JTG／T 3371-2022  公路水下隧道设计规范

围岩及大气等环境条件对结构耐久性的影响

隧道围岩渗水能顺畅地排入 计砌基本不承担水压力的复合衬砌。

特种设备标准2.1.10限排复合衬砌

限制隧道围岩渗水排入隧道内，衬砌结构承担部分水压力的复合衬础

不考虑隧道围岩渗水排入隧道内，作用于衬砌结构上的水压力按全部水头高度计 合衬砌。

2.1.12管节element

采用一次或分次预制，可实施浮运、沉放及水下对接的沉管隧道结构单元。相邻节段 间纵向钢筋不连通，组成的管节称为节段式管节，反之称为整体式管节

2.1.13节段segment

管节沿纵向划分的预制单元。

2.1.14 干坞 dry dock

为预制沉管隧道的管节而设置的专用场地。

2.1.15最终接头closureorfinaljoin

现沉管隧道贯通的连接结构，文称合拢接

2.1.16GINA正水带GINAWaterstop

安装于管节接头处，通过水力压接形成的第一道防水构造的压缩式防水专用橡

安装于管节接头或节段接头处，通过内贴形成的第二道可更换式防水专用橡胶制品。

2.1.18盾构管片shieldsegment

盾构隧道衬砌环的基本单元，有钢筋混凝土管片、钢纤维混凝土管片、钢管片、 片、复合管片等多种类型。

供盾构组装、拆卸、掉头、吊运管片或出碴等使用的竖向通道，包括始发工作并、中 可工作井、到达工作井等

2.1.20盾构始发shieldlaunching

机从始发工作并进入地层的一系列作业，

2.1.21盾构到达shield arrival

2.1.22基坑安全等级safetygradeoffoundationpit

量基坑工程破坏后果及复杂程度的指标，根据基坑开挖深度、工程地质条件、水文 牛、环境条件及使用条件等综合确定

E一一混凝土弹性模量； C20一一立方体抗压强度标准值为20MPa的混凝土强度等级； fck一一混凝土轴心抗压强度标准值； Jk一一混凝土轴心抗拉强度标准值； 、钢筋抗拉、抗压强度标准值。

2.2.2作用、作用效应

SQ)一一与作用在结构之上的荷载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； 一一作用在结构之上的作用组合标准值； Ss一一正常使用极限状态的荷载效应（变形、裂缝和应力等）组合设计值； Ff 一一浮力设计值； w一一水或液化土体的重度； 地下水压力标准值； Ws一一 结构自重标准值； Wa一一隧道上覆土层的有效压重标准值； 抗浮力设计值。

一构件受拉翼缘宽度； h一一构件受拉翼缘厚度； ho一一构件受压边缘到受拉钢筋重心的距离； Lo一一构件净计算跨度； D一一圆隧道或圆形结构的外径； d一一钢筋的公称直径或圆隧道及圆形结构的内径； V一一隧道结构封闭外轮廓的体积； O 管片环缝弹性密封垫在设计水压力作用下允许张开量

2.2.4计算系数及其他

8rmax一一最大裂缝宽度； C一一钢筋表面形状系数； C,一一作用或荷载长期效应影响系数； Cs一一与构件受力形式相关的系数； u一一纵向受拉钢筋的配筋率； αk一一结构的几何参数标准值； c——结构的极限约束值：

3.1.1水下隧道勘察与测量工作应包括资料收集与调查、测量、地质勘察以及临近 件勘察等内容

条件勘察等内容。 3.1.2水下隧道勘察阶段可分为预可勘察、工可勘察、初步勘察以及详细勘察，测量可 分为预工可测量、初测及定测。勘察与测量阶段的划分及深度要求应与设计相适应。在各 勘察阶段可针对复杂场地条件、特殊地质条件及施工过程中的特殊要求进行专项勘察。 3.1.3应根据隧道所处地质条件、地形条件、临近环境条件及其与隧道位置关系等 按下列要求进行分区段勘察： 1分区长度应应根据勘察阶段、场地条件及临近环境条件综合确定。 2场地条件分级和临近环境条件分级应按本规范附录A确定。 3工可勘察的分区段长度宜为1000~2000m，初步勘察宜为500~1000m，详细勘察宜 为100~500m。

