(m)；

h──计算工况下的基坑开挖深度(m)。

C.1.4 土的水平反力系数的比例系数（m）宜按桩的水平荷载试验及地区经验取值，缺少

试验和经验时，可按下列经验公式计算：

bv

cm

+−=

22.0 (C.1.4)

式中：c、──土的粘聚力 (kPa)、内摩擦角 (°)；

vb──挡土构件在坑底处的水平位移量(mm)，当此处的水平位移不大于 10mm时，可取 vb＝ 10mm。

C.1.5 排桩的土反力计算宽度应按下列规定计算：

对于圆形桩

( )5.05.19.00 += db ( )md 1 (C.1.5-1)

( )19.00 += db ( )md 1 (C.1.5-2)

对于矩形桩或工字形桩

5.05.10 += bb ( )mb 1 (C.1.5-3)

10 += bb ( )mb 1 (C.1.5-4)

式中： b0──单桩土反力计算宽度（m）；当按式(C.1.5-1)～式(C.1.5-4)计算的 b0 大于排桩间距时，取 b0 等

于排桩间距；

d──桩的直径（m）；

b──矩形桩或工字形桩的宽度（m）。

C.1.6 锚杆和内支撑对挡土构件的作用应按下式确定：


111

( ) hRRRh PvvkF +−= 0 (C.1.6)

式中： Fh──挡土构件计算宽度内的弹性支点水平反力(kN)；

kR──计算宽度内弹性支点刚度系数(kN/m)；

vR──挡土构件在支点处的水平位移值(m)；

vR0──设置支点时，支点的初始水平位移值(m)；

Ph──挡土构件计算宽度内的法向预加力(kN)；采用锚杆或竖向斜撑时，取 Ph＝P·cosα·ba/s；采用

水平对撑时，取 Ph＝P·ba /s；对不预加轴向压力的支撑，取 Ph＝0；锚杆的预加轴向拉力（P）

宜取（0.75 Nk～0.9 Nk），支撑的预加轴向压力（P）宜取（0.5 Nk～0.8 Nk），此处，P 为锚

杆的预加轴向拉力值或支撑的预加轴向压力值，α 为锚杆倾角或支撑仰角，ba 为结构计算宽

度，s 为锚杆或支撑的水平间距，Nk 为锚杆轴向拉力标准值或支撑轴向压力标准值。

C.1.7 锚拉式支挡结构的弹性支点刚度系数宜通过锚杆抗拔试验按下式计算：

( )( )sss

bQQk a

R

12

12

−

−= （C.1.7-1）

式中： Q1、Q2──锚杆循环加荷或逐级加荷试验中（Q～s）曲线上对应锚杆锁定值与轴向拉力标准值的荷

载值(kN)；

s1、s2──（Q～s）曲线上对应于荷载为 Q1、Q2 的锚头位移值(m)；

ba──结构计算宽度(m)；

s──锚杆水平间距(m)。

对拉伸型钢绞线锚杆或普通钢筋锚杆，在缺少试验时，弹性支点刚度系数也可按下列公

式计算：

slAEAlE

AbAEEk

apsfc

apcs

R)3(

3

+= (C.1.7-2)

( )

A

AAEAEE

pmps

c

−+= (C.1.7-3)

式中： Es──锚杆杆体的弹性模量(kPa)；

Ec ──锚杆的复合弹性模量(kPa)；

Ap──锚杆杆体的截面面积(m2)；

A──锚杆固结体的截面面积(m2)；

lf──锚杆的自由段长度(m)；

la──锚杆的锚固段长度(m)；

Em──锚杆固结体的弹性模量(kPa)。

T/CHTS 10XXX—2020 附录 C 弹性支点法

112

当锚杆腰梁或冠梁的挠度不可忽略不计时，尚应考虑其挠度对弹性支点刚度系数的影响。

C.1.8 支撑式支挡结构的弹性支点刚度系数宜通过对内支撑结构整体进行线弹性结构分

析得出的支点力与水平位移的关系确定。对水平对撑，当支撑腰梁或冠梁的挠度可忽略不计

时，计算宽度内弹性支点刚度系数（kR）可按下式计算：

sl

EAbk aR

R

0

= (C.1.8)

式中： λ──支撑不动点调整系数：支撑两对边基坑的土性、深度、周边荷载等条件相近，且分层对称开挖

时，取 λ＝0.5；支撑两对边基坑的土性、深度、周边荷载等条件或开挖时间有差异时，对土

压力较大或先开挖的一侧，取 λ＝0.5～1.0，且差异大时取大值，反之取小值；对土压力较小

或后开挖的一侧，取（1－λ）；当基坑一侧取 λ＝1 时，基坑另一侧应按固定支座考虑；对竖

向斜撑构件，取 λ＝1；

αR──支撑松弛系数，对混凝土支撑和预加轴向压力的钢支撑，取 αR＝1.0，对不预加支撑轴向压

力的钢支撑，取 αR＝0.8～1.0；

E──支撑材料的弹性模量(kPa)；

A──支撑的截面面积(m2)；

l0──受压支撑构件的长度(m)；

s──支撑水平间距(m)。

C.2 双排桩结构分析

C.2.1 双排桩结构可采用图 C.2.1-1 所示的平面刚架结构模型进行计算。

y

d

ak a

0

s 0.

y

0 a

图 C.2.1-1 双排桩计算图 C.2.1-2 双排桩桩顶连梁布置


113

1－前排桩；2－后排桩；3－刚架梁 1－前排桩；2－后排桩；3－排桩对称中心线；

4-桩顶冠梁；5-刚架梁

C.2.2 采用图 C.2.2-1 的结构模型时，作用在后排桩上为主动土压力，前排桩嵌固段上的

土反力应按本指南第 C.1.2 条确定。前、后排桩的桩间土体对桩侧的压力可按下式计算：

'

0

''

sss pvkp += （C.2.2）

式中：ps'──前、后排桩间土体对桩侧的压力(kPa)；可按作用在前、后排桩上的压力相等考虑；

ks'──桩间土的水平刚度系数(kN/m3)；

Δv──前、后排桩水平位移的差值(m)：当其相对位移减小时为正值；当其相对位移增加时，取 Δv＝

0；

ps0'──前、后排桩间土体对桩侧的初始压力(kPa)。

C.2.3 桩间土的水平刚度系数（kc）可按下式计算：

ds

Ek

y

sc

−=

（C.2.3）

Es──计算深度处，前、后排桩间土体的压缩模量(kPa)；当为成层土时，应按计算点的深度分别取相

应土层的压缩模量；

sy──双排桩的排距(m)；

d──桩的直径(m)。

C.2.4 前、后排桩间土体对桩侧的初始压力可按下式计算：

( ) aks pp 2'

