JTG／T 3371-01-2022 公路沉管隧道设计规范.pdf
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JTG／T 3371-01-2022 公路沉管隧道设计规范
2.1.16剪力键shearkey
设于管节接头或节段接头，用于限制管节（节段）间或管节与衔接段间水平向和 经向位移的构件
2. 1.17 于舵 freeboard
管节在寄放、系泊、浮运过程中，其顶面高出吃水线的竖向距离。
房地产项目用于埋置隧道的条形水下基坑。
管节沉放对接前先行完成基础垫层的施工方法。
2. 1. 21 回填 backfill
管节沉放对接后，采用碎石或其他材料在管节两侧和上部形成的填筑体。
管隧道设计规范（ITC/T337
2.1.22水下护坦scourproted
[1. 22 水下护坦
2.1.22水下护坦scourprotectionlayer
采用块石等材料填筑，用于保护露出河（海）床沉管结构的水中构筑物。
2.1.23干坞dry dock
用于管节预制的场地。
压载水装置ballastsystem
调整管节起浮、浮运、沉放过程中压载水所采用的临时设施。
调整管节起浮、浮运、沉放过程中压载水所采用的临时设施。
2.1.25端封墙bulkhead
2.1.26导向装置guidesystem
装管节，位于管节端部、用于引导管节安
2. 1.27拉合装置pulling brackel
为安装管节，实现管节初始压接的装置。
2. 1. 28晒装 outfitting
管节浮运、沉放所需临时设施及设备的安装作业。
管节浮运、沉放所需临时设施及设备的安装作业。
2.1.29浮运towin
管节预制完成后，浮于水面，将其拖运到指定位置的过程。
2.1.30沉放immersion
管节下沉至指定位置的过程。
管节或管节与衔接段间进行拉合及水力压
放和安装管节，在管节两端设置的临时封
eo:—第i层土的初始孔隙比； f一材料的强度标准值
2.2.3作用与作用效应
管隧道设计规范（ITC/T337
Sud 作用基本组合的效应设计值； s（）一 作用组合的效应函数； Ap 第i层土的平均附加应力增量： Ap 作用在基础垫层上的附加应力
Sud 作用基本组合的效应设计值； （） 作用组合的效应函数； Ap;——第i层土的平均附加应力增量； 作用在基础垫层上的附加应力。
3.0.1沉管隧道结构和设施应能承受在施工和使用期间规定的各种作用，满足规定 的使用要求和耐久性要求。
表3.0.2沉管隧道结构的设计使用年限
注：未列出构件视实际情况确定其更换、修复的难易程
3.0.4沉管隧道的抗震设防类别应取A类。
条文说明 抗震设防类别按《公路隧道抗震设计规范》（JTG2232一2019）的规定划分。
3.0.5管节的抗浮安全系数应符合表3.0.5的规定。
节的抗浮安全系数应符合表3.0.5的规定
表3.0.5管节的抗浮安全系数
管节的抗浮安全系数按本规范第10.1.5条的规定验算。在沉放、对接阶段，管 抗浮稳定性验算用于控制管节的负浮力；在其他阶段，管节的抗浮稳定性验算用于 管节的施工与使用安全。
3.0.6沉管隧道的防水等级不应低于二
条文说明 防水等级按现行《地下工程防水技术规范》（GB50108—2008）的规定划分。
3.0.7沉管隧道的交通工程与附属设施分级应划分为A* A、B、C、D
3.0.7沉管隧道的交通工程
4.1.1沉管隧道应根据不同工作阶段的任务、目的与要求，结合项目特点，采用 及勘测等手段，全面反映工程区域的建设条件。
可行性研究阶段，以了解项目大范围全貌为目的，以搜集分析既有资料、现场踏勘 为主，并辅以必要的现场测绘，需要对制约性因素给出可靠的结论，为项目选址、路线 及方案比选提供基础资料。初步设计阶段，对隧道沿线进行初步调查并开展必要的测绘 与勘察工作，查明隧道设计的控制性条件，为沉管隧道设计提供基本资料。施工图设计 价段，采用以钻探验证与测试为主的综合勘测方法，为施工图设计提供详尽的、高精度 的基础资料。各阶段需相互衔接，前阶段的成果在后阶段得到充分利用。
与勘测的主要内容及采用手段宜符合表4.