3.1.4应根据勘察阶段、隧道工法、地质条件及场地条件分级等因素制定勘察方案 成果应能满足隧道设计的需要。

3.2.1资料收集与调查的内容应根据隧道所处设计阶段、施工工法及场地条件等因素确 定，应包括社会经济发展资料、气象资料、地形资料、地质资料、水文资料以及建设环境 条件资料等。

3.2.2社会经济发展资料收集与调查的内容应包括相关区域的建设现状与规划、城市道 路（公路、铁路、轨道）的现状与规划、港口码头及航道的现状与规划、军事设施及重要 建筑物的分布情况、矿产资源及自然保护区的分布等，

3.2.3气象资料收集与调查的内容应包括隧址区的气温、气压、风速、风向、降雨 雪量、降雾的程度和天数、水体冻结的程度及时间、最大冻土深度等，其中气温、风 雨等应调查其多年年平均值、月平均值及极端值

3.2.4地形资料收集与调查的内容应包括区域大比例地形图、地貌资料及图件、区

3.2.5地质资料收集与调查的内容应包括区域大比例地质图、附近已建工程的工程地质 报告、区域地质灾害及不良地质分布状况、隧道所经水域的水底沉积物及水下地质灾害、 区域地震历史及地震烈度等，

3.2.6水文资料收集与调查的内容应包括隧道所穿越水域区段的水文条件、防洪标准、 流的流量、流速及水位、海域的潮汐变化规律、附近水域的波浪资料、水下障碍物分布 代况、河势演变与河床演变观测与分析、航道条件与规划等。

3.2.7建设环境条件资料收

建设环境条件资料收集与调查的内容应包括工程相关范围内社会环境、施工环境

3.2.7建设环境条件资料 及施工条件、相邻或相关的既有工程、地下障碍物和地下管线、生态与自然保护要求、施 工取弃土场地、施工用水用电以及与隧道运营管理系统设计相关资料等

3.3.1控制测量、地形测量、水深测量、中线测量及横断面测量等方面的工作内容 精度应符合现行《公路勘测规范》(JTGC10)的相关规定

3.3.2控制测量宜在初步勘察阶段进行，宜采用独立平面及高程控制网。平面控制 不得低于二等。

3.3.3地形测量应符合下列规定

3.3.3地形测量应符合下列规定： 1工可勘察阶段应收集已有地形资料（1:50000及1:10000地形图），并辅以必要的现 场踏勘，全面了解和核对大范围地形地貌。工可研究使用的地形图范围应大于路线方案中 线外1km，且应满足方案比选的需要。 2初步勘察阶段应在已收集地形资料的基础上，对路线方案走廊带进行1:2000～ ：1000地形图收集或测绘工作，同时应对重要控制要素进行现场测量。初步设计使用的地 形图范围应大于路线中线外500m。 3详细勘察阶段应对隧道出入口、明挖暗埋地段、通风井及隧道管理中心等进行1:500 工点地形图测量。施工图设计使用的工点地形图范围应大于设计使用范围100m。 4地形测量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 银据需要扩大测绘范围

详细助察阶段应进 司部地段的地形条件对工程方案有 横断面洲量

3.3.5隧道中线测量应符合下列规定：

隧道的左右洞、服务隧道等宜分别进行中线测量。 2 施工辅助坑道及水域段隧道应进行中线测量。 3地形变化显著及小半径曲线地段，中桩间距不宜大于10m；地形平缓地段中桩间 巨不宜大于20m