0 2 −= （C.2.4-1）

( )2/45tan m

y

h

ds

−

−= （C.2.4-2）

式中： pak──支护结构外侧，第 i 层土中计算点的主动土压力强度标准值(kPa)；


φm──基坑底面以上各土层按土层厚度加权的内摩擦角平均值(°)；

α──计算系数，当计算的 α 大于 1 时，取 α＝1。

T/CHTS 10XXX—2020 附录 D：地下水控制

114

附录 D：地下水控制

D.0.1 地下水控制应根据工程地质和水文地质条件、周边环境要求及结构形式选用截水、

降水、集水明排或其组合方法。

D.1 截水

D.1.1 当围堰基面、基坑开挖面以下存在承压含水层且其上部存在不透水层时，各类结构

均应进行承压水抗突涌稳定性验算；当不满足突涌稳定性要求时，应对该承压水含水层采取

截水、减压措施。

D.1.2 承压水抗突涌稳定性验算，按下列公式计算：

（D.1.2-1）

（D.1.2-2）

式中：K——抗突涌稳定性安全系数，取 1.1；

γi——承压水层顶面至围堰底面间各土层的重度标准值（kN/m3）；

hi——承压水层顶面至围堰底间各土层的厚度（m）；

hw——承压水层顶面承压水水头高度（m）；

Pwk——承压水层顶部的水压力标准值（kPa）；

E.1.2 坑底土体的抗突涌稳定性验算图

附录 D：地下水控制 T/CHTS 10XXX—2020

115

D.1.3 土石围堰及基坑工程可选用钢板桩、水泥土搅拌桩帷幕、高压旋喷或摆喷注浆帷幕、

搅拌-喷射注浆帷幕、地下连续墙或咬合式排桩；钢围堰可结合桩体设置截水。

D.1.4 当坑底以下存在连续分布、埋深较浅的隔水层时，应采用落底式帷幕。落底式帷幕

进入下卧隔水层的深度应满足下式要求，且不宜小于 1.5m：

bhl w 5.02.0 − （D.1.4）

式中： l──帷幕进入隔水层的深度(m)；

Δhw──基坑内外的水头差值(m)；

b──帷幕的厚度(m)。

D.1.5 围堰或基坑采用悬挂式帷幕时，帷幕进入透水层的深度应满足地下水沿帷幕底端绕

流的渗透稳定性要求，按下列公式计算：

（D.1.5-1）

（D.1.5-2）

（D.1.5-3）

（D.1.5-4）

式中：Kf——抗流土、管涌稳定性安全系数，取 2.0；

i——围堰底土的渗流水利坡度；

hw——围堰内外土体的渗流水头（m），取围堰内外水位差；

L——最短渗流路径流线总长度（m）；

∑Lh——渗流路径水平段总长度（m）；

∑Lv——渗流路径垂直段总长度（m）；

icr,f——围堰底土的流土临界坡度；

Gs——围堰底土的颗粒比重；

e——围堰底土的天然孔隙比。


116

E.1.5 抗流土、抗管涌稳定性验算图

当不满足渗透稳定性要求时，应采取增加帷幕深度、设置减压井等防止渗透破坏的措施。

D.1.6 截水帷幕宜采用沿基坑周边闭合的平面布置形式。当采用沿基坑周边非闭合的平面

布置形式时，应对地下水沿帷幕两端绕流引起的基坑周边建筑物、地下管线、地下构筑物的

沉降进行分析。

D.2 降水

D.2.1 基坑降水可采用管井、真空井点、喷射井点等方法，应符合现行《建筑基坑支护技

术规程》JGJ 120 的相关要求。

D.2.2 基坑内的设计降水水位应低于基坑底面 0.5m。基坑采用截水结合坑外减压降水的地

下水控制方法时，尚应规定降水井水位的最大降深值。

D.2.3 各降水井井位应沿基坑周边以一定间距形成闭合状。当地下水流速较小时，降水井

宜等间距布置；当地下水流速较大时，在地下水补给方向宜适当减小降水井间距。对宽度较

小的狭长形基坑，降水井也可在基坑一侧布置。

D.2.4 按地下水位降深确定降水井间距和井水位降深时，地下水位降深应符合下式规定：

dss 0 （D.2.4）

式中： s0──基坑地下水位降深(m)；

sd──基坑地下水位的设计降深(m)。

降水井间距和井水位设计降深，除应符合公式（7.3.4）的要求外，尚应根据单井流量和

单井出水能力并结合当地经验确定。

D.2.5 降水井的设计单井流量可按下式计算：

附录 D：地下水控制 T/CHTS 10XXX—2020

117

n

Qq 1.1= （D.2.5）

式中： Q──基坑降水的总涌水量(m3/d)；

n──降水井数量。

降水井的单井出水能力应大于设计单井流量。当单井出水能力小于设计单井流量时，应

增加井的数量、井的直径或深度。

D.2.6 含水层的渗透系数（k）应按下列规定确定：

1 宜按现场抽水试验确定；

2 对粉土和粘性土，也可通过原状土样的室内渗透试验并结合经验确定；

3 当缺少试验数据时，可根据土的其他物理指标按工程经验确定。

D.2.7 抽水系统的使用期应满足主体结构的施工要求。当主体结构有抗浮要求时，停止降

水的时间应满足主体结构施工期的抗浮要求。

D.2.8 当基坑降水引起的地层变形对基坑周边环境产生不利影响时，宜采用回灌方法减少

地层变形量。回灌方法宜采用管井回灌，回灌应符合下列规定：

1 回灌井应布置在降水井外侧，回灌井与降水井的距离不宜小于 6m；回灌井的间距应

根据回灌水量的要求和降水井的间距确定；

2 回灌井深度宜进入稳定水面以下 1m，回灌井过滤器应位于渗透性强的土层中，其长

度不应小于降水井过滤器的长度；

3 回灌水量应根据水位观测孔中水位变化进行控制和调节，回灌后的地下水位不应超过

降水前的水位。采用回灌水箱时，其距地面的水头高度应根据回灌水量的要求确定；

4 回灌用水应采用清水，宜用降水井抽水进行回灌。回灌水质应符合环境保护要求。

D.2.9 当基坑面积较大时，可在基坑内设置一定数量的疏干井。

D.3 集水明排

E.3.1 对基底表面汇水、基坑周边地表、围堰顶面汇水及降水井抽出的地下水，可采用明

沟排水；对坑底以下的渗出的地下水，可采用盲沟排水；当支护结构间不能设置明沟时，基

坑坡脚处也可采用盲沟排水；对降水井抽出的地下水，也可采用管道排水。

E.3.2 排水沟的截面应根据设计流量确定，设计排水流量应符合下式规定：


118

Q≤V/1.5 （D.3.2）

式中：Q──排水沟的设计流量（m3/d）；

V──排水沟的排水能力（m3/d）。

D.3.3 明沟和盲沟坡度不宜小于 0.3％。采用明沟排水时，沟底应采取防渗措施。采用盲沟

排出坑底渗出的地下水时，其构造、填充料及其密实度应满足主体结构的要求。

D.3.4 围堰坡顶应形成向基坑内侧的单向坡，坡率宜为 2%～3%，并做好顶面防水措施。

D.3.5 沿排水沟宜每隔 30m～50m 设置一口集水井；集水井的净截面尺寸应根据排水流量

确定。集水井应采取防渗措施。采用盲沟时，集水井宜采用钢筋笼外填碎石滤料的构造形式。

D.3.6 基坑坡面渗水宜采用渗水部位插入导水管排出。导水管的间距、直径及长度应根据

渗水量及渗水土层的特性确定。

D.3.7 采用管道排水时，排水管道的直径应根据排水量确定。排水管的坡度不宜小于 0.5%。

排水管道材料可选用钢管、PVC管。排水管道上宜设置清淤孔，清淤孔的间距不宜大于 10m。

D.3.8 基坑排水与市政管网连接前应设置沉淀池。明沟、集水井、沉淀池使用时应排水畅

通并应随时清理淤积物。

附录 E 隧道外包防水性能要求 T/CHTS 10XXX—2020

119

附录 E 隧道外包防水性能要求

E.1 涂料防水层

E.1.1 涂料防水层可采用有机防水涂料或无机防水涂料，宜涂刷或喷涂于隧道结构的迎水

面。防水涂料的选择应符合下列要求：

1 具有良好的耐水性、耐久性、耐腐蚀性及耐菌性；

2 环保、难燃；

3 无机防水涂料应具有良好的潮湿基面粘结性、耐磨性，有机防水涂料应具有较好的延

伸性及较大适应基层变形能力；

4 潮湿基层宜选用与潮湿基面粘结力大的防水涂料，或采用先涂无机防水涂料而后再涂

有机防水涂料的复合防水涂层；

5 低温施工时宜选用反应型涂料；

6 有腐蚀性介质的地下环境宜选用耐腐蚀性较好的有机防水涂料。

E.1.2 采用有机防水涂料时，基层阴阳角应做成圆弧形，阴角直径宜大于 30mm，阳角直

径宜大于 10mm，在底板转角部位应增加胎体增强材料，并增涂防水涂料。

E.1.3 掺外加剂、掺合料的水泥基防水涂料厚度不得小于 3.0mm，水泥基渗透结晶型防水

涂料的用量不应小于 1.5kg/m2，有机防水涂料的厚度不得小于 1.5mm。

E.1.4 有机防水涂料和无机防水涂料的性能指标应分别符合表 E.4-1、E.4-2 的规定。

表 E.1.4-1 有机防水涂料的性能指标

涂料种类

可操

作时

间

(min)