七安内谷及来用子 表4.1.2调查与勘测的主要内容及采用手段
表4.1.2调查与勘测的主要内容及采用手段
的手段 4.2.2搜集与现场调查的资料应全面、准确且符合时效性，并满足沉管隧道设计的 具体要求。 4.2.3应通过现场踏勘核实搜集资料的准确性，发现实际情况与已搜集资料不符时 及时进行修正
4.3.1勘测包括水下与陆域的地形测量、水文气象观测、地质调绘、物探、勘探 测成果应能满足沉管隧道及其大型临时工程设计的需要。
4.3.2水下地形测量应与陆域地形测量互相衔接，并应符合下列规定： 1在可行性研究阶段，水下地形宜以搜集既有资料和现场调查为主。地形图的范 围不应小于隧道轴线两侧各1.0km，比例尺宜取1：50000~1：10000。 2初步设计阶段的测绘范围不宜小于隧道轴线两侧各0.5km，比例尺宜取1：2000 1：500。 3施工图设计阶段的测绘范围不宜小于隧道轴线两侧各0.5km，比例尺宜取1：500。 4地形测量应涵盖可能受隧道建设影响的建（构）筑物及地下管线、浮运区、系 区等。 4.3.3根据项目需要，可在隧址区设水文、气象观测站，或开展专项观测。水文 气象观测的技术要求应符合现行《水运工程水文观测规范》（JTS132）的规定。 4.3.4地质调绘的范围不宜小于路线两侧各1.0km。不良地质、地质条件复杂地段 应扩大调绘范围。 4.3.5物探应符合下列规定： 1在可行性研究阶段，物探应以轴线探测为主，重要地段可辅以必要的横断面 探测。 2在初步设计阶段与施工图设计阶段，物探应以网格状探测为主。 3水域段的物探宽度不应小于结构边线外侧150m，陆域段的物探宽度不应小于结 构边线外侧100m。
4.3.4地质调绘的范围不宜小于路线两侧各1.0km。不良地质、地质条件复杂地 扩大调绘范围
4.3.5物探应符合下列规定： 1在可行性研究阶段，物探应以轴线探测为主，重要地段可辅以必要的横断面 探测。 2在初步设计阶段与施工图设计阶段，物探应以网格状探测为主。 3水域段的物探宽度不应小于结构边线外侧150m，陆域段的物探宽度不应小于结 构边线外侧100m。
4.3.6勘探应符合下列规定：
勘探孔的布置宜符合表4.3.6的规定
表4.3.6勘探孔的布置要求
注：1.韧探孔可采用梅花形布设方式 2.符合下列条件之一即为简单场地：基槽位于均勾分布的非淤泥质土地层，且基槽开挖深度小于15m；基 础位于均匀勾分布的非淤泥质土地层（土层为正常固结或超固结土）。 3.符合下列条件之一即为复杂场地：基槽位于淤泥质土厚度大于10m的地层，或起伏变化较大、空间分布 复杂地层，或基槽开挖后存在滑塌风险的地层；基础位于淤泥质地层，或岩溶区地层，或风化深槽区域， 或其他起伏变化较大、空间分布复杂的地层。 4.中等场地为介于简单场地与复杂场地之间的其他情况。 2在软土地层中，宜增大静力触探孔的应用比例，并布置满足静力触探测试验证 要求的钻孔。 3在松散地层中，一般性勘探孔深度不应小于隧道底板以下1.5倍管节高度，控 制性勘探孔深度不应小于隧道底板以下2.5倍管节高度 4在中等风化及微风化基岩中，一般性勘探孔深度不应小于隧道底板以下0.5倍 管节高度，控制性勘探孔深度不应小于隧道底板以下1倍管节高度，遇岩溶及不良地层 时应穿透并根据需要加深钻孔。 5在可行性研究及初步设计阶段，应布置不少于25%的控制性勘探孔。 6土工试验应根据沉管隧道沉降计算工况，考虑取样深度土体的应力变化等因素 按现行《土工试验方法标准》（GB/T50123）的规定开展
本条规定了工程可行性研究、初步设计与施工图设计三个阶段的勘探孔布置要求， 技术设计阶段需根据实际情况进一步分析。 第2款中软土地层是指强度低、压缩性高的软弱地层，包括软黏性土、淤泥质土与 淤泥。 沉管隧道变形量主要发生在松散地层，对于非淤泥质地层的沉管基底，1.5～2.5 倍管节高度以下的地层沉降占沉管总沉降量的比例很小。 沉管隧道沉降计算的工况与施工工序密切相关，包括开挖卸载与再加载的过程，其 中土样固结试验需要在相关应力水平按与沉管隧道施工作业相匹配的荷载变化路径进行。 4.3.7干坞、寄放区及浮运航道等大型临时工程应按设计需要开展勘测工作，勘测 范围勘探孔间距及深度应依据使用功能地质及环境条件等因素综合确定
