天津市建设工程检测试验管理规程.docx

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1、天津市工程建设标准天津市快速轨道交通盾构隧道设计规程Code for design of rapid rail transit shield tunnel in TianjinDB/T 29-272-2019备案号：JXXXX-20192019-XX-X发布 2019-XX-X实施天津市住房和城乡建设委员会发布天津市工程建设标准天津市快速轨道交通盾构隧道设计规程Code for design of rapid rail transit shield tunnel in TianjinDB/T29-272-2019JXXXXX-2019主编单位：中国铁路设计集团有限公司批准部门：天津市住房和城乡

2、建设委员会实施日期：2019年X月XX日2019天津天津市住房和城乡建设委员会文件津住建设2019XX号市住房城乡建设委关于发布天津市快速轨道交通盾构隧道设计规程的通知各有关单位：根据市建委关于下达2016年度天津市建设系统工程建设地方标准计划的通知（津建科2016477号）要求，中国铁路设计集团有限公司等单位编制完成了天津市快速轨道交通盾构隧道设计规程，经市住房城乡建设委组织专家评审通过，现批准为天津市工程建设地方标准，编号为DB/T 29-272-2019，自2020年3月1日起实施。各相关单位在实施过程中如有意见和建议，请及时反馈给中国铁路设计集团有限公司。本规程由天津市住房和城乡建设委

3、员会负责管理，中国铁路设计集团有限公司负责具体技术内容的解释。天津市住房和城乡建设委员会 2019年X月XX日前言根据市建委关于下达2016年天津市建设系统工程建设标准编制计划的通知（津建科2016477号）要求，本规程由中国铁路设计集团有限公司会同天津滨海新区建投轨道交通建设有限公司、天津大学编制完成。本规程是我国首次编制的快速轨道交通盾构隧道设计规程。在编制过程中，编制组对国内外快速轨道交通盾构隧道工程广泛调研，全面总结天津市盾构隧道工程设计、施工及监测的实践经验，汲取国内外相关先进技术，依托软土地区时速120km快速轨道交通盾构隧道设计及运营期结构安全关键技术（津建科2016476号）科

4、研课题进行系统性的研究，完成本规程的编制工作。本规程共分14章，内容包括：1.总则；2.术语；3.基本规定；4.限界及内轮廓；5.工程材料及耐久性；6.荷载；7.结构计算；8.抗震计算；9.管片构造；10.结构防排水；11.附属结构；12.盾构施工；13.监控量测；14.风险控制。本规程由天津市住房和城乡建设委员会负责管理，由中国铁路设计集团有限公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中，请各单位结合工程建设实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄至规程编制组（地址：天津市河北区中山路10号邮编：300142），以供今后修订时参考。本规程主编单位：中国铁路设计集团有限公司本

5、规程参编单位：天津滨海新区建投轨道交通建设有限公司天津大学本规程主要起草人员：杨贵生 李文深 田巧焕 高树东林森斌 曾祥会 张稳军 田小芳梁建文 巴振宁 龚国栋 刘盼盼杨毅秋 信磊磊 王志杰 吕宝伟王英学 张太权 董秀竹 雷华阳祁 寒 杨建民 张 琪 丁 超朱战魁 李宏亮 高文元 卢权威李 瑶 任文强 刘晓月 韩 伟本规程主要审查人员：袁大军 徐向辉 贺维国 胡灿辉苗赛松 资利军 方新涛目次1 总则12 术语23 基本规定43.1 一般规定43.2 工程勘察43.3 周边环境调查63.4 平纵断面设计74 限界及内轮廓94.1 一般规定94.2 隧道最小有效净空面积94.3 隧道内轮廓105