潮湿基

面粘结

强度

(MPa)

抗渗性(MPa) 浸水

168h 后

拉伸

强度

(MPa)

浸水

168h

后断裂

伸长率

(%)

耐

水

性

(%)

表干

(h)

实

干

(h)

涂膜

(120min)

砂

浆

迎

水

面

砂

浆

背

水

面

反

应

型

缩聚型 ≥20 ≥0.5 ≥0.3 ≥0.8 ≥0.3 ≥1.7 ≥400 ≥80 ≤12 ≤24

自由基

类

（型）

≥0.1 ≥0.3 ≥0.8 ≥0.3 ≥0.5 ≥200 ≥80 ≤0.01 ≤0.1

水乳型 ≥50 ≥0.2 ≥0.3 ≥0.8 ≥0.3 ≥0.5 ≥350 ≥80 ≤4 ≤12

聚合物水泥 ≥30 ≥1.0 ≥0.3 ≥0.8 ≥0.6 ≥1.5 ≥80 ≥80 ≤4 ≤12

注：1 浸水 168h 后的拉伸强度和断裂伸长率是在浸水取出后只经擦干即进行试验所得的值。

T/CHTS 10XXX—2020 附录 E 隧道外包防水性能要求

120

涂料种类

可操

作时

间

(min)

潮湿基

面粘结

强度

(MPa)

抗渗性(MPa) 浸水

168h 后

拉伸

强度

(MPa)

浸水

168h

后断裂

伸长率

(%)

耐

水

性

(%)

表干

(h)

实

干

(h)

涂膜

(120min)

砂

浆

迎

水

面

砂

浆

背

水

面

2 耐水性指标是指材料浸水 168h 后取出擦干即进行试验，其粘结强度及抗渗性的保持率。

表 E.1.4-2 无机防水涂料的性能指标

涂料种类抗折强度

(MPa)

粘结强度

(MPa)

一次抗渗

性

(MPa)

二次抗渗

性

(MPa)

冻融循环

（次）

掺外加剂、掺合料水泥基防水涂

料 >4 >1.0 >0.8 － >50

水泥基渗透结晶型防水涂料 ≥2.8 ≥1.0 >1.0 >0.8 >50

E.2 喷涂型防水涂层

E.2.1 有条件大面积施工的隧道工程，可采用喷涂技术进行防水涂层的施工。喷涂型防

水涂层包括：喷涂聚脲防水涂层、丙烯酸盐喷膜防水涂层、喷涂型橡胶沥青防水涂层等。

E.2.2 喷涂聚脲防水涂料性能指标应符合《喷涂聚脲防水工程技术规程》JGJ/T 200 中的

Ⅱ型产品的规定。聚合物水泥防水涂料性能指标应符合《聚合物水泥防水涂料》GB/T 23445

中Ⅱ型或Ⅲ型产品的规定。

E.3 防水卷材

E.3.1 在隧道工程中应优先选用能与现浇混凝土直接粘结，且有良好施工性能的预铺防

水卷材，其性能指标应符合《预铺防水卷材》GB 23457 的规定。

E.3.2 防水卷材的品种规格和层数的选择，应根据地下工程防水等级、地下水位高低及

水压力作用状况、结构构造形式和施工工艺等因素确定。

E.3.3 卷材防水层的卷材品种可按表 E.3.3-1 选用，并应符合下列规定：

1 卷材外观质量、品种规格应符合现行国家或行业标准；

2 卷材及其胶粘剂应具有良好的耐水性、耐久性、耐刺穿性、耐腐蚀性和耐菌性；

表 E.3.3-1 卷材防水层的卷材品种


121

类别品种名称

高聚物改性沥青类防水卷材

弹性体(SBS)改性沥青防水卷材

（高聚物）改性沥青聚乙烯胎防水卷材（PEE）

聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材

无胎体自粘橡胶沥青防水卷材

合成高分子类防水卷材

三元乙丙橡胶防水卷材

聚氯乙烯防水卷材

聚乙烯丙纶复合防水卷材

高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材

3 不同品种卷材的厚度应符合表 E.3.3-2 的规定。

表 E.3.3-2 不同品种的卷材厚度

卷材品种

高聚物改性沥青类防水卷材合成高分子类防水卷材

弹性体改性沥

青防水卷材、

改性沥青聚乙

烯胎防水卷材

自粘聚合

物改性沥

青聚酯胎

防水卷材

自粘橡

胶沥青

防水卷

材

三元乙

丙橡胶

防水卷

材

聚氯乙

烯防水

卷材

聚乙烯丙纶

复合防水卷

材

高密度

聚乙烯

自粘胶

膜防水

卷材

单层厚度

（mm） ≥4 ≥3 ≥1.5 ≥1.5 ≥1.5 ≥0.7 ≥1.2

双层总厚

度

（mm）

≥

(4＋3)

≥

(3＋3)

≥

(1.5+1.5)

≥

(1.2+

1.2)

≥

(1.2+1.2)

卷材（规定

芯层厚度

0.5）：

≥(0.7＋0.7)

粘结料：

≥(1.3＋1.3)

－

4 高聚物改性沥青类防水卷材的主要物理性能应符合表 E.3.3-3 的要求。

表 E.3.3-3 高聚物改性沥青类防水卷材的主要物理性能

项目

性能要求

弹性体改性沥青防水卷材自粘聚合物改

性沥青聚酯胎

防水卷材

自粘橡胶沥青

防水卷材（无

胎体、树脂

膜）

聚酯毡胎体玻纤毡胎体聚乙烯膜胎

体

可溶物含量（g/m2） 3mm 厚≥2100

4mm 厚≥2900 3mm 厚≥2100 －

拉拉力 ≥800 ≥500(纵向) ≥200(纵向) ≥450(纵横向) ≥200(纵横向)

T/CHTS 10XXX—2020 附录 E 隧道外包防水性能要求

122

5 合成高分子类防水卷材的主要物理性能应符合表 E.3.3-4 的要求。

表 E.3.3-4 合成高分子类防水卷材的主要物理性能

项目

性能要求

三元乙丙橡胶

防水卷材

聚氯乙烯

防水卷材

聚乙烯丙纶复

合

防水卷材

高密度聚乙烯自粘胶

膜

防水卷材

TPO 防水卷

材

断裂拉伸

强度 ≥7.5 MPa ≥10 MPa ≥50N/10mm ≥500N/50mm ≥12 MPa

断裂伸长

率（%） ≥450 ≥200 ≥300 ≥400 ≥500

低温弯折

性(C) -40 -25 -20 -25 -40

不透水性压力 0.3MPa，保持时间 120min，不透水

6 粘贴各类防水卷材必须采用与卷材材性相容的胶粘材料，其粘结质量应符合表 E.3.3-

5 的要求。

表 E.3.3-5 防水卷材粘结质量要求

项目

弹性体改

性沥青防

水卷材、

改性沥青

聚乙烯胎

防水卷材

粘合面

自粘聚合

物改性沥

青聚酯胎

防水卷材

粘合面

自粘橡胶

沥青防水

卷材

粘合面

三元乙丙

橡胶和聚

氯乙烯防

水卷材胶

粘剂

合成橡胶

胶粘带

高密度聚

乙烯自粘

胶膜防水

卷材

粘合面

剪切状态下

的粘合性

（卷材－卷

材）

标准试验条

件

（N/10mm）

≥12 或卷材断裂

粘结剥

离强度(卷材

标准试验条

件≥8 ≥12 或卷材断裂

≥12 或

卷材断裂－

≥12 或

卷材断裂

伸

性

能

（N/50mm） (纵横向) ≥500(横向) ≥200(横向)

延伸率(%) 最大拉力时

≥40(纵横向) －

断裂时

≥250(纵横

向)

最大拉力时

≥30(纵横向)

断裂时≥200

(纵横向)

