1、UDC 中华人民共和国国家标准P GB 50*201*沉管法隧道设计规范Code for design of immersed tunnel (征求意见稿)201XXXXX 发布 201XXXXX 实施中 华 人 民 共 和 国 住 房 和 城 乡 建 设 部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 联合发布中华人民共和国国家标准沉管法隧道设计规范Code for design of immersed tunnelGB50*201*主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:201 X 年 XX 月 X 日中国 xxxx 出版社201X 北京中华人民
2、共和国住房和城乡建设部公 告第 号住房城乡建设部关于发布国家标准沉管法隧道设计规范的公告现批准沉管法隧道设计规范为国家标准,编号为GB 50*201*,自 201*年*月* 日起实施。其中,第*、*条为强制性条文,必须严格执行。 本规范由我部标准定额研究所组织中国*出版社出版发行。中华人民共和国住房城乡建设部年 月 日 前 言本规范是根据住房和城乡建设部关于印发 2015 年工程建设标准规范制订、修订计划的通知 (建标2014189 号)的要求,由天津滨海新区建设投资集团有限公司与中铁隧道勘测设计院有限公司会同有关单位共同编制完成。本规范在编制过程中,编制组广泛调查分析了国内外已建、在建的沉管
3、法隧道工程,总结了沉管法隧道工程建设经验,借鉴了现行的有关国内、国外标准,并以多种形式在全国范围内广泛征求了有关设计、勘察、科研、教学单位及沉管方面专家的意见,经反复讨论、协调、修改和充实,最后经审查定稿。本规范共分 15 章。主要内容包括:总则、术语与符号、基本规定、总体设计、材料、荷载和组合、结构计算、管节结构设计、管节浮运沉放设计、管节地基与基础设计、护岸及接口段设计、干坞设计、防水设计、耐久性设计、抗震设计。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中铁隧道勘测设计院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或
4、建议,请寄送中铁隧道勘测设计院有限公司国家标准沉管法隧道设计规范管理组(地址:天津市红桥区河北大街1 号,邮编:300133,E-mail:) 。 本规范主编单位、参编单位、主要起草人员和主要审查人员:主编单位:天津滨海新区建设投资集团有限公司中铁隧道勘测设计院有限公司参编单位:主要起草人员: 主要审查人员: 目 次1 总 则 12 术语和符号 22.1 术 语 .22.2 符 号 .53 基本规定 83.1 一般规定 .83.2 工程调查 .83.3 工程勘测 .94 总体设计 114.1 一般规定 .114.2 隧道位置选择 .114.3 几何设计 .114.4 控制性节点 .125 材料
5、 136 荷载和组合 156.1 荷载分类和荷载代表值 .156.2 荷载组合 .177 结构计算 207.1 一般规定 .207.2 浮力计算 .207.3 管节静力计算 .217.4 舾装件计算 .228 管节结构设计 238.1 一般规定 .238.2 结构形式和构造要求 .238.3 接头 .248.4 预留预埋 .259 管节浮运沉放设计 309.1 一般规定 .309.2 管节浮运设计、浮运航道 .309.3 管节沉放设计 .3210 管节地基和基础设计 .3410.1 一般规定 .3410.2 管节基槽开挖设计 .3410.3 管节基础设计 .3510.4 管节回填设计 .351
6、1 护岸和接口段设计 3711.1 一般规定 .3711.2 护岸设计 .3711.3 接口段设计 .3712 干坞设计 3912.1 一般规定 .3912.2 固定干坞 .3912.3 工厂化干坞 .4012.4 移动干坞 .4113 防水设计 4313.1 一般规定 .4313.2 防水设计 .4314 耐久性设计 4614.1 一般规定 .4614.2 耐久性设计 .4715 抗震设计 5015.1 一般规定 .5015.2 抗震设计 .50本规范用词说明 52引用标准名录 54附: 条 文 说 明 56Contents1 General Provisions12 Terms and S
