ICS 93.060 CCS P 21 四川省地方标准 DB51/T 2791 2021 川西高原 公路隧道 设计与施 工技术规 程 Design and construction regulation for highway tunnels in westernsichuan plateau 2021-08-02 发布 2021-09-01 实施 发布 DB51/T 2791 2021 I 目 次.III 1.1 2.1 3.1 4.2 5.4 5.1.4 5.2.4 5.3.6 6.6 6.1.6 6.2.7 6.3.9 6.4.10 6.5.11 7.13 7.1.13 7.2.13 7.3.15 7.4.16 7.5.17 7.6.19 7.7.24 8.24 8.1.24 8.2.25 8.3.26 8.4.27 8.5.28 8.6.29 8.7.29 8.8.29 8.9.30 9.31 DB51/T 2791 2021 II 9.1.319.2.319.3.349.4.369.5.36 A.39 B.40 C.42 D.43 E.44 F.46 DB51/T 2791 2021 III 前 言 GB/T 1.1 2020 1 DB51/T 2791 2021 IV DB51/T 2791 2021 1 川 西高原 公路隧道 设计与 施工技术 规程 1 范围 2 规范 性引 用文 件 GB50010 GB50176 GB50324 GB/T 35414()JTG 3370.1 JTG B01 JTG C20 JTG D70/2-02 JTG/T 3660 JTG/T D31-06 JTG/T D70 JTG/T F60 JGJ/T 221 3 总 则 3.0.1 条文说明 随着经 济与 交通 的发 展，在四川 西部 高原 已建 成、在建和 规划 了大 量公 路隧 道，由于 川西 高原 独特的气象 条件，有 必要 编制 针对性 规范。3.0.2 条文说明 云南、甘肃、青海、西藏 等高海 拔地 区，特别 是与 四川交 界地 区，其温 度、湿度、氧气 含量 等气 象条件与 川西 高原 相似，可 以参考 使用。3.0.3 DB51/T 27912020 2()3.0.4 3.0.5 条文说明 主要目 的是 提高 建设 人员 安全性 和舒 适度，确 保工 程质量 和满 足工 期要 求 3.0.6 3.0.7 JTG F80/1 4 术语 4.0.1 川西高 原 western Sichuan plateau 4.0.2 一般海 拔隧 道 general altitude tunnel 2 100m GI 4.0.3 高海拔 隧道 high altitude tunnel 2100 4200m GII 2 100 2 800m 2 800 3 500m 3 500 4 200m GII-1 GII-2 GII-3 4.0.4 超高海 拔隧 道 extra high altitude tunnel 4 200m GIII 4.0.5 季节性 冻土 地区 seasonally frozen region 4.0.6 最大 maximum depth of frozen ground DB51/T 2791 2021 3 4.0.7 标准冻 深 standard frost depth 10 4.0.8 冻结指 数 freezing index 2 8 14 20 4 4.0.9 冻融作 用 freeze thaw action 4.0.10 冻胀作 用 frost heaving 4.0.11 冻胀力 frost-heaving force 4.0.12 热导 率 coefficient of thermal conductivity 1/m 4.0.13 高原反 应 high altitude reaction 4.0.14 制氧供 氧 oxygen generated and supply DB51/T 27912020 4 4.0.15 弥散式 供氧 oxygen supply of diffuse type 4.0.16 月平均 气温 monthly average temperature 4.0.17 防冻保 温系 统 antifreeze insulation system()5 基本 规定 5.1 总体 要求 5.1.1 条文说明 根据工 程实 践，川西 高原 隧道气 象和 水文 地质 勘察 十分重 要和 关键，特 别是 隧址区 气温、风 速、风向、最 大冻 结浓 度、气压（含氧 量）、融 化指 数(冻 结指数)等 气象 参数，以 及 隧道涌 水量、涌 水位 置、水量变 化特 征等 因素，对 隧道设 计、施工 及运 营存 在较大 影响。