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JTGT 3371-01—2022 公路沉管隧道设计规范.pdf

为安装管节，实现管节初始压接

2. 1. 28 装 outfitting

QF/TL 0002S-2015 富民县梓源贸易有限责任公司螳螂川酒厂 配制酒节或管节与衔接段间进行拉合及水力压

eoi——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

作用基本组合的效应设计值； S（·）—作用组合的效应函数； Ap:——第i层土的平均附加应力增量； 一 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。

沉管隧道结构的设计使用年限不应低于表

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。

表3.0.5管节的抗浮安全系数

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

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

条文说明 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 阶段，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。

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。

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， :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 白区等。 4.3.3不 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 立扩大调绘范围。 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 深测。 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

阶段 布置 简单场地中等场地复杂场地 勘探孔总数量不宜少于2个，且沿线每一地貌单元及工法分段不 可行性研究 400~600 300~500 200~300 应少于1孔 地质条件复杂隧道的勘探孔总数不应少于5个，且沿线每一地貌 初步设计 150 ~200 100 ~150 75 ~ 100 单元及工法分段不应少于1孔 施工图设计 每个管节不应少于1个勘探孔，并能反映管节横向地质变化 50 ~ 75 35~50 25 ~ 35 注：1.勘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：基槽位于均匀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不2.5倍管节高度。 4在中等风化及微风化基岩中， 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。 条文说明 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。

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。

6.1.2总体设计应遵循下列原则

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》（JTC 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 角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 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。

6.3.3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。 X 6.4横断面布置 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 条文说明 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）合建或其 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 响值、顶板变形、施工误差及相邻管节充许竖向错台、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。

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 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、坚 向值、顶板变形、施工误差及相邻管节充许竖向错台、基础沉降、设施设备与建 的最小净距、干航计算等因素确定，设施设备与建筑限界的最小净距宜取150～20 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

布置空间、施工误差及相邻管节允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

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 手、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。

管节按标准化、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 管节长、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、

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、工期计划等因素确 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。

6.6.1 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

筹确定干坞、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，便于原材料等生产生活 资源的组织，以及管节的晒装、系泊与出运。 条文说明 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。

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，便于原材料等生产生 源的组织，以及管节的晒装、系泊与出运

7.1.3管节结构的横断面设计应符合下列规定：

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。 3浮运状态下管节干航宜控制在10~30cm

式中：H,—管节干航（m)； H—管节设计高度（m)； B—管节设计宽度（m); 1—管节长度（m); W—管节自重（kN); W—瓣装件重量（kN)； 部信息么 —水体重度（kN/m）。 精确计算干眩时，还需要考虑端封墙与管节纵向端部之间排水体积、管节预制尺寸 误差、管节侧墙顶部折角等因素的影响。《 7.1.4管节结构类型可采用钢筋混凝土管节、钢壳混凝土管节。结构类型的选择应 考虑结构受力与防水管节预制、运营维护、造价、工期等因素。 条文说明 国内外已建成的沉管隧道多为钢筋混凝土管节，其中极少量工程设置了横向预应 力，如古巴哈瓦那沉管隧道。 钢壳混凝土管节于20世纪90年代开始在日本得到较广泛应用，1989年开工建设 的大阪洲隧道首次应用，之后陆续建设了神户港港岛隧道、衣浦港隧道、大版梦洲隧 道、北九州新若户隧道、东京港临港道路南北线海上隧道。钢壳混凝土管节采用工厂 制作的空钢壳在隧址附近浮态浇筑混凝土，用于解决无合适的干坞用地问题。国内在 港珠澳大桥海底隧道最终接头开始应用钢壳混凝土管节，在深中通道沉管隧道全面应 用，主要解决受力复杂及钢筋混凝土管节配筋多引起的混凝土浇筑质量与防水性能难 以保证等方面的问题

式中：H一管节千（m）； H——管节设计高度（m)； B—管节设计宽度（m)； 1管节长度（m)； W—管节自重（kN); W装件重量（kN）； Yw 一水体重度（kN/m²） 精确计算干眩时，还需要考虑 误差、管节侧墙顶部折角等因素的

接头宜采用柔性接头，并应满足接头受力

沉管隧道大部分采用柔性接头，通过压接GINA止水带实现柔性连接，并设置竖向 和水平向剪力键实现管节间的限位与传力。 国外也有极少数案例，考虑抗震要求，在管节沉放完成后，对管节接头进行混凝土 浇筑或钢板连接实现刚接的案例，如土耳其博斯普鲁斯海峡沉管隧道。

7.1.6管节可采用整体式、节段式、半刚性纵向结构形式，纵向结构形式的选择 虑受力条件、管节长度、结构安全与防水、施工工艺、造价等因素。

7.2.3整体式管节应符合下列规定： 1管节应沿纵向形成刚性连续整体，管节中间不设置可变形接缝。 2钢筋混凝土管节的后浇带与施工缝应满足结构纵向受力和防水要求；钢壳混 管节的钢材焊接质量应满足结构纵向受力和水密性要求

7.2.4节段式管节应符合下列规定： 1管节应沿纵向由多个节段拼接而成，节段接头应满足受力、变形和防水要求， 2节段长度宜取18~25m，应采用全断面浇筑、匹配预制工艺，节段接头相邻 土界面应采取隔离措施。 3施工期应采用临时预应力连接，满足管节系泊、浮运、沉放阶段的刚性连续 管节沉放完成后应在适当时机解除临时预应力

2节段长度取18~25m，能较好平衡混凝土浇筑质量、总体施工工效、管节受 要求。 3一个管节的所有节段预制完成后进行纵向临时预应力张拉；完成管节平移或 浮运、安装后，在确保工程安全的前提下选择时机对临时预应力进行剪断。并对

2节段长度取18~25m，能较好平衡混凝土浇筑质量、总体施工工效、管节受力 等要求。 3一个管节的所有节段预制完成后进行纵向临时预应力张拉；完成管节平移或转 运、浮运、安装后，在确保工程安全的前提下选择时机对临时预应力进行剪断，并对管

节上预留的剪断手孔进行封堵处理

7.2.5半刚性管节应符合下列规定： 1管节应沿纵向由多个节段通过永久纵向预应力串联而成。 2纵向预应力应满足管节与节段接头在浮运沉放期和运营期的受力、变形和防水 要求。纵向预应力的耐久性应满足主体结构的设计使用年限要求

半刚性管节的节段预制工艺与节段式管节相同，纵向预应力的防水与耐久性要求 于节段式管节。

应设置剪力键、钢端壳HJ 发布稿792-2016 建设项目竣工环境保护验收技术规范 制药，以及GINA正水带和Q2止水带组成的防水设施 根据抗震要求可设置纵向限位装置， 限位装置可采用钢绞线、2形或W 板。

管节柔性接头的构造示意如图77所示。国内外沉管隧道管节柔性接头基本采 NA止水带为主要防水设施，采用2止水带为第二道辅助防水设施。

7.3.2管节接头的剪力键应符合下列规定

管节接头的剪力键应符合下列规定：

1竖向剪力键宜成组设置于侧墙与中墙FZ/T 81020-2014 机织文胸，中墙可采用钢剪力键、混凝土 侧墙宜采用钢剪力键。

2水平向剪力键宜利用结构底板压舱层设置混凝土剪力键，也可在结构底板或顶 板设置钢剪力键或钢销。 3剪力键受力面之间应设置弹性支座或垫层。