7、ymbols.22.1 Terms.22.2 Symbols.53 Basic Requirements83.1 General Requirements83.2 Engineering Investigation.83.3 Engineering Survey94 General Design.114.1 General Requirements.114.2 Tunnel Site Arrangement114.3 Geometric Design.114.4 Key Points of Design.125 Materials136 Classification and Combinati
8、on of Loads156.1 Classification of Loads and Representative Values of Loads.156.2 Combination of Loads.177 Structural Calculation.207.1 General Requirements.207.2 Buoyancy Calculation.207.3 Static Load Calculation.217.4 Outfitting Parts Calculation.228 Element Structural Design238.1 General Requirem
9、ents.238.2 Structural Type and Requirements.238.3 Joint248.4 Reserved and Embedded Parts259 Element Transportation and Immersion design309.1 General Requirements.309.2 Elemen Transportation and Waterway Design309.3 Element Immersion Design.3210 Element Subgrade and Fondation Design.3410.1 General Re
10、quirements3410.2 Foundation Trench Excavation Design.3410.3 Element Foundation Design.3510.4 Backfilling Design3511 Bank Revetment and Terminal Structure Design.3711.1 General Requirements3711.2 Bank Revetment Design.3711.3 Terminal Structure Design.3712 Dry Dock Design.3912.1 General Requirements39
11、12.2 Fixed Dry Dock3912.3 Pre-fabricated Dry Dock.4012.4 Movable Dry Dock4113 Engineering Warterproof.4313.1 General Requirements4313.2 Watertightness Design.4314 Durability Requirements4614.1 General Requirements4614.2 Durability Design.4715 Seismic Design5015.1 General Requirements5015.2 Seismic D