6、工程材料及耐久性115.1 工程材料115.2 耐久性设计126 荷载146.1 荷载分类及荷载组合146.2 荷载计算167 结构计算187.1 一般规定187.2 横向内力计算197.3 纵向内力计算247.4 变形计算247.5 管片接头计算258抗震计算268.1 一般规定268.2 设计地震动参数268.3 抗震计算278.4 抗震构造措施289管片构造309.1 一般规定309.2 管片拼装309.3 管片构造329.4 钢筋混凝土管片349.5 钢管片3710结构防排水3810.1 一般规定3810.2 管片自防水3910.3 管片接缝防水3910.4 特殊部位防水4210.5

7、隧道内排水4411附属结构4511.1 盾构工作井4511.2 联络通道及疏散平台4611.3 区间风井4712 盾构施工4812.1地层加固及施工辅助措施4812.2 掘进要求4912.3壁后注浆4913 监控量测5113.1一般规定5113.2监测范围5113.3监测项目5213.4 监测点布设5313.5 监测频率和监测控制值5414 风险控制5614.1 一般规定5614.2 风险识别与分级5614.3风险分析及控制57本规程用词说明59引用标准名录60条文说明61Contents1 General provisions12 Terms23 Basic requirements43.1

8、 General requirements43.2 Engineering survey43.3 Surrounding environment survey63.4 Plane and profile design of shield tunnels74 Gauge and internal contour94.1 General requirements94.2 Minimum clearance area of tunnel94.3 Internal contour of tunnel105 Engineering material and durability115.1 Enginee

9、ring material115.2 Durability design126 Loads146.1 Types and combinations of loads146.2 Loads calculation167 Structural calculation187.1 General requirements187.2 Horizontal internal force calculation of segments197.3 Longitudinal internal force calculation of segments247.4 Deformation calculation s

10、egments247.5 Calculation of joints258 Seismic calculation268.1 General requirements268.2 Design parameters for ground motions268.3 Seismic calculation298.4 Details of seismic design289 Segment structure309.1 General requirements309.2 Segment erection309.3 Segment structure329.4 Reinforced concrete s

11、egments349.5 Steel segments3710 Waterproofing and drainage3810.1 General requirements3810.2 Self waterproofing of segments3910.3 Joints waterproofing3910.4 Special-site waterproofing4210.5 Drainage in tunnel4411 Auxiliary structures4511.1 Working shafts4511.2 Cross passages and evacuation platform46

12、11.3 Ventilation shafts4712 Shield construction4812.1 Ground improvement and auxiliary measures4812.2 Development requirements4912.3 Backfill grouting4913 Monitoring measurement5113.1 General requirements5113.2 Monitoring measurement range5113.3 Monitoring items5213.4 Monitoring point arrangement531

13、3.5 Monitoring frequency and controlled value5414 Risk control5614.1 General requirements5614.2 Risk identification and classification5614.3 Risk analysis and control57Explanation of wording in this standard59List of quoted standards60Addition:Explanation of provisions611 总则1.0.1为使天津市快速轨道交通盾构隧道设计符合地

14、域工程特点，达到安全可靠、功能合理、经济适用、节能环保、技术先进的目标，制订本规程。1.0.2本规程适用于天津市最高运行速度大于或等于100km/h且不超过120km/h的轨道交通工程单洞单线盾构隧道的设计。1.0.3盾构隧道的设计除应符合本规程外，尚应符合国家及天津市现行相关标准的规定。2 术语2.0.1盾构隧道shield tunnel采用盾构法修建的隧道。2.0.2盾构始发 shield launch盾构机开始掘进至盾构机完全通过加固区，并完成洞门密封的施工过程。2.0.3盾构接收 shield arrival盾构机进入加固区至盾构机吊出，并完成洞口密封的施工过程。2.0.4工作井 wo

15、rking shaft盾构组装、拆卸、调头、吊运管片和出碴土等使用的工作竖井，包括盾构始发工作井、接收工作井等。2.0.5衬砌lining沿隧道洞身周边修建的永久性支护结构。2.0.6管片segment隧道预制衬砌环的基本单元，管片的类型有钢筋混凝土管片、纤维混凝土管片、钢管片、复合管片等。2.0.7隧道覆盖层厚度tunneloverburden隧道顶部覆土厚度。2.0.8标准环standardring两侧环面平行的管片环。2.0.9楔形环tapered ring两侧环面不平行的管片环，亦称转弯环。2.0.10楔形量taper楔形环最大环宽与最小环宽之差。2.0.11通用环universalr