低温柔度(C) -25，无裂纹

热老化后低温柔度

(C) -22，无裂纹

不透水性压力 0.3MPa，保持时间 120min，不透水


123

－卷材) （N/10mm）

浸水 168h 后

保持率(%) ≥70 ≥70 ≥70 － ≥80

与混凝土粘

接强度（卷

材－混凝

土）

标准试验条

件

（N/10mm）

－ ≥15 或卷材断裂 ≥15 或卷材断裂 ≥20 或卷

材断裂

E.3.4 隧道工程中采用聚乙烯丙纶复合防水卷材的性能，应符合《高分子增强复合防水

片材》GB/T 26518 的规定。

E.3.5 膨润土防水毯的性能指标应符合表 E.3.5 的要求。

表 E.3.5 膨润土防水毯性能指标

项目

性能指标

GCL-NP GCL-OF GCL-AH

单位面积质量（g/m2、干重） ≥4000 且不小于规定值

膨润土膨胀指数（ml/2g） ≥24

拉伸强度（N/10cm） ≥600 ≥700 ≥600

最大负荷下伸长率（%） ≥10 ≥10 ≥8

剥离

强度

非制造布－编织布（N/10cm） ≥40 ≥40 －

PE 膜－非制造布（N/10cm）－ ≥30 －

渗透系数（cm/s） ≤5×10-9 ≤5×10-10 ≤1×10-10

滤失量（mL） ≤18

吸蓝量（g/100g） ≥30

注：GCL-NP 为针刺法钠基膨润土防水毯；GCL-OF 为针刺覆膜法钠基膨润土防水毯；GCL-AH 为胶

粘法钠基膨润土防水板。

T/CHTS 10XXX—2020 附录 F 细部构造防水

124

附录 F 细部构造防水

F.1 施工缝细部构造防水

F.1.1 混凝土浇筑时，需临时设置施工缝时，施工缝留设应规整，并宜垂直于构件表面。

F.1.2 浇筑混凝土时，施工缝结合面应湿润，但不得有积水。已浇筑混凝土的强度不应小

于 1.2MPa。

F.1.3 防水混凝土应连续浇筑，宜少留施工缝。

F.1.4 竖向施工缝的留置宜与后浇带或变形缝相结合。

F.1.5 墙体留设水平施工缝时应符合下列规定：

1 结构断面内采用钢板止水带或自粘丁基橡胶钢板止水带时，水平施工缝宜高出底板表

面 200mm～300mm 的墙体上；

2 结构断面内采用遇水膨胀止水胶（条）、预埋注浆管时，水平施工缝宜设置在结构底

板表面；

3 板下或顶拱拱脚与墙结合的部位，宜留在板墙或拱墙接缝线以下 150mm～300mm 处；

4 外墙有预留洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于 300mm。

F.1.6 水平施工缝的防水构造应符合下列规定：

1 中埋式钢板止水带或自粘丁基橡胶钢板止水带应在结构断面的中部对称埋设，见图

7.5.6-1。钢板止水带宽度不应小于 300mm，厚度不宜小于 3mm；自粘丁基橡胶钢板止水带

宽度不应小于 250mm，厚度不宜小于 5mm，双面应涂覆丁基橡胶，单面丁基橡胶厚度不应

小于 2mm；

2 腻子型遇水膨胀止水条和遇水膨胀止水胶，应设置在结构断面的中部。腻子型遇水膨

胀止水条的宽度和厚度均不宜小于 15mm，宜采用平行错搭的方式进行搭接，搭接长度不应

小于 30mm。遇水膨胀止水胶的宽度不宜小于 10mm，厚度不宜小于 5mm；

3 预埋注浆管应设置在结构断面的中部见图 F.1.6。注浆管应与先浇混凝土基层密贴，

固定间距宜为 200mm～300mm；

4 水泥基渗透结晶型防水涂料可涂刷在结构断面上，其用量及厚度应符合本标准第

7.5.5 条的规定；

5 防水卷材或防水涂料宜以缝为中心对称设置在施工缝的迎水面，并与结构外防水层相

附录 F 细部构造防水 T/CHTS 10XXX—2020

125

匹配。防水卷材的宽度不应小于 400mm，厚度应符合本标准第 3.4.2 条的规定；防水涂料宽

度不应小于 400mm，厚度不宜小于 1.5mm；

6 聚合物水泥防水砂浆宜用于施工缝的迎水面，以缝为中心对称抹面，宽度不宜小于

400mm。

图 F.1.6 钢板止水带、预埋注浆管施工缝防水构造

1－先浇混凝土；2－后浇混凝土；3－防水卷材或防水涂料；4—中埋式钢板止水带或自粘丁基橡胶钢板止

水带；5－预埋注浆管；6－注浆导管

F.1.7 施工缝中预埋注浆管的注浆应在混凝土达到设计强度、结构装饰施工前进行。

F.1.8 自粘丁基橡胶钢板止水带的性能及试验方法应符合表 F.1.8 的规定。

表 F.1.8 自粘丁基橡胶钢板止水带主要性能指标

序号项目指标

1 橡胶层不挥发物含量（%） ≥98

2 橡胶层低温柔性（-40℃）无裂纹

3 橡胶层耐热性（90℃,2h）无滑移、无流淌、无滴

落、无集中性起泡

4 止水带搭接剪切强度

（N/mm）

无处理 ≥3.5 且橡胶层内聚破坏

5 热处理（80℃，168h） ≥3.0 且橡胶层内聚破坏

6

与后浇砂浆正拉粘结强度

/MPa

无处理 ≥0.2 且橡胶层内聚破坏

7 浸水处理（23℃，168h） ≥0.2 且橡胶层内聚破坏

8 碱处理（饱和 Ca(OH)2 溶液浸泡，168h） ≥0.2 且橡胶层内聚破坏

9 热处理（80℃，168h） ≥0.2 且橡胶层内聚破坏

F.1.9 制品型遇水膨胀止水条的物理性能应符合现行国家标准《高分子防水材料第 3 部分

3

5 6

1

2

B/2 B/2

1

2

B/2 B/2

200～300

3

4


126

遇水膨胀橡胶》GB18173.3 的规定；腻子型遇水膨胀止水条的物理性能应符合表 F.1.9 的规

定。

表 F.1.9 腻子型遇水膨胀止水条主要性能指标

项目技术指标试验方法

硬度（C 型微孔材料硬度计，度） ≤40

现行行业标准《硫化橡胶或热塑性橡胶.