3.3.6隧道横断面测量应符合下列规定

明挖隧道及埋深小于1倍隧道跨度的暗挖地段应逐桩测量横断面。 2埋深小于3倍跨度的暗挖隧道宜逐桩测量横断面。 横断面测量每侧宽度不宜小于2.5倍基坑深度或2.5倍隧道埋置深度

3.4.1地质勘察应在已调查和收集资料的基础上进行，各阶段勘察均应利用前阶段

成果。地质勘察内容及要求应符合现行《公路工程地质勘察规范》（JTGC20)的相关规定 3.4.2水下隧道遇到下列情况时，宜进行专项地质勘察研究： 1地下管线及地面建筑物较多，且临近环境条件复杂的区域。 2岩溶极发育、大型断层破碎带、活动性断裂带或对隧道影响较大的风化深槽等重 大不良地质发育区域。

3.4.3工可地质勘察应符合下列规定：

1应查明区域地质构造及沿线地层岩性分布状况。 2应以地质调绘、地质遥感及物探为主，辅以必要的钻探。 3宜进行专题水文分析及河（海）床演变分析。 4每一隧道方案均宜进行物探，勘察条件复杂时，应进行横断面勘察。

3.4.4初步地质勘察应符合下列规定

1在路线走廊带范围内，应对可能作为隧道线位的区域进行地质勘察。 2应结合地质调绘及物探成果，进行钻探及其他勘探工作。 3应初步查明沿线地层岩性分布特点及性质、不良地质及范围、地下水的分布及特 性等。

3.4.5详细地质勘察应符合下列规定：

1 应利用已有地质资料，采用钻探、物探、原位测试等综合勘测手段。 2应按场地条件分级，分段查明沿线工程地质条件，提供区内相关地层的物理力学 参数。 3应查明地下水类型及相关参数，并评价对拟建工程的影响。 4地震基本烈度为7度及以上的区域应进行场地地震效应评价。 5应查明不良地质及地下障碍物，分析其对工程的影响，并提出建议与对策

二期间，出现下列情况时应进行补充地质

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出现较大不符

3.4.7地质调绘应沿路线两侧各不小于1km的范围进行，不良地质、地质条件复杂 扩大调绘范围

3.4.8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工可勘察应以轴线探测为主，重要地段宜辅以必要的横断面探测。 2物探应与调绘、钻探工作相结合，提高解译的准确性。 3物探宽度可根据路线比选范围及结构特点确定，水域地段不应小于结构边线外侧 50m；陆域地段不应小于结构边线外侧100m。 4初步勘察及详细勘察应以网格状探测为主，重要地段可加密网格密度。

表3.4.8钻爆隧道物探工作要求

6对于盾构、沉管和堰筑隧道，预计基岩对其设计施工产生影响时，应进行物探勘 察工作，布设要求可按本条第5款执行。

6对于盾构、沉管和堰筑隧道，预计基岩对其设计施工产生影响时，应进行物探勘 察工作，布设要求可按本条第5款执行

3.4.9水下隧道勘察应进行钻探，钻探孔间距应符合下列规定：

4.11沉管及堰筑隧道的钻孔布设应符合下列规定： 1钻孔应沿基坑两侧布设。 2基坑宽度大于30m时，基坑中部宜布设钻孔。

3采用桩基础时，孔距应同时满足基桩设计要求。

3.4.12钻孔深度应符合下列规定：

1钻爆隧道的钻孔深度应符合下列规定： 1）洞身处于极破碎岩层或土层时，孔深应达到隧道底板以下10～20m。 2）洞身处于破碎岩层时，孔深应达到隧道底板以下5～10m。 3）洞身处于相对完整的岩层时，孔深应达到隧道底板以下3～5m。 2盾构隧道的孔深应达到隧道底板以下1.0D～2.0D（D为盾构隧道外径）。 3沉管隧道的孔深应达到隧道底板以下1.0H~2.0H（H为沉管隧道高度），且不宜小 于河床下40m。 4堰筑隧道的钻孔深度应符合下列规定： 1)应低于桩底或地下连续墙底5~10m。 2)进入基坑底以下中风化或微风化岩层不应小于5～10m。 3)如遇软土或降水设计需要，宜穿过软土层或透水层（含水层）。