5.1.2 条文说明 根据现 场工 程调 查，通过“气象 选线”确 定合 理标 高、洞 口位 置以 及风 向等 气象因 素，对防 止隧 道病害及 保障 运营 安全 意义 重大。5.1.3 5.1.4 5.2 分级 标准 5.2.1 5.2.1 DB51/T 2791 2021 5 表 5.2.1 隧道寒冷程度分类指标(m)(1)(cm)0 035 2 100-10 0 35 135 2 100 4 200-10 135 4 200 条文说明 参考 民用 建筑 热工 设计 规范GB50176。海 拔高 度 与 气象 条件 对应 关系 是 根 据川西 多地 区多 座隧道隧址 区实 测统 计 得 出。5.2.2 5.2.2 表 5.2.2 川西高原公路隧道缺氧程度分级指标(mmHg)0m(mmHg)(m)113 16%589 2 100 84 113 12%16%450 589 2 100 4 200 84 12%450 4 200 条文说明 参考 缺氧 危险 作业 安全 规程GB8958 等。海拔 高 度与气象 条 件对 应关 系是 根据川 西多 地区 多座隧道隧 址区 实测 统计 得出。5.2.3 5.2.3 表 5.2.3 川西高原公路隧道海拔高度分级标准(m)GI 2 100 GII-1 2 100 2 800 GII-2 2 800 3 500 GII-3 3 500 4 200 GIII 4 200 条文说明 根据川 西多地 区多 座隧道 隧址区 气象实 测研 究统计，随着 海拔高 度升 高，气 温降低、大气 压(含氧量)降 低，而且 有较 好的 一 致性规 律。海拔 高度 低 于 2 100m 时，氧气 含量 16%，最 冷月(1 月)平 均气温均0。当海 拔高 度大 于 4 200m 时，氧气 含量 12%，最冷 月(1 月)平 均气 温均-10，海 拔高 度在 2 100 4 200m 时，氧 气含量 一般 在 12%16%，最冷月(1 月)平 均气 温一 般在-10 0。川西高 原隧 道多 数处 于 2 100 4 200m，参 考隧道 围 岩分级 的经 验将 高海 拔隧 道分成 三个 亚级。DB51/T 27912020 6 5.3 设防 原则 5.3.1 5.3.2 5.3.3(1)5.3.3 表 5.3.3 川西高原公路隧道设防措施选取原则(m)GI 2 100 GII-1 2 100 2 800 GII-2 2 800 3 500 GII-3 3 500 4 200 GIII 4 200 条文说明 不采用 是指 采用 一般 隧道 措施，不采 取抗 防冻 或制氧 供氧 措施。选用 是 需要 根据气 象资 料论 证是 否采取抗 防冻 或制 氧 供 氧措 施。采 用是 需要 考虑 抗防 冻 或制 氧 供 氧措 施。本表 选用和 采用 确定 期原 则性，其具体 措施 需要 根据 冻害 及缺氧 程度 确定。6 隧道 勘察 6.1 一般 规定 6.1.1(JTG C20)条文说明 根据科 研成 果和 工程 实践，隧址区 的气 象和 水文 地质 条件对 高原 隧道 的合 理选 线、建 设安 全影 响大，故川西 高原 隧道 需要 强化 气象勘 察和 水文 地质 勘察。6.1.2 条文说明 隧道附 近既 有的 气象、区 域地质、水文 地质、上 阶 段地质 勘察 等资 料是 初步 分析隧 址区 自然 地理 条件的重 要基 础，有助 于提 高 勘察大 纲编 制的 针对 性。充 分收集 和分 析这 些既 有资 料，并 进行 现场 踏勘 后，再进行 各阶 段勘 察大 纲的 编制工 作，投入 与勘 察阶 段要求 相匹 配的 勘察 工作 量，既 能减 少高 原隧 道 的 勘DB51/T 2791 2021 7 察成本，又 可提 高勘 察方 案的针 对性 和勘 察质 量。6.1.3 条文说明 根据川 西高 原隧 道工 程实 践，隧道 通过 含变 质岩 地 层时，地 下水 动态 变化 规 律复杂，水对 围岩 软化作用大，既 影响 隧道 围岩 及支护 的稳 定，也影 响隧 道施工 进度 和安 全。