本条规定了工程可行性研究、初步设计与施工图设计三个阶段的勘探孔布置要求， 技术设计阶段需根据实际情况进一步分析。 第2款中软土地层是指强度低、压缩性高的软弱地层，包括软黏性土、淤泥质土与 淤泥。 沉管隧道变形量主要发生在松散地层，对于非淤泥质地层的沉管基底，1.5～2.5 倍管节高度以下的地层沉降占沉管总沉降量的比例很小。 沉管隧道沉降计算的工况与施工工序密切相关，包括开挖卸载与再加载的过程，其 中土样固结试验需要在相关应力水平按与沉管隧道施工作业相匹配的荷载变化路径进行。 4.3.7干坞、寄放区及浮运航道等大型临时工程应按设计需要开展勘测工作，勘测
4.3.7干坞、寄放区及浮运航道等大型临时工程应按设计需要开展勘测工作，勘 围、勘探孔间距及深度应依据使用功能、地质及环境条件等因素综合确定。
5.0.1沉管隧道的工程材料应根据结构类型、受力条件、施工工艺、使用要求和所 处环境等因素选用，并应满足可靠性和经济性要求。
5.0.2混凝土应符合下列规定： 1混凝土的原材料选用及配合比、强度等级、抗冻性能、抗渗等级应满足耐久性 设计与防水设计要求 2主体结构用混凝土强度等级应符合表5.0.2的规定。
表5.0.2主体结构用混凝土强度等级
5.0.3普通钢筋应符合下列规定： 1普通钢筋宜选用HPB300、HRB400、HRB500钢筋，其中HPB300钢筋的技术要 求应符合现行《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB1499.1）的规定， HRB400、HRB500钢筋的技术要求应符合现行《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带 钢筋》（GB1499.2）的规定。 2按构造要求配置的钢筋网可采用冷轧带肋钢筋，其技术要求应符合现行《冷轧 带肋钢筋》（GB13788）的规定。 5.0.4预应力钢绞线的抗拉强度标准值不应小于1860MPa，其技术要求应符合现行 （预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224）的规定。 5.0.5钢结构应符合下列规定：
5.0.5钢结构应符合下列规定： 1钢材宜选用Q235、Q355、Q390、Q420钢材，其质量等级应符合现行《钢结构 设计标准》（GB50017）的规定，其中Q235钢材的技术要求应符合现行《碳素结构 钢》（GB/T700）的规定，Q355、Q390、Q420钢材的技术要求应符合现行《低合金高 强度结构钢》（GB/T1591）的规定。
管隧道设计规范（ITC/T337
2圆柱头焊钉的技术要求应符合现行《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》（GB/T10433） 的规定。 3紧固件宜采用性能等级不低于5.6级的普通螺栓，其技术要求应符合现行《钢 结构设计标准》（GB50017）的规定。 4焊接材料、锚栓应与母体钢材相匹配。
5.0.6钢端壳内注浆材料宜采用无收缩水泥砂浆，水泥砂浆的抗压强度不应低于 主体结构的混凝土抗压强度。
水泥砂浆抗压强度采用标准养护28d的40mm×40mm×160mm试件，按现行《水 泥胶砂强度检验方法（ISO法）》（GB/T17671）规定的方法进行检验。 5.0.7GINA止水带、2止水带、中埋式钢边橡胶止水带的技术要求应符合现行 《高分子防水材料第2部分：止水带》（GB18173.2）的规定。 5.0.8防水用水泥砂浆、卷材、涂料的技术要求应符合现行《地下工程防水技术规 范》（GB50108）的规定。 5.0.9行车孔装饰材料应符合下列规定： 1侧墙装饰材料宜采用高强、防火、防水、耐腐蚀、耐洗刷、易清洗、耐久性好
5.0.9行车孔装饰材料应符合下列规定： 1侧墙装饰材料宜采用高强、防火、防水、耐腐蚀、耐洗刷、易清洗、耐久性 材料。 2装饰材料在日常使用及高温下不应分解出有毒、有害气体
6.1.1总体设计应包括隧道位置、平纵线形、横断面布置、沉管段布置、防灾救接 工筹划等内容。
符合工程影响区域内的路网、航道、岸线等规划。 2 满足管节预制及浮运安装等工艺要求。 3满足行车安全舒适、运维便捷经济、防灾救援高效的运营功能要求
6.2.1沉管隧道位置宜选在河势稳定、河（海）床平缓等地段。水文条件窗口期 足管节浮运、沉放施工作业的要求，
6.2.2沉管隧道位置应避免穿越地质或环境条件极为复杂的区域，以及对环境敏 建（构）筑物：不能避免时，应进行专项论证并采取有效应对措施，