12、esign50List of Quoted Standards54Addition: Explanation of Provisions 5611 总 则1.0.1 为使沉管法隧道设计做到安全可靠、技术先进、经济适用,制定本规范。1.0.2 本规范适用于钢筋混凝土沉管法隧道的设计。1.0.3 沉管法隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策,积极慎重地采用新技术、新材料、新设备、新工艺。1.0.4 沉管法隧道设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。22 术语和符号2.1 术 语2.1.1 沉管法隧道 immersed tunnel在水域中主要由若干预制完成的基本结构单元,将其通过浮
13、运、沉放、水下对接贯通形成的隧道。2.1.2 管节 element 一次或分次预制完成,可实施浮运、沉放、水下对接组成沉管结构的基本单元。2.1.3 浮运 towing and transportation通过船舶或浮于水面,将管节在干坞、系泊位置、管节沉放位置之间的水面运输过程。2.1.4 沉放 immersion通过增加管节压舱内的水产生负浮力,使管节由水面逐步下沉,并初步调整其高程和平面位置的施工过程。2.1.5 对接 jointing管节与管节或接口段之间进行拉合及水力压接的过程。2.1.6 沉管段 immersed elements assembly所有管节连接起来形成的沉管部分。2
14、.1.7 接口段 connection tunnel与沉管法隧道两端相连接的、一般采用明挖法施工的第一段隧道或地下构筑物。2.1.8 干坞 drydock用于管节预制的场所。2.1.9 最终接头 final joint 用于连接最后一节沉放管节与相邻管节或接口段间,实现沉管法隧道最终贯通的连接结构。32.1.10 剪切键 shear key设于管节或节段接头,限制管节与管节或接口段间,或节段间水平、竖向位移的抗剪构件。2.1.11 管节接头 element joint管节与管节、管节与接口段之间的连接结构。2.1.12 GINA 止水带 GINA gasket安装于管节接头处,通过水力压接形成
15、接头第一道防水线的外贴压缩式防水专用橡胶制品。2.1.13 OMEGA 止水带 OMEGA seal安装于管节或节段接头处,形成接头第二道防水线的内贴可卸式防水专用橡胶制品。2.1.14 系泊 anchoring管节浮出水面或浮运到位后,通过锚拉固定于水面的过程。2.1.15 干舷 freeboard管节顶面至吃水线的垂直距离。2.1.16 基槽 foundation trench用于埋置隧道的条形水下基坑。2.1.17 压舱混凝土 ballast concrete放置于管节内的非结构混凝土压重层。2.1.18 拉合座 pulling bracket设置在管节接头两端顶部,用于实现管节初始水压
16、接的拉合装置。2.1.19 端封墙 bulkhead 设置于管节或接口段端头,为管节浮运、沉放、对接,实现管节或接口段临时封闭的墙体结构。2.1.20 钢端壳 steel end frame 管节或接口段端头用于 GINA 止水带和 OMEGA 止水带安装或对接的钢构件。2.1.21 水密门 watertight door设置于端封墙上,用于管节沉放后临时通行的防水密封门。42.1.22 鼻托 nose joist设于管节或接口段端头,在管节沉放对接时具有临时支撑和导向作用的临时结构和装置。2.1.23 压载水舱 ballast tank调整管节起浮、浮运、沉放过程中压载重量所采用的临时设施。
17、2.1.24 舾装 outfitting管节浮运、沉放所需的临时设备及构件安装作业。2.1.25 人孔 manhole管节顶部预留的人员临时进出孔洞。2.1.26 节段 segment一次或分次预制完成,在陆上通过接头连接组成沉管管节的基本单元。2.1.27 节段接头 segment joint节段与节段之间的连接结构。2.1.28 整体式管节 monolithic element每一施工分段之间纵向钢筋连通的管节。2.1.29 节段式管节 segmental element每一施工分段之间纵向钢筋断开、不连通的管节。2.1.30 先铺法 pre-paving method管节沉放对接前先行完