6.1.4 4 800m(GB50324)2 800m 条文说明 通过 研究 与 调查，川西高原海拔高 度低 于 4 800m 的地区出 现多年冻土可能性小，海 拔高度超过4800m 的隧 道不 多，本 规 程勘察 主要 针对 季节 性冻 土。6.1.5 条文说明 四川西 部山 区高 原隧 道具 有气象 条件 复杂，且小 区 域气候 条件 多变，地质 构 造复杂，断裂 和褶 皱发育规模 大，地震 烈度 高，岩体风 化程 度高 的特 点，岩石以 变质 岩(板岩、千枚 岩等)居多，岩组、岩性 变化频繁 且无明 显重 复规律，水文 地质条 件复 杂，普 遍具有 地下水 丰富 的特点(且变质 岩区域 内地 下水普遍具有 滞后出 露现 象)，所 以在充 分总结 既有 高原隧 道勘察 设计施 工经 验的基 础上，经分析 认为，在高原隧道 勘察 中尤 其要 重视 气象条 件、水文 地质 条件 的勘察，并 应重 点使 用物 探、钻 探验 证、地应 力 测 试等有效 勘察 方法，注 重各 种勘察 方法 获取 的地 质资 料的综 合分 析研 判。6.2 勘察 手段 与资 料要 求 6.2.1 6.2.1 表 6.2.1 勘察手段选用表+(+)(+)+(+)+(+)+DB51/T 27912020 8 条文说明 勘察手 段的 选取 和组 合不 是固定 的，表 中列 出的 是 常用的 勘察 手段，并鼓 励 使用勘 察新 技术、新方法。随 勘察 阶段 的不 同，勘察方 案可 根据 地质 构造 的复杂 程度、岩 性组 合情 况、资 料收 集详 细程 度、工程类型 等各 种因 素综 合考 虑后分 析确 定。6.2.2 1.2.3.6.2.3 1.1)(1 10 000 1 200 000)2)()(1 2 000 1 10 000)3)2.1)1 2 000 1 10 000 2)1 2 000 1 10 000 3)1 500 4)1 200 5)1 50 1 200 6)7)8)9)3.DB51/T 2791 2021 9 6.3 地质 调绘 6.3.1 6.3.2 1.2.3.4.5.6.7.8.(GB18306)条文说明 规定了 施工 前各 阶段 隧道 工程的 地形、地 质调 查内 容。隧 道地 形、地质 调查 是综合 性的 工作，查 明测区的 工程 地质、水 文地 质条件，对 各种 不良 地质 条件 做 出评 价，并提 出有 效措施 或建 议，为工 程 设 计提供基础 资 料。由于各 类地 质问 题的 复杂 程度、规模、性 质，自然 地理条 件的 不同，很 难划 分初、详勘 工作 的基 本内容，实际 工作 中常 互有 穿插。条文 中只 提出 了调 查内容，勘 察时 应结 合实 际情况，安 排调 查内 容 的 深度。一 般在 初勘 阶段，以 地质测 绘为 主要 手段，辅 以少量 的勘 探试 验，对隧 道围岩 稳定 性 做 出定 性 为 主的评价，初 步划 分围 岩级 别；在 详勘 阶段，合 理采 用各种 勘探 手段，对 各类 地质现 象进 行综 合分 析，互相印证，尽 量对 隧道 工程 地质条 件 做 出定 量或 半定 量评估，详 细划 分围 岩级 别。隧址区 存在 有害 气体 或矿 体时，按劳 动保 护、环境 保护等 条例，查 明含 量，预测释 放程 度，以对 人体、环 境不 发生 危害 为限，超出 规定 的危 害允 许值 时，须 采取 必要 的防 护措 施。对 气、矿体 勘 察 可与专业技术 单位 协力 合作 进行。6.3.3 1.2.3.4.DB51/T 27912020 10 6.4 气象 勘察 6.4.1()()条文说明 以上气 象因 素涉 及隧 道设 计与施 工，影 响隧 道方 案，是 川西 高原 隧道 气象 勘 察的基 本要 素。最 冷月平均气 温、冻结 深度、冻 结指数、冬 季风 速风 向是 隧道抗 防冻 结构、防 排水 以及洞 口防 雪棚 所需 参数，气压(氧含 量)影 响隧 道施 工。6.4.2()10 条文说明 气象条 件是 寒区 公路 隧道 设计的 基本 依据，也是 隧 道冻害、通风 供氧 的决 定 性因素。气象 资料 统计年限越 长对 设计 越有 利，美国相 关规 范采 用 20 年 气 象资料，俄罗 斯相 关规 范 采用 10 年 气象 资料，本 规程提出 了最 低年 限要 求。6.4.3 3 500m 4 200m()条文说明 海拔高 度大 于 3 500m 可能 需要考 虑抗 防冻 与供 氧措 施，气象 条 件更 为复 杂，而 气象资 料往 往缺 少，所以提 出建 立气 象观 测站 的要求。