16、ing一种通用的楔形环，可以通过该楔形环的不同组合拼装成直线隧道和不同半径的曲线隧道。3 基本规定3.1 一般规定3.1.1盾构隧道设计应以“结构为功能服务”为原则，满足城市规划、工程施工、运营维护、防腐、防水、防火、抗震、救援疏散、环境保护等综合要求，做到结构安全、耐久、技术先进、经济合理。3.1.2盾构隧道主体结构和使用期间不可更换的结构构件设计使用年限应为100年，使用期间可以更换且不影响运营的次要结构构件，设计使用年限不应低于50年。3.1.3盾构隧道及其附属结构防水等级应为二级。3.1.4盾构隧道及其附属结构耐火等级应为一级。3.1.5盾构隧道应根据所处区域按照中国地震动参数区划图G

17、B18306确定抗震设防烈度，抗震设防分类应为乙类（重点设防类），抗震等级不应低于三级，抗震构造措施的抗震等级应提高一级。3.1.6盾构隧道结构应按人防抗力标准进行验算，并设置相应的防护措施。3.1.7盾构隧道运营期间应设置长期运营监测设施。3.2 工程勘察3.2.1盾构隧道工程设计应以工程勘察资料为依据。3.2.2盾构隧道工程勘察应按不同设计阶段的技术要求，开展相应的勘察工作。3.2.3盾构隧道工程勘察应符合下列要求：1 应查明场地岩土类型、成因、工程性质与分布，提供完整的岩土物理力学参数，分析评价其对盾构施工的影响；2 应重点查明高灵敏度软土层、高塑性粘性土层、松散砂土层、含承压水砂层、软

18、硬不均等不良地层的分布和特征。当盾构隧道沿线或场地附近存在严重区域沉降、地下障碍物、有害气体等对设计方案有重大影响的特殊地质时，应进行专项勘察并提出地质评价和处理建议；3 应查明场地潜水、承压含水层分布及特征，提供完整的水文地质参数，判别地下水土的腐蚀性，并分析评价其对盾构施工及隧道结构的影响；4 应重点查明场地内各个含水层之间、场地内含水层与周边水体之间的水力联系；5 应对盾构工作井、区间风井、联络通道等附属结构的工程地质及水文地质条件进行分析和评价，提出施工工法及工程措施建议；3.2.4勘探孔平面布置应符合下列要求：1 各类勘探孔应在隧道两侧交错布置，当上行、下行隧道内净距离大于等于15m

19、时宜按单线分别布置勘探点；2 隧道勘探孔宜布置在隧道结构外侧3m5m处；3 勘察完成后应对勘探孔进行封孔处理并应详细记录钻孔内遗留物；4 在隧道洞口、盾构工作井、区间风井、联络通道、工法变换处等部位附近应布设勘探孔。5 在盾构始发或接收、穿越不良地质、穿越高等级环境风险等特殊段落应适当加密勘探孔。3.2.5对盾构区间沿线穿越的场地，应划分场地土类型和场地类别，并评价地震液化和震陷的可能性，对液化程度给出具体判断。3.3 周边环境调查3.3.1盾构隧道设计前应对隧道穿越和隧道施工影响范围内的建（构）筑物、地下管线、高压线塔、文物、地下障碍物等进行详细调查。3.3.2地上建（构）筑物应重点调查建（

20、构）筑物的权属单位、建设年代、使用情况建筑、层数、高度、结构形式、基础型式、基础埋深、基底附加压力等。采用复合地基、桩基的建（构）筑物尚应调查地基基础的主要设计参数、施工工艺。3.3.3地下建（构）筑物应重点调查工程的权属单位、建设年代、使用情况建筑、平面布置、外轮廓尺寸、顶板和底板标高、施工方法、结构形式、结构缝设置、围护结构、抗浮措施等。人防工程尚应调查防护等级、出入口位置。3.3.4路基结构应调查铁路（含轨道交通）或道路等级、权属单位、路面材料、路面宽度、路堤高度、支挡结构形式及地基与基础形式等。3.3.5桥梁结构应调查权属单位、桥梁类型、结构布置、桥长、桥宽、跨度、墩柱基础形式及承载力