18、成的管节基础垫层施工方法。2.1.31 后铺法 post-paving method管节沉放对接后完成的管节基础垫层施工方法。2.1.32 灌砂法 sand flow method管节沉放对接后,通过管节结构预埋管压注砂(或砂与水泥熟料)充填管节底板与基槽底之间空隙形成基础垫层的方法。2.1.33 注浆法 grouting method管节沉放对接后,通过管节结构预埋管管灌注砂浆充填管节底板与基槽底之间空隙形成基础垫层的方法。2.1.34 锁定回填 locking fill管节对接完成后,为约束管节水平位移,对管节尾部自由端两侧一定范围5内的底部回填。2.1.35 护岸 bank revetm
19、ent保护堤岸的构筑物。2.1.36 坞墙 dock wall工厂化干坞中深坞和浅坞周围的挡水结构物。2.2 符 号 2.2.1 材料性能C35立方体抗压强度标准值为 35N/mm2 的混凝土强度等级;Q235B强度等级为 235 MPa 的半镇静碳素结构钢;HRB400强度等级为 400MPa 的普通热轧带肋钢筋;HPB300强度等级为 300MPa 的热轧光圆钢筋;HRC采用 150kg 载荷和钻石锥压入器求得的材料硬度。2.2.2 作用和作用效应 结构或构件达到正常使用要求的规定限值;CFf管节浮力设计值( kN) ;GS管节自重标准值(kN) ;Gb舾装、压舱及覆盖层等有效压重标准值(
20、kN) ;R结构构件的承载力设计值;d结构构件抗力设计值; S结构构件内力组合的设计值;按偶然荷载标准值 计算的荷载效应值;Ad dA荷载组合的效应设计值;SGE重力荷载代表值的效应;SEhk水平地震作用标准值的效应;SEvk竖向地震作用标准值的效应;按第 个永久荷载标准值 计算的荷载效应值;jGkj jkG按第 个可变荷载标准值 计算的荷载效应值,其中 为起主导iQi iQ1QkS6作用的可变荷载荷载效应值。2.2.3 几何参数GINA 橡胶止水带压缩状态下的松弛量(mm) ;Ai在一定水压下保证水密性要求的最小压缩量(mm) ;B管节端部的表面允许误差和安装误差(mm) ;Di管节外包高度
21、(m) ;HH0管节出坞设计水位标高(m) ;Hd浅坞区坞底标高(m) ;Hh管节脱离半潜驳时设计水位(m) ;H1半潜驳船体高度(m) ;Hs管节底部至半潜驳甲板面(坞底)的起浮安全距离(m) ,不宜小于0.5m;h计算结构层净高(m) ;管节干舷高度(m) ;g安全距离(m) ;s移动干坞浮运管节最大吃水深度(m) ;yh寄放安全水深(m) ;jV管节排开水的体积(m 3) ;2.2.4 计算系数及其他w水体重度(kN/m 3) ;b浮力作用分项系数;s抗浮分项系数;m 参与组合的永久荷载的数量;n参与组合的可变荷载的数量;Eh水平地震作用分项系数;Ev竖向地震作用分项系数;G重力荷载分项
22、系数;7第 个永久荷载的分项系数;jGj第 个可变荷载的设计使用年限调整系数;Lii0 结构重要性系数;第 个可变荷载的分项系数;iQi可变荷载 的组合值系数;iCi第 1 个可变荷载的频遇值系数;1f第 个可变荷载的准永久值系数;qiiue设防地震作用标准值产生的结构最大弹性层间位移; up弹塑性层间位移;e弹性层间位移角限值;p弹塑性层间位移角限值;83 基本规定3.1 一般规定3.1.1 工程调查与勘测应根据沉管法隧道的技术特点、设计要求和所在区域条件,采用相应的方法。搜集和调查的资料应作可靠性评价,勘测精度应符合规定。3.1.2 工程调查应根据沉管法隧道不同设计阶段的任务、目的、要求,
23、针对隧道结构特点和规模,确定搜集、调查资料的内容、范围和深度。各阶段调查的资料应齐全、准确,满足设计要求。3.1.3 工程勘测必须根据现场地形地质条件、工程结构设置以及不同勘测手段的特殊性等,统筹考虑,综合确定勘测方法及勘测工作量。3.2 工程调查3.2.1 工程调查应根据沉管法隧道不同设计阶段的任务和要求,并结合隧道环境、特点和规模,确定搜集、调查的内容和范围。3.2.2 工程调查应包括以下主要内容:1 现状及规划资料,包括道路交通、城市建设、港区、航运、航道、码头、堤防等;2 气象资料,包括气温、湿度、降水、雾况、风向和风速等;3 水文和水质资料,包括水位、波浪、流速、流向、水温、比重、水