生拍 制性钻孔不应低于总钻孔数量的50%，初步勘察阶段控制性钻孔不应低于总钻孔数量的 25%。控制性钻孔深度应符合下列规定： 1钻爆隧道应达到隧道底板以下30~40m。 2盾构隧道应达到隧道底板以下2.0D～3.0D（D为盾构隧道的外径）。 3沉管隧道应达到隧道底板以下2.0H～3.0H（H为沉管隧道高度）。 4堰筑隧道应达到支护结构底端20~30m或稳定持力层以下3~5m。

3.4.14根据地质条件及设计需要，应选择代表性地段进行孔内弹性波测试、分段抽水

式验、孔内摄像及跨孔物探等工作，并应符合下列规定： 1应在各勘察阶段选择有代表性的地质钻孔进行简易抽水或注水等试验，测定地下 水的水位、压力及岩土层的渗透特性等。 2水中钻孔完毕后应进行全孔封堵，水下部分岩层（含强风化岩层）应采用水泥砂 浆封堵，土层（含全风化层）应采用黏性土封堵

3.4.15地质条件复杂或水文地质条件对隧道影响较大时，工可勘察阶段宜开展水文地 贡勘察工作，初步勘察阶段宜进行水文地质专题研究。地下水观测宜安排在详细勘察前进 行。

3.4.16地质勘察的取样与试验应满足国家及行业现行有关标准的要求，应考虑地质条 件和施工工法的差异，进行与隧道设计施工要求相关的非常规试验，并应符合下列规定： 1应通过现场勘察及化学分析，按本规范附录B对地下水的腐蚀性进行分类与分级 2钻爆及盾构隧道宜进行土体的渗透破坏比测试。 3沉管隧道宜进行不同季节、不同温度及不同浑浊度条件下水的重度测试。 4盾构隧道宜进行岩土体的石英含量及岩石磨失强度测试；应查明不同地层界面 弄清岩土层颗粒组成；应采用大口径取土器取样；应测试卵砾石大颗粒的饱和单轴抗压强 度指标；应测试上软下硬地层岩石的饱和单轴抗压强度；应对对隧道影响较大的岩溶发育 地区进行岩溶专项勘察；应测试土石交界处土层的颗粒与透水性。 5堰筑隧道宜进行标准贯入或十字板剪切等原位测试。 6冻结法施工时宜进行土体热物理力学指标及冻结体强度测试，

3.5临近环境条件勘察

3.5.1应查明与隧道设计施工相关的临近环境条件，包括下列内容： 临近港口、码头及航道。 2附近公路、铁路及城市道路。 3 临近建筑物、军事设施和其他公用设施。 4临近地下管线。

3.5.2临近建筑物及地下管线的单侧勘察宽度不应小于基坑开挖深度或隧道

12倍。地质条件较差或附近有重要建筑物、精密仪器与设备的厂房时，应扩大勘察范 应符合下列规定： 1对于居民住宅、宾馆、厂房等临近建筑物，应查明其产权归属、建成时间、

位置、结构形式、基础形式与理深、倾斜与裂缝情况及保护要求等。 2对于隧道、桥梁、纪念碑、防汛墙（坝）、共同沟等临近构筑物，应查明其管理部 门、平面位置、基础布置及理深、材料类型、断面尺寸、受力情况及保护要求等。 3对于雨水管、污水管、自来水总管、煤气管、电力通信管等地下管线，应查明其 平面位置、直径、埋深、接头形式、压力、输送的物质（油、气、水等）及保护、迁改要 求等。