21、、桩基或地基加固设计参数、运营年限等。3.3.6市政地下管线应调查管线的权属单位、类型、平面位置、埋深（或高程）、敷设方式、材质、管节长度、接口形式、介质类型、工作压力、工作井及节门位置、运营年限等。3.3.7架空高压线塔（杆）调查应包括权属单位、电压等级、悬高、走廊宽度、高压线塔（杆）基础形式、埋置深度，以及电缆与隧道的交汇点坐标等。3.3.8文物调查应包括其权属单位、名称、文物等级、文物保护控制范围、结构形式、基础形式、埋置深度等，文物调查还应包括名树古木。3.3.9地下障碍物调查应包括影响盾构施工的古井、遗留桩基、水泵等。3.3.10盾构隧道周边环境调查尚应符合现行国家或行业相关标准的规

22、定3.4 平纵断面设计3.4.1盾构隧道线路平、纵断面设计应考虑城市规划、地形、地质、地面及地下环境、附属结构、运营要求等因素综合确定，并应符合下列要求：1 线路平面宜为直线或大半径曲线，特殊情况下最小曲线半径不应小于下列要求：1）最小曲线半径应满足盾构施工转向的要求；2）当最小曲线半径小于常规设计经验时，应对设计、施工进行充分论证；3）最小曲线半径应满足列车运行速度的要求。2 线路纵断面应根据环境条件，充分考虑线路、行车、给排水、节能等综合使用要求确定。3线路平、纵断面设计中的最小曲线半径、最大线路纵坡等设计参数应符合地铁设计规范GB 50157及现行国家或行业相关标准的规定。4 线路应避免

23、穿越建（构）筑物的桩基等地下基础以及液化层、软土等不良地层及特殊土层，必须穿越时应采取相应的工程措施。3.4.2盾构隧道覆盖层厚度、相邻隧道净距应根据隧道断面、工程地质、水文地质、周边环境条件等因素合理确定，并应符合下列规定：1 隧道覆盖层厚度不宜小于盾构隧道外轮廓直径；2 并行隧道间的水平净距不宜小于盾构隧道外轮廓直径；3 交叉隧道间的垂直净距不宜小于0.5倍的盾构隧道外轮廓直径；4 隧道与周边环境净距应满足环境控制要求。4 限界及内轮廓4.1 一般规定4.1.1隧道断面设计应做到统筹布置、经济合理，并应满足长期运营使用要求。4.1.2隧道内净空尺寸应满足建筑限界、气动效应、使用功能、施工工

24、艺、运营维护等要求，并应计及施工误差、测量误差、结构变形及位移、后期沉降等影响。4.2 隧道最小有效净空面积4.2.1隧道应进行空气动力学设计，并应考虑列车在隧道内行驶产生的空气动力学效应对列车、旅客舒适度、隧道结构、隧道内设备设施及环境等方面的影响。4.2.2隧道设计应根据隧道内压力波和车内压力变化控制标准，计算确定隧道最小有效净空面积。最小有效净空面积的计算应符合下列要求：1 应满足车内舒适度标准，车内压力变化容许值应满足表4.2.2-1要求。表4.2.2-1车内压力变化容许值车内舒适性指标监测部位压力变化容许值某一时间段内的压力变化值司机室（车头）3秒内不超过0.6kPa列车客室（车身）