6.4.4 Z0()10 条文说明 标准冻 深可 以通 过 气 象资 料 或气 象观 测实 测获 得，年限要 求与 其他 气象 要素 一致。6.4.5 Zd 6.4.5 00 d zs zw ztZZ(6.4.5)Zd m Z0 m zs zw zt0 6.4.5 DB51/T 2791 2021 11 表 6.4.5 冻深影响系数 zs zw zt0()1.00 1.20 1.30 1.40 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 1.00 0.90 1.10 6.4.6 6.4.6 表 6.4.6 围岩冻胀性分级 1 1 3.5 3.5 6 6 12 12 0.13 0.13 0.47 0.47 0.8 0.8 1.6 1.6 条文说明 岩(土)冻 胀率 可根 据 公路 土工试 验规 程(JTG E40)、公路 工程 岩石 试验 规程(JTG E41)测 试。此外，根 据相 关试 验结 果，-5条 件下 冻土 的弹 性模 量 为 0.14 0.59GPa，-5-20条件 下冻 岩的 弹性 模量为 4.45 10.12GPa，对 比可知 冻岩 弹性 模量 是冻 土的 7.5 72.3 倍。6.5 物探、钻 探及 测试 6.5.1 1.1 2 2.3.6.5.1 表 6.5.1 物探方法选择表(m)30m 30100m 100m 条文说明 物探主 要目 的是 探测 隧址 区分布 的断 裂构 造、褶 皱 核部、富 水区 等具 备物 性 差异区 域。在 通过 物探发现具 有低 阻(或高 阻)异 常的区 域后，应 修正 勘察 大纲中 初步 确定 的钻 孔等 的布置，通 过钻 探等 手 段 进一步查 明其 地质 条件。物探方 法种 类较 多，高原 隧道勘 察时 应选 择适 合隧 道勘察、效 果好、操 作方 便的方 法。隧道 所处 地形一般 来说 起伏 较大，在 选择物 探方 法时，隧 道埋 深 30m 以内 推荐 使用 电测 深法，3050m 范围内 推DB51/T 27912020 12 荐使用 高密 度电 法，探 测 深度 50 100m 范围内 推 荐使用 高密 度电 法，大 于 100m 推荐采 用音 频大 地电磁法(强干 扰情 况下 可选 用 可控源 音频 大地 电磁 法或 地震 反 射波 法)；瞬变 电磁 法目前 对异 常的 埋深 及定量解释 精度 不够，且 受地 形起伏 影响 较大，但 是由 于瞬变 电磁 不受 接地 条件 影响及 对低 阻体 反应 敏 感 等特性，可作 为备 选方 法或 作为平 行测 试比 较方 法。在物探 勘察 发现 异常 区后，还应 配合 现场 调查、钻 探等其他 勘察 方法 进行 验证。6.5.2 1.2.10m 3.3 5 6 4.5.()6.7.8.9.6.5.3 1.2.3.4.(JTG E40)(JTG E41)5.6.7.8.6.5.3 DB51/T 2791 2021 13 表 6.5.3 土体、岩体试验项目选择表(+)w(%)+(g/cm3)+Wp(%)+WL(%)+a(MPa-1)(+)c(kPa)(+)(+)()(+)(+)Fs(%)(+)(+)Vp(km/s)+RC(MPa)+(+)(+)+(+)7 隧道 设计 7.1 一般 规定 7.1.1 GII GIII 条文说明 川西高 原公 路隧 道需 要考 虑地形、地 质与 气象 选线 相结合。7.1.2 7.1.3 7.1.4 7.2 总体 设计 7.2.1 7.2.2 JTG 3370.1 条文说明 川西高 原隧 道洞 口可 能存 在积雪 积冰 问题，影 响行 车安全，所 以提 出 平 面指 标 适当 提高 的要 求。7.2.3 1.0%条文说明 DB51/T 27912020 14 适当加 大隧 道纵 坡以 提高 洞口段 水流 速度，可 减少 结冰的 可能 性，所以 提出 加大洞 口抗 防冻 段纵 坡的要求。7.2.4 条文说明 建筑限 界应 统一，而 隧道 内轮廓 可根 据情 况分 析确 定。7.2.5 10cm 条文说明 考虑设 计施 工水 平、工 程 材料、工 程经 验及 冻土 隧 道后期 运营 养护 维修，川 西高原 公路 隧道 内轮 廓宜比普 通环 境地 段适 当加 大。