24、质、河(海)道资料、河(海)床稳定性、河道整治、河(海)势变化等;4 工程地质及地震资料,包括工程地质、区域地震历史、抗震设防烈度、设计地震分组、设计基本地震加速度等;5 沿线地面、地下及水下建(构)筑物资料,包括地形、地貌、建(构)筑物、管线、文物、军事设施、矿产资源、危险爆炸物等;6 环境资料,包括隧道口部或通风竖井附近现状大气环境、通过隧道的车辆废气排放情况、隧道出入口及通风井附近的噪声情况、隧道口部外部环境亮9度等。3.3 工程勘测3.3.1 隧道勘测应与设计阶段相适应,分阶段进行。勘测阶段可分为可行性研究勘测、初步勘测和详细勘测,必要时可进行补充勘测。3.3.2 水下地形测绘应满足以
25、下要求:1 水下地形测量应与陆上地形测量互相衔接;2 可行性研究阶段,水下地形测绘以搜集航道主管部门的既有资料和现场调查为主,工程地质测绘比例需满足相关审批部门的具体要求;3 初步设计阶段的测绘比例宜采用 1:10001:2000,测绘范围宜为预选轴线上下游各 23km 范围,当采用异地干坞时,测绘范围应涵盖管节浮运区域;4 施工图设计阶段,测绘比例宜采用 1:5001:1000,测绘的范围宜取隧道轴线两侧各 0.51km,当采用异地干坞时,测绘范围应涵盖管节浮运区域。3.3.3 水域段勘察工作应满足以下要求:1 可行性研究勘察应以搜集资料、现场踏勘为主,辅以必要的勘探、测试工作,了解隧址段工
26、程地质及水文地质条件,尤其是地质构造、不良地质作用、特殊性岩土的发育情况,初步评价对隧道的影响,勘探应满足如下要求:1) 勘探点平面布置孔距宜为 400m500m,勘探点总数量不宜少于 2 个,且对沿线每一地貌单元及工法分段不应少于 1 孔;2) 在松散地层中,勘探孔深度应达到拟建隧道结构底板下 2.5 倍隧道高度,且不应小于 20m;3) 在微风化及中等风化岩石中,勘探孔深度应达到结构底板下,且不应小于 8m。遇岩溶、土洞、暗河等,应穿透并根据需要加深。2 初步勘察阶段,勘探点的数量和位置应根据区域地质资料分析、地质调查、测绘及物探结果确定,勘探应满足如下要求:1) 对于地质条件复杂的隧道,
27、勘探点总数量不应少于 5 个,长、特长隧道勘探点间距宜为 100m300m;2) 在松散地层中,一般性勘探孔应进入隧道底板以下不小于 1.5 倍隧道高度,控制性勘探孔应进入隧道底板以下不小于 2.5 倍隧道高度;103) 在微风化及中等风化岩石中,勘探孔应进入隧道底板以下,且不宜小于 1 倍隧道高度。遇岩溶、土洞、暗河等,应穿透并根据需要加深。3 详细勘察勘阶段,管节底部投影区域勘探孔间距宜为 30m50m;浚挖边坡范围内勘探孔间距宜为 40m60m,勘探应满足如下要求:1) 在松散地层中的一般性勘探孔应进入隧道底板以下不小于 1.5 倍隧道高度,控制性勘探孔应进入隧道底板以下不小于 2.5
28、倍隧道高度;2) 在微风化及中等风化岩石中勘探孔深度应进入隧道底板以下 0.5 倍隧道高度且不小于 5m。遇岩溶、土洞、暗河等,应穿透并根据需要加深。4 当河(海)底存在淤泥时应实测淤泥深度及浮泥密度;5 管节浮运区域需疏浚时,疏浚范围内应布设勘探孔,勘探孔深度需满足疏浚工程量计算的需要,勘探孔间距应根据区域地质环境具体确定;6 水域段的水文勘察应包括水流速度、比重等内容。3.3.4 陆域段的勘察、测绘应按照市政、公路、铁路等相关行业规范要求执行。114 总体设计4.1 一般规定4.1.1 路线应符合规划要求,并协调好与周边建(构)筑物、地下管线、航道间的关系,互有影响时,应采取必要的技术措施
29、。4.1.2 隧道设计应考虑城市、堤防、航道、码头等规划引起周边环境改变对隧道结构的影响。4.1.3 结构设计应根据使用条件、结构类型、施工工艺、机械设备等因素综合考虑,满足使用年限、使用功能等要求。4.1.4 沉管法隧道设计应开展相关专题研究。4.2 隧道位置选择4.2.1 选择隧道线路时,应根据地震活动性及工程地质、地震地质的有关情况,对沿线场地做出对抗震有利、不利和危险地段的划分和综合评价。对不利地段,应提出避开要求,无法避开时应采取有效措施;危险地段严禁建造隧道工程。4.2.2 隧道位置宜选择在水文、河势稳定以及河床平缓地段,水深不宜大于50m,管节浮运、沉放施工作业期流速不宜大于 1