条文说明 地质条件极为复杂主要是指活动断裂带、震陷、液化、滑坡、泥石流等。 6.2.3沉管隧道位置应便于两岸衔接段布设，减少对驳岸、码头等既有建（构）筑 物的不良影响。
6.3.1沉管隧道平纵线形技术指标应符合现行《公路隧道设计规范第一册土建工 程》（JTG 3370.1)的规定。
6.3.2沉管段平面线形应符合下列规定： 1沉管段宜采用直线线形。 2当沉管段位于圆曲线或缓和曲线时，应根据平面线形控制条件，结合施工工艺 确定合理的线形指标及曲线起终点位置
6.3.3沉管段纵面线形应符合下列规定： 1纵面线形应满足通航尺度、冲刷深度、防锚击深度等要求，利于纵向排水及减 少基槽开挖量。 2沉管段护面层应位于100年重现期的预测冲刷包络线以下；不能满足时，应开 展专项论证。
6.4.1横断面宜采用矩形断面或类矩形断面，其形式与布置应根据功能分区、建筑 限界、结构受力等要求经综合比选确定
管节横断面一般采用矩形断面，也有采用侧墙顶部带折角的类矩形断面的。 国内外沉管隧道横断面多为两孔一管廊或两孔形式。为满足公轨（铁）合 他需求也有采用两孔多管廊或多孔多管廊形式的
6.4.2行车孔主体结构净空断面（图6.4.2）除应满足建筑限界要求外，其构造尺 寸尚应考虑下列因素： 1净空断面顶部与建筑限界之间最小间距L应根据设施设备安装空间、竖曲线影 向值、顶板变形、施工误差及相邻管节允许竖向错台、基础沉降、设施设备与建筑限界 的最小净距、干计算等因素确定，设施设备与建筑限界的最小净距宜取150~200mm。 2净空断面侧面与建筑限界之间最小间距L,应根据平曲线影响、防火及装饰构件
布置空间、施工误差及相邻管节充许横向错台等因素确定，不宜小于150mm。 3净空断面底部与建筑限界之间最小间距L应根据抗浮需求所设置压舱层厚度、 路面厚度、横坡影响、超高及调坡要求等因素确定。
图6.4.2行车孔净空断面
对于曲线段管节，净空断面侧面与建筑限界之间最小间距L，需在直线段管节的 上，根据曲线指标、预制工艺水平确定合理值。
服务管廊可布置管线通道、排烟道、逃生通道。 2 管线通道尺寸应满足管线电缆布置及其日常检修要求。 3 排烟道尺寸规格应满足排烟要求，便于检修维护。 逃生通道断面建筑限界应满足设计要求
沉管段管节划分应遵循标准化、模数化原则，综合考虑平纵线形、地质条件 牛、浮运沉放装备与工艺、施工工期等因素，合理确定管节数量与长度。
节按标准化、模数化划分，有助于实现标准作业、提升工程建设的质量和工效。 节长、数量少，有利于缩短施工工期，但管节纵向受力会增大，对干坞场地、施
6.5.3标准管节长度应根据纵向结构形式、预制浮运沉放条件、工期计划等因系确 定，整体式管节长度不宜超过130m，节段式管节长度不宜超过180m。 6.5.4最终接头的布置应根据管节安装顺序、水深条件、结构方案、施工工艺、装 备能力等因素确定。
6.6.1 防灾救援应遵循预防为主、防救并重、以人为本、快速疏散的原则。 6.6.2逃生通道设置、安全疏散时间、防灾救援机制等要求应符合现行《公路水下 遂道设计规范》（JTG/T3371）的规定。
确定干坞、浮运航道、管节浮运安装等总体方案。 6.7.2干坞的类型、布置及规模应与管节预制工艺相匹配玩具标准，便于原材料等生产生 源的组织，以及管节的装、系泊与出运。
国内沉管隧道采用的干坞类型主要有轴线干坞（如广州珠江隧道、宁波甬江隧道、 天津海河隧道、广州洲头咀隧道、襄阳鱼梁洲隧道等）、固定干坞（如上海外环隧道、南 昌红谷隧道等）、工厂法干坞（如港珠澳大桥海底隧道）、移动干坞（如广州仑头隧道）。 6.7.3浮运航道规划应综合考虑干坞位置、管节出坞条件及航路状况等因素，满足 管节的浮运与转向作业安全要求，并充分利用既有航道及隧道基槽。 6.7.4管节浮运安装方案应综合考虑工期要求、管节结构、航道条件与航路状况 水文地质等因素，满足施工安全、对接精度控制等要求，合理确定施工工序、工艺与 装备。
7.1.1管节结构设计除应满足使用功能、结构安全耐久要求外，尚应满足施工及运 营养护等要求。 7.1.2管节结构设计应包含管节横截面尺寸、结构类型及纵向结构形式、接头类型 主体结构与接头的承载能力及构造要求、防水措施等内容。
7.1.3管节结构的横断面设计应符合下列规定
工程标准规范范本1管节结构横断面尺寸宜统一。
2管节结构受力应满足施工阶段和使用阶段的强度、刚度、稳定性要求。
W.+W. H, =H B.l.%
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