3.5.3隧道可能对通航、码头、航空设施、防洪设施、城市重要基础设施、重要历 或军事设施等有影响时，应在工可或初步勘察阶段进行专项调查，设计阶段应根据 查结论进行相关勘察及处置设计。

3.5.4对不能拆迁而需要原地保护的重要建筑物、特殊地下管线以及其他设施应进 调查与研究，内容应包括保护对象的现状、沉降及位移控制标准、保护措施、监测方 急预案以及施工后评估等，

3.5.5盾构隧道应进行地下障碍物勘察，查明隧道通过区域是否存在影响盾构正常掘进 的非岩土体，包括废弃地下建（构）筑物、锚杆锚索、排水板、地下管线等，以及水域 船、大型铁制构件、废弃炸弹等水下障碍物

4.1.1水下隧道的工程材料应根据结构类型、受力条件、施工工艺、便用要求和所处坏 竟等因素选用，并应满足可靠性、耐久性和经济性的要求，主要受力结构宜选用混凝土、 钢筋混凝土材料和钢材，受条件限制或有特殊需要时可采用其他金属材料或复合材料。 4.1.2混凝土原材料的选用及配合比、最低强度等级、抗渗指标等应符合耐久性要求， 并应满足抗裂、抗渗、抗冻和抗腐蚀的需要。一般环境条件下隧道主体结构混凝土的最低 强度等级应符合表4.1.2的规定。

表4.1.2隧道主体结构混凝土的最低强度等级

普通钢筋混凝土和锚喷支护结构中的钢筋、预应力混凝土中的非预应力钢筋，宜 B400、HRB500、HRBF400、HRBF500及HPB300钢筋：预应力混凝土结构中的 筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋

4.1.3普通钢筋混凝土和锚喷支护结构中的钢筋、预应力混凝土中的非预应力钢筋，宜 采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500及HPB300钢筋；预应力混凝土结构中的 预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋。 4.1.4钢材可按现行《钢结构设计标准》（GB50017）的相关规定选用。各种型钢的特性 参数可按《公路隧道设计规范第一册土建工程》（JTG3370.1一2018）附录C选用。沉管 法钢材及钢板的可按现行《沉管法隧道设计标准》（GB/T51318）选用

4.1.4钢材可按现行《钢结构设计标准》（GB50017）的相关规定选用。各种型钢的 数可按《公路隧道设计规范第一册土建工程》（JTG3370.1一2018）附录C选用。 钢材及钢板的可按现行《沉管法隧道设计标准》（GB/T51318）选用

表4.2.4预应力钢筋抗拉强度标准值（MPa）

表4.2.5钢筋的弹性模量(×103MPa)

4.2.6隧道初期支护、基坑支护以及临时支护等结构可采用玻璃纤维筋（GFRP）教育标准，其强 度标准值及弹性模量应符合表4.2.6的规定

表4.2.6玻璃纤维筋（GFRP）的力学参数

1.GFRP的表面质地应均匀、无气泡、裂纹及其他缺陷 2.GFRP弯曲加工应在工厂进行。 3.GFRP密度可按1900~2100kg/m采用。

4.2.7混凝土的拉压强度、钢筋及玻璃纤维筋的抗拉强度，其标准值保证率均不应 %。

4.2.8盾构隧道管片、沉管隧道管节以及其他预制构件之间的螺栓等紧固件的连接形式 及其机械性能等级应满足结构受力及构造要求，其表面应进行防腐蚀处理，并应达到规定 的耐久性。常用螺栓等级及强度可按表4.2.8采用

硬度标准表4.2.8常用螺栓等级及强度

4.3.1隧道外包防水层宜采用树脂类防水卷材。隧道拱部及边墙防水卷材的厚度不应小 于1.2mm，无纺布密度不应低于350g/m。隧道底部防水卷材的厚度不应小于1.5mm，无纺 布密度不应低于400g/m?。

表4.3.2中埋式钢边橡胶止水带物理性能