30、m/s;条件不满足时,应进行专项论证。4.2.3 隧道越江点选择应充分考虑水文条件和航运条件,有利于隧道施工和环境保护,减少对驳岸、码头等既有构筑物的不良影响。4.3 几何设计4.3.1 隧道沉管段平面线形宜采用直线,当采用曲线时,半径不宜小于 850m,隧道中心线与航道中心线、堤岸治导线法线宜尽量减小斜交角度。4.3.2 工程总平面设计应根据隧道运营、管养维护、防灾救援等综合要求,设置相应设施。4.3.3 根据地形、地貌等工程建设条件,隧道纵断面线形可按 “V”、 “U”或12“W”型考虑。4.3.4 隧道口部及最低点附近应设置排水泵房。4.3.5 管节应埋设在规划航道以下,并满足防锚层敷设
31、要求。4.3.6 管节顶部宜埋置在最深冲刷线以下,当不满足要求或管节顶局部高出河床、海床时,应进行专题研究。4.3.7 沉管段与接口段分界位置的选择应保证管节结构顶位于施工期最低水位以下,并满足管节水力压接的要求。4.3.8 线路变坡点位置应结合管节分节长度综合确定。4.3.9 隧道净空尺寸除应满足建筑限界、设备布置、使用功能外,尚应考虑施工误差、测量误差、结构变形与工后沉降的影响。4.3.10 隧道结构尺寸除满足设备净空要求外,尚应满足结构受力、变形和管节浮力设计的要求。4.4 控制性节点4.4.1 干坞方案应根据工期策划、管节数量、场地条件、航道条件、水文等因素综合选定。4.4.2 两岸接
32、口段主体设计方案应与干坞方案及管节预制工期匹配。4.4.3 管节浮运方式应根据干坞形式、航道条件、浮运距离、水文和气象等因素综合选定。4.4.4 管节沉放方式应根据河道环境、管节结构、施工设备等因素综合选定。4.4.5 管节最终接头的位置和结构形式应根据建设边界条件、工程筹划确定。135 材料5.0.1 工程材料应根据结构类型、受力条件、使用要求和所处环境等因素选用,并考虑可靠性、耐久性和经济性。5.0.2 混凝土的原材料和配合比、最低强度等级、最大水胶比以及胶凝材料最小用量等,应符合耐久性要求,满足抗裂、抗渗、抗冻、抗腐蚀性的需要。5.0.3 管节主体结构普通钢筋混凝土设计强度等级不应低于
33、C35,预应力混凝土设计强度等级不应低于 C40。5.0.4 预制管节的后浇带应采用微膨胀混凝土,抗渗、抗压强度等级不应低于两侧混凝土。5.0.5 管节压舱混凝土设计强度等级不宜低于 C25,防锚层混凝土设计强度等级不宜低于 C20。5.0.6 管节钢端封墙、钢端壳、密封门等部位钢材,宜采用 Q235B。5.0.7 主体结构主筋宜采用 HRB400、HRB500 钢筋,箍筋宜采用HPB300、HRB400 钢筋。5.0.8 钢端壳内注浆宜采用无收缩水泥砂浆材料,其 28 天抗压强度标准值不应小于 24MPa。5.0.9 临时支撑垫块钢板、临时支撑钢管桩桩帽面板宜采用 40CrMoMn 材质,临
34、时支撑钢管桩,宜采用 Q235B 材质,垂直千斤顶推杆端部(洛氏硬度) HRC不小于 50。5.0.10 剪切键之间宜采用板式橡胶支座,其支座接触面采用 06Cr18Ni9Ti 不锈钢材质。5.0.11 管节接头 PC 拉索应采用高强度低松弛钢绞线,极限抗拉强度不应小于1860Mpa。5.0.12 GINA 止水带宜采用天然橡胶,其物理性能指标应符合本规范表 5.0.12规定。 14表 5.0.12 GINA 橡胶止水带橡胶材料物理性能指标指标项目天然橡胶硬度(邵尔 A,度) 645拉伸强度(MPa ) 16扯断伸长率(%) 400压缩永久变形( 70C24h) (%) 30拉伸强度变化率(%