25、3秒内不超过0.8kPa2 车辆应采用密闭性车体，车辆动态密封指数不宜低于3s。3 隧道有效净空面积应满足最大阻塞比要求。当无具体资料时，可按表4.2.2-2取用。表4.2.2-2 隧道最大阻塞比车辆动态密封指数设计行车速度100km/h110km/h120km/h6s-4s6s-0.443s4s-0.450.40注：阻塞比为列车横截面积与隧道轨面以上净空面积比值。4 车外压力应满足隧道内相关设备、设施的使用安全，并应采取有效措施防止区间设备、设施和零部件掉落危及行车安全。5 应满足列车和隧道相关设施的正常使用，且应按盈裕空间最小的原则确定。4.3 隧道内轮廓4.3.1隧道内轮廓的确定应考虑下

26、列因素：1 隧道建筑限界；2 隧道最小有效净空面积；3 预留综合误差及变形余量。4.3.2当同一区间连续盾构隧道设有多种道床厚度时，应给出过渡段设计。4.3.3隧道内轮廓预留综合误差及变形余量不应小于150mm；当隧道穿越区域沉降严重地段，应进行专题研究并加大预留空间。5 工程材料及耐久性5.1 工程材料5.1.1工程材料应根据结构类型、受力条件、使用要求和所处环境，结合其可靠性、耐久性和经济性选用。主要受力结构宜采用钢筋混凝土结构，必要时也可采用钢骨混凝土结构、型钢混凝土组合结构和金属结构。5.1.2一般环境条件下管片混凝土强度等级不应低于C50，抗渗等级不应低于P10，并应满足现行国家标准

27、地铁设计规范GB50157的规定。5.1.3联络通道的二次衬砌混凝土强度等级不应低于C35，抗渗等级不应低于P8。5.1.4钢筋混凝土结构中的钢筋应按下列规定选用：1 受力钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；2 拉筋及箍筋宜采用HPB300、HRB400、HRBF400钢筋。5.1.5钢管片所用钢材宜采用Q235钢或Q345钢，质量等级不应低于B级，材质与材料应分别符合现行国家标准碳素结构钢GB/T 700和建筑结构用钢板GB/T 19879的规定。5.1.6管片连接螺栓的机械性能宜选用5.8、6.8、8.8、10.8级，且应有较好的耐腐蚀性和抗冲击韧性。

28、5.1.7注浆材料宜采用对地下环境无污染及后期收缩小的材料。5.2 耐久性设计5.2.1结构的耐久性应根据结构的使用年限、结构所处的环境类别及作用等级进行设计。化学腐蚀环境下隧道结构的耐久性设计应控制混凝土遭受化学腐蚀性物质长期侵蚀引起的损伤。5.2.2混凝土的原材料和配比、最低强度等级、最大水胶比和单方混凝土的胶凝材料最小用量等应符合现行国家标准混凝土结构耐久性设计规范GB/T 50476的规定，并应满足抗裂、抗渗、抗冻和抗侵蚀要求。5.2.3钢筋混凝土结构的最大计算裂缝宽度允许值应根据结构类型、使用要求、所处环境和防水措施综合确定。处于一般环境中的结构，按荷载准永久组合并计及长期作用影响计

29、算时，构件的最大计算裂缝宽度允许值应符合表5.2.3的规定。表5.2.3 一般环境中钢筋混凝土构件的最大计算裂缝宽度允许值（mm）结构类型允许值管片0.2二次衬砌干湿交替环境0.2其它0.3其它构件迎土面0.3背土面0.3注：1 当最大裂缝宽度计算式中保护层的实际厚度大于30mm时，可将保护层厚度的计算值取为30mm；2 厚度不小于300mm的钢筋混凝土结构可不计干湿交替作用。5.2.4管片及盾构井结构钢筋的混凝土保护层厚度应根据结构类别、环境条件和耐久性要求等综合分析确定，一般环境作用下管片钢筋净保护层最小厚度外侧不应小于35mm，内侧不应小于25mm。5.2.5处于冻融环境或侵蚀环境等不利