7.2.6 7.2.6 表 7.2.6 川西高原公路隧道抗防冻措施(m)GI 2 100 GII-1 2 100 2 800 GII-2 2 800 3 500 GII-3 3 500 4 200 GIII 4 200 条文说明 参考川 西隧 道科 研与 工程 实践总 结。7.2.7 7.2.7 表 7.2.7 隧道供氧措施选取表(m)GI 2 100 GII-1 2 100 2 800 GII-2 2 800 3 500+GII-3 3 500 4 200+GIII 4 200+条文说明 参考 高 原地区 室内 空间 弥散式 供氧(氧调)要求(GB/T35414)，结 合雀 儿山 隧道、巴 朗山隧 道施工经验 提出。DB51/T 2791 2021 15 7.3 洞口 及洞 门设 计 7.3.1 1.2.3.5m 4.5.条文说明 洞口外 两侧 宜设 置不 小 于 5m 宽的积雪、堆 雪平 台，既可以 改变 洞口 的地 形条 件以减 少风 吹雪 掩埋洞口路 面的 危害，又 可作 为除冰 雪临 时堆 放平 台，迅速恢 复道 路交 通。在川西 高原，海 拔超 过 2 800m 的寒冷 地区，尤 其是 海拔超 过 4 200m 的严寒 地区，隧道 滴水、风力或汽 车轮 胎带 入隧 道的 冰雪及 其他 滞水 将使 路面 结冰，降低 轮胎 与路 面的 附着力，恶 化隧 道的 营 运 条件，危 及行 车安 全，有必 要在隧 道进 出口 路面 增设 防滑或 防结 冰措 施。7.3.2 1.2.3.()4.1m 0.25m 1m 5.1m 1.25m 0.25m 条文说明 适当接 长明 洞采 用端 墙洞 门型式 是为 了尽 可能 减少 积雪或 风吹 雪影 响。7.3.3 1.2.1 1 1 1.5 1 1.5 1 1.75 3.条文说明 川西高 原地 区处 于不 良水 文及水 文地 质条 件下 的土 质边仰 坡，因表 层融 化而 底部仍 处于 冻结 状态，DB51/T 27912020 16 不利于 融水 的下 渗，水分 蓄积在 融化 层内，使 土体 处于饱 和状 态，加之 反复 冻融的 影响，土 体抗 剪 强 度很低，这 种情 况下 极易 发 生融化 层的 滑移 破坏，并 且设有 坡面 防护 的工 程，也常因 边坡 融化 层的 滑移 而遭破坏。因此，川 西高 原 地区重 要工 程的 高边 坡，在土质 和自 然条 件不 良的 情况下 宜进 行边 坡的 抗融 滑验算，以掌 握边 坡的 冰冻 稳定性，并 采取 有效 措施 进行预 防 7.3.4 条文说明 冰冻胀 严重 的边 仰坡 往往 悬溜冰 严重，影 响道 路运 营安全。7.3.5 1.2.JTG 3370.1 3.4.2.0m 5.6.7.3.6 C30 50cm 50cm 3%条文说明 洞外水 沟等 采取 保温 措施 困难，往往 更容 易造 成冻 融 破坏，所以 需要 提高 强度 或 采取其 他抗 冻措 施，如在混 凝土 中增 加 添 加剂 或 在表面 混 凝土 涂刷 抗冻 剂。7.4 抗防 冻衬 砌结 构设 计 7.4.1 GII-3 GIII 条文说明 公路 隧道 设计 规范(JTG 3370.1-2018)规定，最冷 月平均 气温 低于-15 地 区 的隧道 应考 虑冻 胀力，冻胀 力作 为可 变荷 载，主 要体 现在 荷载 短期 效 应组合 中：结 构自 重+附加 恒载+围 岩压 力或 土压 力+混凝土 收缩 或徐 变力+温度 荷载+冻 胀力。冻胀力 无实 测数 据时，可 参照附 录 C 公 式计 算。7.4.2 条文说明 公路 隧道 设计 规范(JTG 3370.1-2018)规 定：高速 公路、一级 公路、二 级公 路隧道 应采 用复 合式衬砌，三 级及 三级 以下 公 路的隧 道洞 口段、级围岩 洞身 段应 采用 复合 式衬砌 或整 体式 衬砌，级围 岩洞 身段 可采 用喷 锚衬砌。为 进一 步提 高川 西 高原公 路隧 道衬 砌结 构对 冻胀力 可变 荷载 的抵 抗作用，本 规程 规定 各级 公路 隧道抗 防冻 设防 段均 采用 复合式 衬砌 或整 体式 衬砌 结构。DB51/T 2791 2021 17 7.4.3 15m 7.4.4 GII-3 GIII 1.10cm C25 2.15 20cm 3.4.7.4.5 GII-3 GIII 1.2.3.C30 P10 4.5.10m 6.条文说明 混凝土 的受 冻破 坏和 侵蚀 破坏与 水的 渗透 有着 密切 的关系，因 此在 寒冷、侵 蚀 环境中 提高 混凝 土的抗渗等 级有 利于 提高 混凝 土的耐 久性 能。