第 1 部份：邵氏硬度计法（邵尔硬度）》

GB/T 531.1

7d 膨胀率为最终膨胀率的 ≤60%

现行行业标准《膨润土橡胶遇水膨胀止

水条》JG/T141

最终膨胀率（21d，%） ≥220

耐热度（80℃×2h）无流淌

低温柔性（-20℃×2h，绕 φ10mm 圆

棒）无裂纹

耐水性（浸泡 15h）整体膨胀无碎块

F.1.10 遇水膨胀止水胶的物理性能应符合现行行业标准《遇水膨胀止水胶》JG/T312 的规

定。

F.1.11 钢板止水带宜选用低碳钢制作，并宜镀锌处理。

F.1.12 橡胶止水带的物理性能应符合现行国家标准《高分子防水材料第 2 部分止水带》

GB/T 18173.2 的规定。

F.1.13 预埋注浆管的物理性能应符合现行国家标准《混凝土接缝防水用预埋注浆管》

GB/T31538 的规定。

F.2 变形缝细部构造防水

F.2.1 变形缝的设置应满足密封防水、适应变形、施工方便等要求。

F.2.2 用于伸缩的变形缝宜少设，可根据建筑形式、地质条件、结构施工等情况，采用后

浇带、加强带或诱导缝等替代措施。

F.2.3 变形缝处混凝土的厚度不应小于 300mm。

F.2.4 变形缝最大允许变形量不宜大于 30mm。

F.2.5 地下工程变形缝宽度宜为 30mm～50mm。

F.2.6 变形缝的防水措施可根据施工方法按本指南表 7.8.2-2 选用，并应符合下列规定：

1 应选用中埋式钢边橡胶止水带或橡胶止水带，止水带宽度不宜小于 350mm；


127

2 底板和侧墙的迎水面可选用外贴式橡胶止水带，止水带宽度不宜小于 350mm。

3 外贴式橡胶止水带收头应留置在高出顶板迎水面 500mm 以上，并应进行收头密封处

理；

4 背水面防水宜选用无穿孔可卸式橡胶止水带或穿孔可卸式橡胶止水带。固定止水带的

预埋角钢与混凝土接触面，宜设置宽度不小于 10mm、厚度不小于 6mm 的遇水膨胀止水胶。

无穿孔可卸式橡胶止水带防水构造见图 F.2.6。

100

100

a 转角剖面图 b 正视图

c 剖面详图

图 F.2.6 可卸式橡胶止水带

1－螺栓；2－铁件压块；3－无穿孔可卸式橡胶止水带；4－预埋角钢；5－圆钢；6－钢板压条；7－自粘

丁基密封胶带；8－固定埋脚；9－遇水膨胀止水胶

F.2.7 变形缝遇永久性围檩结构时，止水带应在围檩施工前预先埋设，止水带伸出围檩的

长度，应满足与后续施工变形缝止水带的衔接要求。施工过程中应对预埋止水带进行保护。

F.2.8 环境温度高于 50℃处的变形缝，中埋式止水带应采用金属制作。

F.2.9 橡胶止水带形状除符合现行国家标准《高分子防水材料第 2 部分止水带》GB18173.2

的规定外，其他常用形状见图 F.2.9。橡胶止水带变形孔的宽度（B）宜为 30mm～50mm，高

度（H）应根据结构变形量计算确定。


128

a 外贴式橡胶止水带 b 无穿孔可卸式橡胶止水带

c 中埋式橡胶止水带 d 中埋式钢边橡胶止水带

图 F.2.9 橡胶止水带常用形状

F.2.10 变形缝用橡胶止水带的技术指标及试验方法应符合现行国家标准《高分子防水材

料第 2 部分止水带》GB/T 18173.2-2014 中 B 类产品的要求。

F.3 后浇带细部构造防水

F.3.1 后浇带间距和位置应按结构设计要求确定，宽度宜为 600 mm～1000mm。

F.3.3 后浇带应采用补偿收缩混凝土浇筑，其抗渗性能和抗压强度等级不应低于两侧混凝

土。

F.3.3 后浇带防水构造应根据结构形式、可操作性及施工条件进行设计，并符合下列规定：

1 混凝土结构断面内可采用自粘丁基橡胶钢板止水带、钢板止水带、预埋注浆管、遇水

膨胀止水胶等防水措施；

2 混凝土结构迎水面可选用防水卷材、防水涂料等防水措施。防水卷材、防水涂料的宽

度不宜小于 400mm；

F.3.4 后浇带需超前止水时，应设置临时变形缝，并应符合下列规定：

1 底板后浇带留置深度应大于底板厚度 50 mm～100mm，侧墙后浇带深度与结构侧墙

相同；

2 后浇带下部用于封底的混凝土厚度不应小于 200mm，配筋应经结构计算确定，混凝

土强度等级同底板混凝土；

3 封底混凝土的临时变形缝宽度宜为 30mm～50mm，变形缝内防水措施应采用中埋式


129

橡胶止水带或外贴式橡胶止水带；

4 超前止水后浇带位置可根据工程情况设置，底板超前止水后浇带应在端部做好封头；

F.3.5 补偿收缩混凝土的配制及原材料的质量，应符合现行行业标准《补偿收缩混凝土应

用技术规程》JGJ/T178 的规定。

F.4 穿墙管及埋设件细部构造防水

F.4.1 穿墙管应在浇筑混凝土前预埋。

F.4.2 结构上的埋设件宜采用预埋或预留孔（槽）等方法。

F.4.3 开槽、开孔、预留孔部位，混凝土厚度不应小于 200mm。当厚度小于 200mm 时，

应采取局部加厚或其他防水措施。

F.4.4 穿墙管与内墙角、凹凸部位的距离不应小于 250mm。

F.4.5 预埋套管式穿墙管防水构造见图 F.4.5，并应符合下列规定：

1 预埋套管可采用翼环、丁基密封胶带或遇水膨胀止水胶止水。金属翼环宽度不应小于

50mm，厚度不应小于 2mm，并与套管双面满焊；丁基密封胶带宽度不应小于 20mm，厚度

不应小于 2mm；遇水膨胀止水胶宽度宜为 12mm～18mm，厚度宜为 8mm～10mm；遇水膨

胀止水胶应双道设置，宽度宜为 10mm～15mm，厚度宜为 5mm～8mm；

2 浇筑混凝土时，应采取措施防止水泥浆进入套管内；

3 穿墙管与套管、套管与混凝土之间，应在内外两侧端口进行密封处理。密封材料嵌入

深度不应小于 20mm，且应大于间隙的 1.5 倍；中间间隙宜采用聚氨酯泡沫填缝剂填实；

4 侧墙整体防水层应将加强层全部覆盖。

a 带翼环套管穿墙管 b 止水胶条套管穿墙管

图 F.4.5 预埋套管穿墙管防水构造


130

1－穿墙管；2－套管；3－翼环；4－封口密封胶；5－聚氨酯泡沫填缝剂；6－防水加强层；7－丁基密封

胶带或遇水膨胀密封胶

F.4.6 后凿安装穿墙管时，开孔尺寸应满足穿墙管要求，位置应经计算确定，并应采取机

械钻孔的方法。穿墙管应固定牢固，防水构造见图 F.4.6。

图 F.4.6 后开孔穿墙管防水构造

1－穿墙管；2－封口密封胶；3－聚氨酯泡沫填缝剂；4－防水加强层

F.4.7 采用法兰式套管时，套管应加焊止水环，其防水构造见图 F.4.7。

图 F.4.7 法兰式套管穿墙管防水构造

1－翼环；2－密封材料；3－背衬材料；4－充填材料；5－挡圈；6－套管；7－止水环；8－橡胶圈；9－

翼盘；10－螺母；11－双头螺栓；12－短管；13－主管；14－法兰盘

F.4.8 同一部位多管穿墙时，宜采用穿墙套管群盒或钢板止水穿墙套管群方法。穿墙套管

群盒或钢板止水穿墙套管群应与结构钢筋焊接固定。穿墙套管群盒空腔内宜浇筑柔性密封材

料或无收缩水泥基灌浆料，构造做法见图 F.4.8。


131

a 穿墙套管群盒 b 钢板止水穿墙套管群

图 F.4.8 群管穿墙防水构造

1－混凝土侧墙；2－无收缩自流平水泥灌浆料；3－穿墙套管；4－止水环、止水钢板；5－浇注孔；6－封

口钢板；7－固定角钢

F.5 桩及格构柱细部构造防水

F.5.1 桩头防水设计应符合下列规定：

1 桩头顶面、侧面及桩边的混凝土垫层面，宜涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，宽度不

应小于 150mm，厚度不应小于 1.0mm，用量不应小于 1.5kg/m2；

2 桩头防水材料应与底板防水层连为一体；

3 桩头钢筋的根部可采用遇水膨胀止水胶密封防水。遇水膨胀止水胶的宽度不宜小于

10mm。

F.5.2 底板防水层为防水卷材时，卷材应贴近桩头切割，收头采用防水涂料或密封胶密封

处理。防水涂料与卷材的搭接宽度不应小于 150mm，桩侧涂刷高度不得超过桩顶。

F.5.3 底板防水层为防水涂料时，桩头根部应增设同材质的防水涂料加强层。加强层的平

面涂刷宽度不宜小于 200mm，厚度不宜小于 2.0mm，涂刷高度不应超过桩顶。

F.5.4 穿过结构底板的格构柱防水应符合下列规定：

1 防水施工前格构柱应凿除干净，不得有泥垢；

2 混凝土支撑桩不得有渗水，如有渗水应采用堵漏措施；

3 底板厚度的 1/2 处，格构柱的内外侧应分别设置止水钢板，止水钢板的单侧宽度不应

小于 50mm，钢板厚度不应小于 3mm，与格构柱焊接牢固；

4 距离底板背水面 100mm 左右的格构柱缀板部位，应设置遇水膨胀止水胶。

用词说明

132

用词说明

1 本指南执行严格程度的用词，采用下列写法：

1）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词，正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不