35、) -15扯断伸长率变化率(%) -20热空气老化(70C168h)硬度变化值(邵尔 A) (度) 10注:根据管节接头承受的水压及可能产生的最大变形量,GINA 止水带的硬度及其他指标可做相应调整。5.0.13 OMEGA 止水带宜采用丁苯橡胶材质。其物理性能指标应符合表 5.0.13规定。 表 5.0.13 OMEGA 橡胶(丁苯橡胶)止水带橡胶材料物理性能指标项目 指标硬度(邵尔 A,度) 655拉伸强度(MPa) 16扯断伸长率(% ) 400压缩永久变形(24C70h) (%) 20拉伸强度变化率(%) -15扯断伸长率变化率(%) -25热空气老化 (70C168h)硬度变化值(邵
36、尔 A)(度) +6橡胶与纤维层粘结力(N/mm) 55.0.14 GINA、OMEGA 止水带压板、压条钢板宜采用 Q235B 材质,安装的六角螺栓、螺母、垫圈可采用防腐处理的 Q235B 材质。156 荷载和组合6.1 荷载分类和荷载代表值6.1.1 沉管法隧道结构上作用的荷载分类应符合表 6.1.1 的规定。表 6.1.1 沉管法隧道结构上作用的荷载分类荷载分类 荷载名称结构自重地层土压力静水压力混凝土的徐变和收缩效应结构上部建筑物及设施压力荷载地基及基础差异沉降影响永久荷载设备荷载隧道内部车辆荷载水压力变化值温差作用工后差异沉降作用人群荷载基本可变荷载地面超载系揽力水流阻力可变荷载其它
37、可变荷载沉放吊点荷载地震作用隧道内车辆爆炸荷载车辆撞击荷载人防荷载偶然荷载沉船、锚击等荷载注:1 设计中需考虑的荷载应根据工程特点、施工方法、隧道功能等实际情况确定;6.1.2 荷载应根据隧道功能、地质特征、埋置深度、结构特征和施工方法等因素确定。6.1.3 永久荷载标准值应符合下列规定:1 隧道结构自重应按结构设计断面尺寸、隧道内压舱混凝土厚度、顶板防锚击混凝土层厚度及材料重度标准值计算;2 隧道顶板以上覆土压力应根据覆土厚度按全土柱重计算,侧向地层压力16应按静止土压力计算,土体容重应按有效容重取值。6.1.4 可变荷载的标准值可按下列规定计算:1 车辆荷载及其动力作用应符合相关行业的规范
38、规定; 2 变动水压力分别对应设计常水位与设计最高水位差、设计常水位与设计最低水位差;3 温度应力可按常年气象及水温统计资料确定的温差变化数据计算;4 工后差异沉降作用应根据地质特点及地基处理方法综合确定;5 其它可变荷载应充分考虑施工过程及其特点,涵盖施工中的各种最不利情况。6.1.5 偶然荷载应按下列规定计算:1 地震作用应按本规范第十五章规定确定;2 爆炸荷载可仅考虑车辆自身油箱燃油爆炸作用;3 车辆撞击荷载大小及作用位置高度应按相关行业规范确定;4 隧道内的人防荷载应根据人防部门要求确定;5 沉船荷载和锚击应根据规划航道等级、隧道顶板覆土、水深等因素综合分析确定。6.1.6 结构设计时
39、,应按下列规定对不同的荷载采用不同的代表值:1 对永久荷载应采用标准值作为代表值;2 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为其代表值;3 对偶然荷载应根据沉管法隧道使用的特点确定其代表值。6.1.7 承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时,对可变荷载应按组合规定采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。可变荷载的组合值,应为可变荷载的标准值乘以荷载的组合值系数。6.1.8 正常使用极限状态设计按频遇组合设计时,应采用可变荷载的频遇值或准永久值作为其荷载代表值;按准永久组合设计时,应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。可变荷载的频遇值,应为可变荷载标
40、准值乘以频遇值系数。可变荷载准永久值,应为可变荷载标准值乘以准永久值系数。176.2 荷载组合6.2.1 结构设计时,应根据结构在施工阶段和运营期间可能在结构上同时出现的荷载,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。6.2.2 对于承载能力极限状态,应按荷载基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值,并采用下式进行计算:(6.2.2)0dSR式中: 0 结构重要性系数,对沉管法隧道不应小于 1.1,对干坞结构、护岸及接口段结构不应小于 1.0,对临时结构或结构件不应小于 0.9;dS荷载组合的效应设计值;R 结构构件抗力设计值,应按结构设计规范的规