GII-3 型以 上 隧道 衬砌 经常 受冻 胀影 响，当 气温 低、昼夜 温差大时，在 冻融 循环 作用 下，其 表面 剥蚀 现象 比一 般 地区严 重，加 之侵 蚀作 用 的影响 也会 加重 混凝 土的 破坏。川西 高原 公路 隧道 考 虑冻融 环境 对结 构耐 久性 的影响，保证 隧道 长期 安 全使用，因此 需要 在衬 砌 混凝土表 面 设 置保 温措 施，必要时 再采 用混 凝土 中加 入 添加 剂或 表面 抗冻 剂 以 提高混 凝土 耐久 性。隧道二 次衬 砌主 要承 受后 期继续 增加 的围 岩压 力，使隧道 衬砌 长期 稳定。一 般情况 下，由 初期 支护传给二 次衬 砌的 荷载 分布 比较均 匀，故二 次衬 砌宜 采用等 厚、圆顺 断面。7.5 防冻 保温 设计 7.5.1 1.2.3.4.条文说明 隧道 保 温构 造 设 计时，除 了保温 层要 能满 足防 冻的 基本要 求外，还 应考 虑防 火、防 潮。同时，需要用固定 材料 将其 牢固 定在 衬砌表 面，设计 中应 充分 考虑固 定件 的防 锈和 冷桥 影响。有条件 时，应对 临近 既有 隧道温 度场 现场 实测，隧 道温度 场现 场测 试的 项目 包括隧 道洞 内外 气温、DB51/T 27912020 18 衬砌表 面和 内部 温度、围 岩内部 温度、洞 内外 风速 和风向 等。测试 仪表、探 头包括：温 度计、风向 风 速表、测 温探 头、测温 仪表 等。应在 隧道 洞内 每隔 一定 距离布 置 1 个测 试断 面，每个测 试断 面分 别在 拱顶、拱腰、边墙 和路 面布 置测 点，在 隧道 洞外 距洞 口 50m 处测试洞 外气 温、风 速 和风向。7.5.2 D 条文说明 保 温 法 可采 用 在衬 砌 表面或 初 期 支护 与 二次 衬 砌之间 设 置 隔热 材 料两 种 方式，通 过 科研 与 工程 实践，衬 砌表 面设 置隔 热材 料更有 利于 施工 与维 护，所以川 西高 原隧 道推 荐此 方式。保温层 厚度 应综 合计 算分 析和工 程类 比确 定。7.5.3 1.D 2.条文说明 经验公 式法、气象 解析 法 和有限 元模 拟计 算法 取得 的保温 段长 度结 果，可 在 设计阶 段应 用。工 程实施阶段，在隧 道贯 通后，通过一 段时 间(至 少一 个气 象观测 年)的 实测，取得 隧 道纵向 温度 分布 曲线 和衬砌背后 围岩 温度 分布，依 据实测 资料 修正 衬砌 表面 铺设防 冻保 温层 段长 度。经验公 式法 推荐 采用 黑 川 希范公式，见 式 7.5.3：L=155(-t)0.604(7.5.3)式中：L 保 温段 长度，m；t 洞口温 度，即最 冷月 平均气 温，。通过 10 余 座川 西已 运营 公 路隧道 测试，结 果表 明最 冷月隧 道洞 口段 平均 风速 和风向 对纵 向温 度影响较大，在 黑川 希范 公式 基础上 可按 表 7.5.3 设置 保 温设防 长度。表 7.5.3 不同风向、风速下保温设防长度建议值()(m/s)-5-5-2-2 0 0 0 2 2 5 5(m)0-5 150 350 150 350 0 350 0 400 450 600 600 1 000 1 000-5-10 250 350 250 350 300 550 400 650 500 1 050 800 1 650 1 650-10 300 300 500 650 800 1 150 1 650 1 2.7.5.4 7.5.4 DB51/T 2791 2021 19 图 7.5.4 衬砌表面铺设方式 7.5.5 1.2.3.25 4.5.7.6 防水 与排 水设 计 7.6.1 7.6.1 1.2.7.6.2 表 7.6.2 排水沟形式选择表(m)(cm)GI 2 100 35 GII-1 2 100 2 800 3565 GII-2 2 800 3 500 65100 GII-3 3 500 4 200 100135 GIII 4 200 135 3.4.条文说明 川西高 原 隧 道的 技术 难题 是防止 围岩 冻结、冻 胀以 及洞内 渗漏 水结 冰的 产生，保证 隧道 衬砌 不被 破DB51/T 27912020 20 坏及隧 道运 营环 境安 全，加强防 水、保温、排 水 等 措施是 避免 隧道 冻胀 及结 冰病害 的有 效方 法。