得”。

2）表示允许稍有选择，在条件允许时首先应这样做的用词，正面词采用“宜”，反面词采用

“不宜”。

3）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。

2 引用标准的用语采用下列写法：

1）在标准条文及其他规定中，当引用的标准为国家标准或行业标准时，应表述为“应符合《×

××××》（×××）的有关规定”。

2）当引用指南的其他规定时，应表述为“应符合本指南第×章的有关规定”“应符合本指南第

×.×节的有关规定”“应按本指南第×.×.×条的有关规定执行”。

133


（征求意见稿）

T/CHTS 10XXX-2020

条文说明

《公路堰筑隧道设计指南》（T/CHTS 10XXX—2020）

134

1 总则

1.0.2 修建公路水下隧道的方法有钻爆法、沉管法、盾构法、堰筑法等，我国城市多围绕

河流、湖泊建设，随着各级路网的逐步健全、地下空间的发展以及水利环保要求的提升，水

下交通隧道以其独特优势逐渐成为跨越江河湖海的新方式，对于水深小于 15m 的湖泊、河

流、近海修建水下隧道，堰筑法是较为经济合理的工法之一。本指南适用于采用堰筑法的新

建及改扩建公路水下隧道，城市道路堰筑隧道可参考使用。

条文说明

135

3 基本规定

3.0.2 堰筑隧道主体结构包含隧道行车洞、隧道管廊、附属设备用房（泵房、风机房、配

电房、避难室等）、光过渡设施、路面结构、地基基础、防排水设施等土建工程；临时结构

包含围堰工程、围护工程、施工临时道路等。

3.0.3 鉴于道路隧道随着其长度增加，潜在的发生火灾或其他事故的危险性也增加，救援、

疏散难度也随之增大，本指南在参考《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）8.0.2 条、《公路

隧道设计规范》（JTG 3370.1-2018）1.0.4 条等相关规范条款基础上，考虑到既有的公路堰筑

隧道建设规模，将 “特长隧道（L>3000）”细分为“I 类（L＞5000）”和“II 类（5000≥L＞3000）”