30、条件下的盾构隧道，最大裂缝宽度、钢筋净保护层最小厚度应根据具体情况另行确定。5.2.6处于侵蚀性介质中的盾构隧道，应采用耐侵蚀混凝土或涂刷耐侵蚀的外防水涂层，具体要求应按照现行国家标准地下工程防水技术规范GB50108和地铁设计规范GB50157的规定执行。5.2.7钢结构及钢连接件应进行防锈、防腐、防火处理。5.2.8采用直流电力牵引或走行轨回流的地铁隧道结构应根据现行行业标准地铁杂散电流腐蚀防护技术规程CJJ49的规定采取杂散电流防护措施。6荷载6.1 荷载分类及荷载组合6.1.1盾构隧道的荷载分类应符合表6.1.1规定。表6.1.1盾构隧道结构的荷载分类表荷载类型荷载名称永久荷载结构自重

31、土压力隧道上部和破坏棱体范围内的设施及建筑物压力水压力预加应力设备重量地基下沉影响可变荷载基本可变荷载地面车辆荷载及其动力作用地面车辆荷载引起的侧向土压力地铁车辆荷载及其动力作用气动力人群荷载其它可变荷载温度作用施工荷载偶然荷载地震作用人防荷载沉船、抛锚或河道清淤等灾害性荷载6.1.2荷载组合应按下列规定确定：1 结构设计应根据使用过程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组合，并应取各自最不利组合进行设计；2 对于承载能力极限状态，应采用下列设计表达式进行设计：0 SdRd（6.1.2-1）式中：0 结构重要性系数，应按本规程第7.1.3条规定采用；Sd承

32、载能力极限状态下，荷载基本组合或偶然组合效应设计值；Rd结构构件抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定确定；荷载效应偶然组合下宜按现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011和人民防空工程设计规范GB50225的规定考虑承载力调整系数。3 荷载基本组合的效应设计值Sd应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的规定确定。4 荷载偶然组合包括地震作用组合和人防荷载组合，偶然组合的设计值Sd应分别按照现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011和人民防空工程设计规范GB50225的规定确定。5对于正常使用极限状态，应采用下列设计表达式进行设计：SdC（6.1.2-2）式中：Sd正常使用极限

33、状态下，荷载标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响的效应设计值；C结构构件达到正常使用要求所规定的变形、裂缝、应力、频率、加速度、振幅等的限值，应按现行各有关建筑结构设计规范的规定采用。6荷载标准组合和准永久组合的效应设计值Sd应按照现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的规定确定。6.1.3荷载基本组合的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：1）当永久荷载效应对结构不利时，应取1.3；2）当永久荷载效应对结构有利时，不应大于1.0。2 可变荷载的分项系数应取1.5。6.1.4荷载偶然组合的分项系数应按下列规定采用：1 地震作用组合下重力荷载分项系数，一般情况应采

34、用1.2，当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于1.0；人防荷载组合下永久荷载分项系数，当其效应对结构不利时可取1.2，有利时可取1.0。2 可变荷载的分项系数，地震作用组合时应按现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011取用，人防荷载组合时应取0；3 地震作用的分项系数应按表6.1.4确定。表6.1.4地震作用分项系数地震作用水平地震作用分项系数EH 竖向地震作用分项系数EV 仅计算水平地震作用1.3仅计算竖向地震作用1.3同时计算水平与竖向地震作用（水平地震为主）1.30.5同时计算水平与竖向地震作用（竖向地震为主）0.51.34人防荷载的分项系数应取1.0。6.1.5对结构的抗浮验

35、算不应考虑可变荷载作用，永久荷载的分项系数宜取1.0。6.2 荷载计算6.2.1土压力应根据结构所处工程及水文地质条件、埋置深度及相邻隧道间距等因素，结合已有的试验、测试和研究资料确定。6.2.2作用在结构上的水压力应根据施工阶段和长期使用过程中地下水位变化，按下列规定计算：1 水压力可按静止水压力计算，并应根据设防水位以及施工阶段和使用阶段可能发生的地下水最高水位和最低水位两种情况，计算水压力对结构的作用；2 砂性土地层的侧向水、土压力应采用水土分算；粘性土地层的侧向水、土压力，在施工阶段应采用水土合算，使用阶段应采用水土分算。6.2.3设备荷载应根据设备的实际重量、动力影响、安装运输路径等