7.6.2 1.GII-3 2.1.5mm 200mm 250mm 300g/m2 80cm 3.4.条文说明 隧道二 次衬 砌施 工缝、沉 降缝、伸 缩缝 是防 水的 薄 弱部位，寒区 公路 隧道 加 强 三缝 处理 十分 重要，因 此强 调在 常规 防水 设计的 基础 上增 设一 道防 水措施 形成 组合 防水 构造。如：施工 缝、沉降 缝宜 采用中埋 式止 水带+背贴 式止 水带组 合形 式防 水构 造。7.6.3 1.2.3.35 100cm 300m 4.35cm 5.2%6.7.3060m 条文说明 因隧道 内仰 拱及 仰拱 回填 材料混 凝土 导热 系数 高于 洞外天 然岩 土，洞内 冻结 深 度往往 大于 洞外 黏性土的最 大冻 结深 度，设计 要求水 沟加 深后 顶部 低于 计算洞 内最 大冻 结深 度。一般可 采用 以下 三种 防潮 措施：设 置防 潮层，将 沥 青玻璃 棉等 保温 材料 用沥 青玻璃 布包 裹起 来；将保温材 料定 期进 行翻 晒；有渗漏 水地 段将 水沟 盖板 用水泥 砂浆 勾缝 或沥 青涂 抹，以 防水 渗入 保 温 材料。因保温 水沟 出现 堵塞、结 冰或其 他问 题时，为 利于 发现问 题和 检修，将 检查 井间距 适当 缩短。由于保 温的 需要，保温 水 沟一般 在盖 板底 面敷 设保 温材料 进行 保温，或设 置 双层盖 板，盖 板中 间采 用DB51/T 2791 2021 21 一层保 温材 料。水沟 过水 断面尺 寸一 般根 据隧 道围 岩的出 水量 来计 算。其结 构如 图 7.6.3 所 示。图 7.6.3 保 温水 沟结构 示意图 7.6.4 1.U 40cm 40cm()40cm 2.1%3.100 135cm 500m 7.6.4 LLdTZZT 7.6.4 ZL L m TL L T 4.5.30 50m 条文说明 长、特 长隧道 采用深 埋中 心水沟 时，设 置长 度通常 不宜小 于 500m，出 风端 和 排水端 洞口设 置长 度可适当 缩短。研究表 明：因隧 道内 仰拱 及仰拱 回填 材料 与洞 外天 然岩土 导热 系数 的差 异，洞内冻 结深 度往 往大 于洞外粘 性土 的最 大冻 结深 度，因 此洞 内深 埋水 沟通 常采用 加深 仰拱 的方 式降 低排水 沟的 标高，当 仰 拱 加深较大 造成 施工 难、造价 高等问 题时，可 设置 于仰 拱之下。其 结构 如 图 7.6.4 所示。DB51/T 27912020 22 图 7.6.4 深 埋水 沟（管）结构示 意图 7.6.5 1.2.2m 2m 3.4.1m 5.200 250m 条文说明 防寒泄 水洞 一般 置于 隧道 路面以 下 4 6m，不宜 埋 置过深，一 方面 增加 投资，另一 方面 不方 便检 修。防寒泄 水洞 的设 置可 参照 图 7.6.5 所 示。图 7.6.5 防寒 泄水洞 设置方式示 意图 7.6.6 1.5%2.3.4.5.条文说明 DB51/T 2791 2021 23 目前常用的保温出水口型式有圆包式、端墙式、三排管式及阳光房式。1 圆包式保温出水口适用于水量不大，出水口地形较为平缓、洞外排水条件相对较差的情况；由于出水口附近地形平缓，为防止出水口附近出水流速缓慢而冻结封堵，从而引起病害，出水口处需要设置至少 0.5m 的落差，必要时可以清方顺坡，满足落差要求，消除隐患。圆包头式出水口见图 7.6.6-1 所示。图 7.6.6-1 圆 包头式 保温出 水口 端墙式保温出水口适用于隧道出水量大，出水口地形相对陡峭、洞外排水条件较好，且隧道内的水经 保温出水 口能迅速排泻 的地方；端墙式出水口 可外设计 成 八 子墙形 式，集中水流后引入下游沟谷或低洼处。端墙式出水口见图 7.6.6-2 所示。图 7.6.6-2 端 墙式保 温出水 口 阳光房 式保温 出水口适 用于阳光充 足，向 阳，水量较小、水流速 慢，出水口地形 相对陡峭、洞外排水条件较好 的地段。出水口外应确 保足够的落差，满足跌 水要求。阳光房式 出水口见图 7.6.6-3 所示。图 7.6.6-3 阳 光房式 保温出 水口 7.6.7 GII-3 GIII DB51/T 27912020 24 1.2.0.3 0.5MPa 0.5 1m 3.+5 4.40mm 2m 50cm 4.条文说明 注浆 目 的主 要是 加固 围岩、填 充裂隙，减少 空隙 的 储水空 间从 而减 小冻 胀力，所 以一 般采 取 开 挖后注浆、低压 注浆 即可 达到 目的。