两大类。当隧道设有光过渡区段时，如该区段能满足全封闭要求，亦应算入封闭段长度以内。

3.0.4 隧道土建工程与附属工程应强调协调一致。

3.0.5 穿越水深较小的水体修建隧道，堰筑法相对盾构法、钻爆法具有埋深浅、接线条件

好、结构型式灵活、技术风险小、工期短、造价低的优势，相对沉管法占地小（不需设置干

坞）、污染小（不需大量疏浚）、工期短、造价低等优势。结合已（在）建堰筑隧道的案例，

一般情况下，水深小于 15m 时，采用堰筑法修建隧道较为经济合理，可优先选用。

3.0.6 临时工程计算时土的抗剪强度指标选取参照现行《建筑基坑支护技术规程》。

3.0.7 堰筑隧道永久结构通常采用水土分算及静止土压力计算。

3.0.8 永久结构采用分项系数表达的设计方法，而临时工程实际设计过程中多采用综合分

项系数，稳定性计算均采用安全系数表达式。

3.0.9 永久结构及临时结构均应考虑可能出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极

限状态分别进行荷载组合。

3.0.10 根据《关于在初步设计阶段实施公路桥梁和隧道工程安全风险评估制度的通知》（交

公路发[2010]175 号，公路隧道应进行安全风险评估，评估方法、内容符合《公路桥梁和隧

道工程设计安全风险评估指南》的相关规定。

3.0.11 行政审批要求隧道工程进行工程环境影响评价，并经主管部门审批，隧道设计方案

应执行相应的审批意见，做到预防为主、防治结合、综合治理。


136

4 调查与勘察

4.1 一般规定

4.1.2 调查资料是隧道位置选择、工程布置、结构设计，施工方法以及计划工期、工程投

资等整个设计工作的依据，调查资料应齐全、准确。

4.1.3 堰筑隧道的水文条件是决定工程总体设计方案的重要因素，对于调查手段难以掌握

的资料，需要开展专项评估，为工程设计提供准确的基础资料。

4.4 勘察

4.4.4 除一般的不良地质及特殊性岩土外，尚需进行古河道、水下障碍物的勘察。

4.4.7 隧道主体钻孔各规范规定不尽相同，结合已建工程经验，勘探孔布设参考《岩土工

程勘察规范》 (GB50021)、《城市轨道交通岩土工程勘察规范》GB50307、《公路工程地质勘

察规范》（JTG C20），主体勘探孔尽量兼顾主体结构、基坑工程、地基与基础等分项工程。

围堰工程布设参考《水利水电工程地质勘察规范》GB50487 关于土石坝和混凝土重力坝的要

求。

表 4.6.7-1、4.6.7-2 场地分级参照《公路工程地质勘察规范》（JTG C20）。

条文说明

137

5 总体设计

5.2 隧道位置选择

5.2.2 堰筑隧道顶板最小埋深一般按规划河（湖）床底标高以下 1m 控制，如埋深过浅，

顶板以上覆土厚度较薄，对主体结构不能起到有效的保护作用；堰筑隧道多采用矩形或折板

断面，因此控制最大埋深要求顶板以上覆土小于 0.5 倍结构高度，可减小结构厚度、基坑深

度等。

5.3 隧道平纵设计

5.3.2 《公路路线设计规范》（JTG D20）9.2.2 条，“特长、长隧道宜采用直线线形”，9.2.1

条，“受条件限制采用长直线时，应结合具体情况采用相应的技术措施”。采用直线线形结构

施工便利，对隧道通风、防灾有利，但长直线行驶易使驾驶员感到单调、疲乏，容易造成超

速行驶状态，日本、德国规定直线最大长度不宜超过设计速度的 20 倍，即 72 秒行程。

因此，堰筑隧道采用长直线线形时，应采取相应的技术措施消除视觉单调、驾驶疲劳等，

包括视线诱导、限速、变化纵坡、疲劳驾驶警示等措施或设施。

5.4 隧道横断面设计

5.4.8 《公路工程技术标准》JTG B01 建筑限界隧道内设置人行检修道，根据养护技术的

提升，目前检修多利用车道或硬路肩，三车道以上或双车道设置硬路肩、连续紧急车带时，

不设检修道可减小隧道断面、节约工程造价。

5.6 附属建筑

5.6.6 规定与上海市《道路隧道设计标准》DGTJ08-2033 基本一致，5.6.5 条增加设计速度

120km/h 的长度规定。

5.7 施工筹划

5.7.3 已（在）建工程围堰分仓根据水域特点，通常有一次筑堰、分阶段筑堰以及分期流

水推进等方式。

5.7.4 从太湖隧道及阳澄西湖隧道等里程长、宽度大的堰筑隧道实施工程情况看，主体结

构混凝土浇筑量大，泵车展开后宽度达 10m，加上边沟宽度，因此施工临时道路不宜小于


138

12m，可满足实际浇筑的需求。在浇筑混凝土时，施工临时道路基本无通行能力，实际工程

中多在基坑和围堰之间设置单独的运输通道，同时兼做逃生通道，与施工临时道路功能互补。

5.7.5 相对陆域段施工，水域段应充分考虑施工期的救援逃生通道。

条文说明

139

6 主体结构

6.1 一般规定

6.1.4 安全等级划分考虑了隧道主体结构破坏后果的严重性和隧道的规模，大部分对象划

分为一级。此外，隧道内的主要构件宜与整体结构相同，次要构件可适当降低安全等级。

6.1.7 根据《工程结构可靠性设计统一标准》（GB 50153-2008）4.2.1 条、《公路桥涵设计通

用规范》（JTG D60-2015）3.1.4 条规定：地震作用是一种特殊的偶然作用，与其他偶然作用

相比，地震作用能够统计且有一定的统计资料，可以确定其标准值，设计表达式也不同，因

此将地震设计状况单独列出。

6.2 荷载分类和荷载效应组合

6.2.4 沉船、锚击荷载指隧道上方航道范围内可能出现的偶然荷载，可以根据航道等级查

询《内河通航标准》（GB 50139-2014）、《海港总体设计规范》（JTS 165-2013），并进行考虑

水深及覆土厚度由试验确定。爆炸荷载可根据爆炸等级、作用位置等效为隧道行车孔内侧垂

直于结构表面向外的分布力。火灾作用无直接荷载，但应考虑混凝土在高温环境下的损伤，

可通过弹性模量及强度折减考虑。

根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）（2018 年版）12.1.3 条对不同类型隧道承

重结构体的耐火极限进行了规定，同时 C.0.2 条明确耐火极限判定标准应符合下列规定：

①当采用 HC 标准升温曲线测试时，耐火极限的判定标准为：受火后，当距离混凝土底

表面 25mm 处钢筋的温度超过 250℃，或者混凝士表面的温度超过 380℃时，则判定为达到

耐火极限。

②当采用 RABT 标准升温曲线测试时，耐火极限的判定标准为：受火后，当距离混凝土

底表面 25mm 处钢筋的温度超过 300℃，或者混凝土表面的温度超过 380℃时，则判定为达

到耐火极限。

根据《建筑钢结构防火技术规范》（GB 51249-2017）5.2.2 条：高温下普通混凝土的轴心

抗压强度及弹性模量折减系数如下表：

温度 T/℃ 20 100 200 300 400

轴心抗压强度折减系数 1.00 1.00 0.95 0.85 0.75

弹性模量折减系数 1.000 0.625 0.432 0.304 0.188

注：表中数值可线性插值。

6.2.5 关于荷载效应组合补充几点说明：①永久作用对结构的承载能力有利时，其分项系


140

数应取 1.0；②可变作用对结构的承载能力有利时，其分项系数可取 0；③竖向土压力与水

平土压力应按相互独立的荷载进行组合；④偶然作用相互之间不组合；⑤有条件时，可根据

作用的概率分布确定作用分项系数；⑥施工阶段设计时，永久荷载分项系数可取 1.25 或者

在正常计算的效应值乘以 0.9 的临时性系数。

设计应考虑如下典型设计工况：

工况一：隧道顶板覆土完成，底板泄水孔尚未封堵情形，如图 6.2.5—a 所示，底板超载

表示施工荷载，而非正常运营的汽车荷载；

工况二：隧道顶板覆土完成，底板泄水孔封堵且底板水压力上升至设计工况，但尚未通

车情形，如图 6.2.5—b 所示。

工况三：隧道顶板覆土完成，底板泄水孔封堵且底板水压力上升至设计工况，隧道填土

面以上超载出现，隧道内超载（如汽车荷载）与水反力方向相反，分项系数取为 0，如图 6.2.5—

c 所示。

a）工况一荷载分布示意图

b）工况二荷载分布示意图

条文说明

141

c）工况形三荷载分布示意图

图 6.2.5 某折板拱断面隧道典型工况荷载分布示意图（结构自重未表达）

6.3 结构设计

6.3.3 抗浮稳定性验算是堰筑隧道设计的重要内容，关键在于两个方面：抗浮水位的确定

和抗浮承载力的确定。

在施工阶段，应根据施工期的抗浮设防水位(可取近 n 年最高水位，n 为施工期年限)或

采取降水措施后稳定水位进行抗浮验算，通过采用可靠的降、排水措施或临时压载方式满足

抗浮稳定要求。在使用阶段，应根据设计基准期抗浮设防水位进行抗浮验算，设计基准期内

抗浮设防水位应根据长期水文观测资料所提供的建设场地地下水历史最高水位计算。当地表

径流与地下水有水力联系时尚应考虑地表径流对地下水位的影响。当大面积填土面高于原有

地面时，应按填土完成后的地下水位变化情况考虑。

隧道结构主要采用隧道自重及其上作用的永久荷载之和来抵抗水浮力，不满足要求时，

考虑设置抗拔桩。抗浮设防水位以上覆土采用天然重度，抗浮设防水位以下采用浮重度，隧

道结构自重采用总重度。考虑摩阻力时的抗浮分项系数目前尚无统一规定，根据《地铁设计

规范》（GB 50157-2013）11.6.3条及其条文说明，上海地铁计算采用摩阻力容许值，取 γf=1.10；

广州、南京、北京、深圳地铁计算采用摩阻力标准值（极限值），取 γf=1.15；其余地方多未

明确摩阻力取值对象；本指南明确采用上海计算方法。同时，考虑到桩基单桩抗拔承载力容

许值 Rtd 计算时已考虑折减，故单独列项，不再除以抗浮分项系数 γf。

参考《地铁设计规范》（GB50157-2013）11.6.1 条：当混凝土保护层厚度较大时，虽然