36、确定荷载大小和荷载作用范围。6.2.4当隧道沿线存在地层不均匀、荷载突变、地下水位变化等情况时，隧道设计应计及纵向不均匀沉降对隧道结构内力的影响。6.2.5地面超载计算应符合下列规定：1当隧道覆盖层厚度小于1.5m时，应考虑地面车辆荷载的动力作用，荷载的数值及排列应按相关行业标准的规定确定；2当隧道覆盖层厚度大于1.5m时，地面超载可按均布力考虑，一般情况可取20kPa；3盾构始发和接收工作井施工期间的地面超载，应根据盾构机吊装施工机具布置计算确定并不应小于30kPa。6.2.7地铁车辆荷载及其冲击力应根据所采用的车辆轴重和排列计算，并用通过的重型设备车辆进行验算。6.2.8隧道内部结构、疏散

37、平台及设备设施应考虑气动荷载作用，当无具体资料时，可按2.0kPa取用。6.2.9人群均布荷载应按4.0kPa计算。6.2.10温度变化对隧道结构的影响应根据地层和隧道内的年平均温度、最冷热月平均温度进行确定。6.2.11施工荷载应包括设备运输及吊装荷载、施工机具及人员活载、施工堆载、管片安装、千斤顶推力及注浆压力，其大小应根据施工工艺、施工设备及施工现场情况确定。6.2.12盾构隧道地震作用应按本规程第8章规定执行。6.2.13人防荷载应按现行国家标准人民防空工程设计规范GB50225及现行行业标准轨道交通工程人民防空设计规范RFJ02的规定计算。7 结构计算7.1 一般规定7.1.1隧道结

38、构计算应以工程勘察资料为依据，并应考虑隧道施工和建成后对环境的影响，以及环境的改变对隧道结构的作用。7.1.2隧道结构应采用以概率理论为基础的极限状态法进行设计，并应对承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行计算。7.1.3盾构管片的安全等级应为一级，内部结构安全等级应为二级。安全等级为一级和二级的结构构件，重要性系数0应分别取1.1和1.0；进行施工阶段承载力验算时，结构构件重要性系数0宜取1.0；在人防荷载或地震作用组合下，相应的结构构件重要性系数0宜取1.0。7.1.4隧道结构的计算模型应根据地层情况、管片构造特点及施工工艺等确定，并应考虑结构与地层相互作用及管片接头的影响。7.1.5

39、当结构上部存在不对称荷载时，应按上部荷载实际分布情况计算竖向荷载。7.1.6隧道结构应按施工期间和正常使用期间可能出现的最高水位或最小覆盖层厚度进行抗浮稳定验算，抗浮安全系数不应小于1.1。下穿水域的隧道在河床最大冲刷条件下隧道抗浮安全系数不应小于1.15。7.2 横向内力计算7.2.1隧道结构横向内力应选取隧道覆土最厚和最薄、水压力最大和最小、存在超载或偏压、隧道穿越地层条件突变处等不利断面及工况进行计算。7.2.2隧道结构横向内力计算方法可采用自由圆环法、修正惯用计算法和梁-弹簧模型计算法。7.2.3当采用自由圆环法进行隧道结构计算时（图7.2.3），应符合下列规定：1 计算模型可简化为土

40、中自由变形且不考虑管片接头影响的弹性匀质圆环；2 自由圆环内力求解可采用弹性中心法。a）水土分算计算简图b）水土合算计算简图图7.2.3 自由圆环法计算模型1管片（弯曲刚度为EI)；2竖向土压力（含地面超载）；3竖向水压力；4侧向土压力；5侧向水压力；6竖向水土压力引起的地层反力；7管片自重引起的地层反力；8管片自重；9水土合算土压力（含地面超载）。7.2.4当采用修正惯用计算法进行隧道结构计算时（图7.2.4），应符合下列规定：1 计算模型可简化为土中自由变形且考虑管片接头影响进行弯曲刚度折减的弹性匀质圆环，管片接头弯矩和主截面弯矩应在模型计算结果基础上进行重分配；a）水土分算计算简图b）水