41、定确定。6.2.3 荷载基本组合的效应设计值 ,应从下列荷载组合值中取用最不利的效dS应设计值确定:1 由可变荷载控制的效应设计值,应按下式进行计算:(6.2.3-1)11 2jj iimndGkQLkQLCkj iSSS式中: 第 个永久荷载的分项系数,应按本规范第 6.2.4 条采用; jG 起主导作用的可变荷载及第 个可变荷载的分项系数,应按1iQ、 i本规范第 6.2.4 条采用; 起主导作用的可变荷载及第 个可变荷载的设计使用年限调1Li、 i整系数,应按本规范第 6.2.5 条采用; 按第 个永久荷载标准值 计算的荷载效应值;jGkSj jkG 按第 个可变荷载标准值 计算的荷载效
42、应值,其中 为iQi iQ1QkS起主导作用的可变荷载荷载效应值; 可变荷载 的组合值系数,应按本规范第 6.2.11 条表采用;iCi18、 分别为参与组合的永久荷载及可变荷载数。mn2 由永久荷载控制的效应设计值,应按下式进行计算:(6.2.3-2)11jjiimndGkQLCkjiSS注:1 基本组合中的效应组合设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性关系的情况;2 当无法明显判断可变荷载是否其控制作用或者无法判断 时,应1QkS将各可变荷载依次作为 试算,并取其中最不利的荷载组合效应1QkS设计值。6.2.4 基本组合中的荷载分项系数,应按下列规定采用:1 永久荷载的分项系数应符合下列规定:
43、1) 当永久荷载对结构不利时,对由可变荷载效应控制的组合应取 1.2,对由永久荷载效应控制的组合应取 1.35;2) 当永久荷载对结构有利时,应不大于 1.0。2 可变荷载的分项系数应取 1.4。6.2.5 可变荷载考虑设计使用年限的调整系数 应按下列规定采用:L1 对隧道地下段结构,其基本可变荷载的设计使用年限调整系数应为1.1;对护岸及接口段结构,其基本可变荷载的设计使用年限调整系数应不小于1.0;对干坞结构,其基本可变荷载的设计使用年限调整系数可为 0.9;2 其它可变荷载的设计使用年限调整系数为 0.9。6.2.6 荷载偶然组合的效应设计值 可按下列规定采用:dS1 用于承载力极限状态
44、计算的效应设计值,应按下式进行计算:(6.2.6-1)11 2j imndGkAdfQkqQkj iSS式中: 按偶然荷载标准值 计算的荷载效应值;Ad d 第 1 个可变荷载的频遇值系数;1f 第 个可变荷载的准永久值系数。qii192 偶然事件发生后,受损结构整体稳定性验算的效应设计值,应按下式进行计算:(6.2.6-2)112j imndGkfQkqQkj iSS注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性关系的情况。6.2.7 对于正常使用极限状态,应根据不同设计要求,分别采用荷载效应标准组合、,频遇组合或准永久组合,并应按下式进行计算:(6.2.7)dSC式中: 结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,如变形、裂缝、C位移等。6.2.8 荷载标准组合的效应设计值 应按下式计算:dS(6.2.8) 112j imndGkQCQkj iS注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性关系的情况。6.2.9 荷载频遇组合的效应设计值 应按下式计算:dS(6.2.9)112j imndGkfQkqQkj iSS注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性关系的情况。6.2.10 荷载准永久组合的效应设计值 应按下式计算:d11j imndGkqQkjiSS(6.2.10)注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性关系的情况。