7.7 运营 通风 设计 7.7.1 E 条文说明 实 测 通 风海 拔 高度 系 数来源 于 西 部科 研 项目 高海拔 地 区 复杂 地 质条 件 下公路 隧 道 设计 与 施工 技术 研 究成 果。另 外，由 于随着 海拔 高度 升高，CO 或烟尘 的控 制标 准有 所降 低，所 以设 计供 风量 应在理论计 算需 风量 基础 上适 量增大。7.7.2 条文说明 根据相 关科 研成 果，川西 高原公 路隧 道交 通量 相对 较小，换气 频率 可不 作为 通风控 制工 况。8 隧道 施工 8.1 一般 规定 8.1.1 8.1.2 条文说明 川西高 原隧 道所 处气 象条 件对隧 道工 期影 响大。8.1.3 条文说明 川西高 原隧 道施 工应 充分 考虑高 原缺 氧和 冬季 寒冷 对施工 人员 和机 械设 备的 影响。8.1.4 3 500m DB51/T 2791 2021 25 条文说明 川西高 原隧 道除 特殊 不良 地质需 要编 制专 项施 工方 案外，由于 海拔 超 过 3 500m 的地区缺 氧严 重，所以增 加了 需要 编制 隧道 施工制 氧供 氧专 项方 案的 要求。8.1.5 条文说明 川西高 原由 于低 温和 地下 水组合 作用 对围 岩和 支护 稳定性 影响 大，施工 时应 高度重 视。8.1.6 8.1.7 8.2 施工 准备 8.2.1 1.2.3.4.5.6.7.()8.8.2.2 1.2.3.4.5.6.8.2.3 条文说明 川西高 原隧 道 施 工组 织设 计 内容 应充 分考 虑气 象条 件（海 拔高 度），进 行人员、施工 机械 设备 配备和通风 供氧 方案 制定。8.2.4 DB51/T 27912020 26 8.2.5 1.2.3.4.5.8.2.6 8.3 施工 通风 8.3.1 8.3.2 E 条文说明 根据科 研和 工程 实践，川 西高原 隧道 通风 机数 量需 要充分 考虑 高原 缺氧 影响，另 外对 风机 性能 选取应与气 压相 匹配。8.3.3 100m 1000m 条文说明 高海拔 隧道 及超 高海 拔隧 道施工 排污 量大，应 尽早 进行机 械通 风。8.3.4(JTG F60)2 100m GI 20mg/m3 2 100 4 200m GII 15mg/m3 4200m GIII 12mg/m3 条文说明 基于科 研成 果与 工程 实践，确定 与海 拔高 度分 级相 应的施 工期 间一 氧化 碳浓 度控制 要求。8.3.5 3m3/min 4.5m3/(min kw)0.15m/s 0.25m/s 6m/s 条文说明 参照 公路 隧道 施工 技术 规范(JTG F60)的规 定。8.3.6 DB51/T 2791 2021 27 条文说明 受通风 海拔 修正 系数 的影 响，随 着海 拔高 度增 高，需风量 将大 大增 加，经研 究，采 用多 通道 巷道 式通风，通风 效果 好、能耗 低。8.3.7 条文说明 选取与 隧址 区气 压相 匹配 的通风 机是 通风 的关 键因 素。8.3.8 100m 1 条文说明 高原地 区气 压低，隧 道通 风难度 加大，且 风管 内外 压差大，软 质风 管受 压差 影响，漏风 率较 高，硬质风管 受压 差影 响小，推 荐采用 硬质 金属 风管。8.4 施工 制氧 供氧 8.4.1()5.2.2 条文说明 前期科 研成 果，结合 雀儿 山隧道、巴 朗山 隧道 施工 经验提 出。8.4.2 2 800m 3 500m 8.4.2 表 8.4.2 人员供氧标准参考值(m)(mmHg)(kPa)(kPa)(m)(kPa)(m)2 100 589 78.5 15.22 2 100 15.22 2 100 2 800 539 71.9 13.87 2 800 13.87 2 800 3 500 494 65.8 12.61 3 500 4 200 450 60.0 5 000 375 50.0 条文说明 前期科 研成 果，结合 隧道 施工现 场实 际情 况 提 出。8.4.3 3 500m 条文说明 通过科 研研 究和 工程 实践，海拔 超 过 3 500m 时多 数 人都有 不同 程度 的缺 氧反 应，本 规程 建议 海拔高度超 过 3 500m 时需 要制 定隧道 施工 制氧 供氧 专项 方案。DB51/T 27