41、土合算计算简图c）接头弯矩修正图7.2.4 修正惯用计算法模型1管片（弯曲刚度为EI)；2竖向土压力（含地面超载）；3竖向水压力；4侧向土压力；5侧向水压力；6地层水平抗力；7竖向水土压力引起的地层反力；8管片自重引起的地层反力；9管片自重；10水土合算土压力（含地面超载）。2 管片弯曲刚度应按下式进行修正： (7.2.4-1)式中：弯曲刚度折减系数；弯曲刚度；修正后的弯曲刚度。3 管片接头弯矩应按下式进行修正： (7.2.4-2)式中：弯矩传递系数；M弯曲刚度折减的弹性匀质圆环模型计算弯矩；M1管片接头设计弯矩。4 管片主截面弯矩应按下式进行修正： (7.2.4-3)式中：M0管片主截面设计

42、弯矩。5 管片弯曲刚度折减系数和接头弯矩传递系数可分别取0.60.9和0.50.2，隧道周围土体承载力较高时管片弯曲刚度折减系数宜取大值，管片接头弯矩传递系数宜取小值。7.2.5当采用梁-弹簧模型计算法进行隧道结构计算时（图7.2.5），应符合下列规定：1 计算模型应考虑管片实际拼装方式；2 管片接头应采用压（拉）弹簧、剪切弹簧、回转弹簧模拟；3 管片环间接头应采用径向剪切弹簧和切向剪切弹簧模拟；4压（拉）弹簧的抗压刚度宜取管片混凝土的抗压刚度，抗拉刚度宜取螺栓的抗拉刚度。a）水土合算计算简图b）水土分算计算简图c）梁-弹簧模型图7.2.5 梁-弹簧模型计算法l管片；2水土合算土压力（含地面超

43、载）；3管片自重；4侧向土压力；5上部垂直荷载反力；6地基弹簧；7水压力；8竖向土压力（含地面超载）9管片接头；10切向剪切弹簧；11径向剪切弹簧；12回转弹簧；13压（拉）弹簧；14剪切弹簧。7.2.6管片与地层间的相互作用计算应符合下列规定：1 管片与地层间的相互作用，采用修正惯用计算法时宜使用假定抗力法，采用梁-弹簧模型计算法时宜使用地基弹簧法；2 采用假定抗力法时，管片与地层间的相互作用宜等效为管片两侧的三角形分布抗力，水平直径处的抗力可按下式进行计算：（7.2.6-1）式中：qr地层抗力；kr地层抗力系数；水平直径处的位移。3采用地基弹簧法时，计算模型宜采用部分地基弹簧模型，地基弹簧

44、应采用径向不受拉弹簧模拟；4地基弹簧刚度应按下列公式计算确定：（7.2.6-2）（7.2.6-3）式中：k地基法向弹簧刚度；Kn地层平均法向基床系数；B计算单元宽度；l相邻计算单元长度平均值；kh地层平均水平基床系数；kv地层平均垂直基床系数；弹簧的作用中心线与水平线的夹角。a）假定抗力法b）部分地基弹簧模型图7.2.6 地层抗力l地层抗力；2地基弹簧；3管片。7.3 纵向内力计算7.3.1当遇下列情况时，应对隧道纵向内力和变形进行计算：1 覆土荷载沿其纵向有较大变化时；2 结构直接承受建（构）筑物等较大的局部荷载时；3 地基有显著差异，沿纵向不均匀沉降较大时；4 小半径曲线及大坡度时。7.3.2隧道纵向内力计算可采用梁-弹簧模型或等效刚度模型，并应符合下列规定：1 采用梁-弹簧模型计算时，应将管片环沿纵向模拟为由弹性节点连接