表面裂缝宽度的计算值较大，但从总体上看，较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有

利的，故本条规范规定，当设计采用的最大裂缝宽度计算公式中保护层的实际厚度>30mm

时，裂缝宽度验算时的保护层厚度可取 30mm。

6.3.4 变形缝兼作伸缩缝、不均匀沉降缝及抗震缝，变形缝宽度与建成后最高温度（可取


142

设计基准期内最高日平均温度）与合拢温度之差成正比，与两侧节段长度之和的一半（即变

形缝有效控制长度，如图所示）成正比，同时受到隧道两侧围护结构及底板下桩基影响。条

文给出的变形缝间距和宽度是综合目前已建隧道经验和教训，当隧道变形缝间距较大时，使

用期节段易产生横向伸缩裂缝，当变形缝间距较小时，变形缝数量较多，渗漏概率也增加。

变形缝宽度应在满足伸缩要求的前提下，适当预留余量，保证变形缝两侧混凝土不出现挤碎

现象。施工缝间距与变形缝间距、混凝土种类、气候条件以及施工单位浇筑能力、管理水平

等因素有关，本指南给出施工缝间距建议区间，冬季施工可取大值，夏季施工应取小值，同

时，当施工过程中采用有效降低水化热（如冷却骨料、冰水拌和、混凝土内设冷凝水管等）

措施时，经专项论证后，可适当放大间距。变形缝位置钢筋及混凝土断开，应设置剪切杆或

榫槽方式控制变形，同时，预埋管线过变形缝处应考虑一定的补偿措施，如变形缝附近设大

直径软管、增设手孔等方式。

图 6.3.4 变形缝有效控制长度示意图

6.5 耐久性设计

6.5.2 本条对于公路堰筑隧道环境分类及环境作用等级的划分，主要依据《公路工程混凝

土结构防腐蚀技术规范》（JTG/T B07-01-2006）中 3.0.4 条的有关规定。

6.5.3 提出最低强度等级与最大水胶比的限制，是混凝土设计施工标准中控制混凝土耐久

性的常用做法。影响混凝土结构耐久性的首要因素是混凝土的密实性，而不是强度，所以为

了保证混凝土的密实性，首先要规定最大水胶比的限制。本条用水胶比取代以往用水灰比来

间接表达混凝土的密实性质量，同时用胶凝材料用量取代以往的水泥用量。

在一般环境下，大气中的混凝土碳化从混凝土停止施工养护后就有可能开始，不像冻融

或氯盐环境那样，在多数情况下要在施工阶段结束交付使用以后才接触所考虑的环境因素作

用。在混凝土中掺入粉煤灰会降低混凝土的碱度，但当水胶比不是很低时，能加速混凝土的

碳化，故应对一般环境下处于大气中的混凝土限制胶凝材料中粉煤灰的最大用量。

掺入引气剂在混凝土中形成微细均匀的圆形气泡，能缓解混凝土中的冰晶压力，是提高

混凝土抗冻性的有效措施。粉煤灰中含有未燃尽的碳，能影响混凝土的含气量；较大掺量的

条文说明

143

粉煤灰能增加拌合物的粘聚性，也影响气泡的形成。故在 D 级以上的冻融环境中，要限制

粉煤灰掺量，同时限制粉煤灰的烧失量。

6.5.6 本条规定了不同环境作用下的混凝土耐久性性能指标。相关数值是经过国内几条重

要公路隧道及轨道交通工程的实践确定的。现行国家标准《普通混凝土长期性能与耐久性能

试验方法标准》(GB/T 50082-2009)也使结构的耐久性参数的检测规范化，同样，已有的工程

实践也证明了对衬砌结构提出耐久性要求，既是必要的，也是成熟的。


144

8 围堰工程

8.1 一般规定

8.1.1 围堰工程与堤防工程相接时，施工期间应确保不降低堤防工程等级，并满足现行《堤

防工程设计规范》GB 50286 的规定，穿越 1、2 级堤防应做专项设计。

8.1.2 《水利水电工程围堰设计规范》SL645 根据保护对象、失事后果、使用年限及围堰

工程规模等划分为 3、4、5 级；《钢围堰工程设计标准》GB/T 51295 根据主体结构安全等级、

平面尺寸、围堰高度、围堰水深、使用年限和地质条件划分为三个安全等级。

堰筑隧道围堰工程保护对象是主体结构和基坑工程等，围堰工程高度与水深、浪高等均

有关联，同时其使用年限越长，对结构承载能力及正常使用能力的要求越高，因此围堰高度

和使用年限是围堰分级的基本要素。当水文条件、地质条件复杂时或采用新型结构时，为保

证围堰工程安全可靠，可适当提高安全等级。

8.1.3 堰筑隧道围堰工程对应《水利水电工程围堰设计规范》SL645 中的等级大部分是 4

级围堰，重现期土石围堰采用 20~10 年、混凝土结构采用 10~5 年；《钢围堰工程设计标准》

GB/T 51295 不论安全等级均采用 20 年重现期。根据以往工程统计，围堰工程设计重现期一

般均小于 20 年，但不宜小于 10 年，因此采用范围值根据工程实际情况选取是合适的。

8.1.5 而《钢围堰工程设计标准》GB/T 51295 堰顶高程高出设计水位 0.5~1.0m 包含了设计

水位及安全加高，海域中另外考虑波浪影响，该规程未规定设置挡浪墙的情况。实际工程中

通常会在迎水侧结合围堰结构设置挡浪墙，该方式既能阻挡风浪，也能够降低结构高度，实

现工程节约。

8.1.6 围堰顶宽度下限的推荐值应能满足施工和防汛抢险要求，以便于施工车辆通行。《钢

围堰工程设计标准》GB/T 51295 对钢围堰宽度推荐取 0.9~1.2 倍围堰高度，宽度过大对拉杆

受力不利。

8.1.7 堰筑隧道基坑需开挖、回填土方，围堰工程可充分利用基坑开挖土方。

8.1.8 围堰坡脚与基坑外边线的距离，包括纵向围堰与基坑两侧开挖边线的距离、横向围

堰与基坑端头开挖边线的距离。

8.1.9 对于同一断面中同时包含土石围堰及钢板桩的组合形式，首先应根据组合中承担的

功能明确其围堰类型，并按相应类型进行设计计算。土石围堰采用钢板桩作为防渗体的，除

渗流计算外，其余稳定、强度计算不宜计入钢板桩的有利影响；单排钢围堰采用土石护坡的，

除稳定、强度计算外，渗流计算不宜计入土石护坡的有利影响。

条文说明

145

8.2 围堰稳定性

8.2.1 综合《钢围堰工程设计标准》GB/T 51295 的要求，结合已（在）建工程设计经验确

定稳定性验算的内容。

8.2.2 参照《碾压式土石坝设计规范》（DL/T 5395）的规定。

8.4 钢围堰

8.4.1 根据在建项目经验，双排钢围堰内填土期间，拉杆受力存在一定的不均匀性，因此，

在设计值得基础上，考虑 1.35 的不均匀系数，是提高围堰填筑期间安全性的措施。

8.4.2 已（在）建工程双排钢围堰多采用黏性土作为填料，黏性土填料具有较好的防渗性，

但应严格控制不应采用淤泥、淤泥质土，该类土体含水量高、难以压实。位于近海或其他缺

乏黏性土的地区，采用中粗砂作为填料时，可通过增加防渗体、封顶、泄水孔等方式提高堰

体的防渗性能。


146

9 围护工程

9.1 一般规定

9.1.3 堰筑隧道基坑一般里程较长，常采用分期、分段实施的方式，每个分期段落相当于

一个独立的基坑工程，因而分别确定安全等级和环境保护等级。

9.1.4 堰筑隧道采用放坡开挖已经有很多成功的案例，在地质条件和周边环境允许的情况

下，放坡开挖具有造价低、场地条件好、施工速度快等优势；堰筑隧道较少采用锚拉式结构。

9.7 支撑与立柱

9.7.1 堰筑隧道基坑为长条形基坑，采用对撑为主的支撑形式，第一道支撑采用钢筋混凝

土支撑，有利于提高支护结构的整体性。

9.8 开挖与回填

9.8.4 目前常用的水下开挖软土的处理方式有吹填法、土工管袋技术及就地固化处理技术

等。

1）吹填法是一种传统的处理工艺，通过高压水枪冲土制备泥浆，泵送至泥浆池中，通

过自然晾晒或脱水机进行脱水，通过降低含水率提高土性指标。该方法需要占用大量临时用

地，并且对环境污染严重。

2）土工管袋技术是近年来逐渐应用于江河湖库的脱水固化技术，具有脱水速率快、全

封闭施工、耐候性强等优势。土工管袋（Geotube）技术，管袋由聚丙烯或聚酯纱材料编织

而成，具有过滤功能的土工袋，直径、尺寸根据工程需要定制。

3）就地固化处理技术是一种利用固化剂对软土等土体进行就地固化处理，使土体达到

一定强度或其他使用要求的原位土体加固技术。该方法可免去开挖、清淤等操作，直接进行

原位处理，能够实现资源的循环利用，节能环保。

9.8.5 为便于开挖后回填，水泥剂量不宜过大、养护时间不宜过长，满足干法外运条件后，

即可进行开挖后回填至前一段隧道结构上。

条文说明

147

10 地基与基础

10.4 桩基础

10.4.1 堰筑隧道一般浅埋隧道，且隧道建成后对于地基的附加应力比原始状态要来得小，

桩基础一般抗拔为主，承压、抗水平作用为辅，同时起到抗不均匀沉降作用。

10.4.2 考虑到隧道内桩基主要是摩擦型，直径/边长不宜取大值，预制方桩边长一般取为

300~500mm，预制管桩、钻孔灌注桩直径一般取为 600~1000mm。

10.4.4 水下浇筑的混凝土实际强度会比混凝土标准试块强度等级低，为了使实际强度达到

设计要求，当混凝土强度等级低时，一般提高一级混凝土强度等级进行配制。但当混凝土强

度等级较高时，按照提高一级配制混凝土尚嫌不足，所以在无试验依据的情况下，水下混凝

土配制的标准试块强度等级应比设计混凝土强度等级提高。参考上海市《基坑工程技术规范》

（DG/TJ 08-61-2018）9.2.28 条及条文说明，提高等级可参照下表：

项目混凝土强度等级对照表

设计强度等级 C25 C30 C35 C40 C45 C50

标准试块强度等级 C30 C35 C40 C50 C55 C60

10.4.9 隧道沉降宜参考实体模型试验估算沉降量，不宜采用类似“实体基础分层总和法”的

方法计算隧道的沉降量。对于采用天然基础的隧道，在沿隧道纵向地层条件和覆盖厚度没有

突变的情况下，隧道的沉降量可采用平面有限元按考虑先卸载再回填效应的方法进行分析；

对于采用桩基础的隧道，可采用以 Mindlin 公式为依据的单向压缩分层总和法计算最终沉

降。

公路堰筑隧道设计指南...2020/04/30 ·...

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