水工隧洞設計規範(試行)
sd134—84
修訂說明
前言 水利電力部規劃設計院(79)水電規水字第7號文下達水利電力部成都勘測設計院主持進行《水工隧洞設計規範》的修訂工作。根據國家建委(80)建發設字第8號文頒發的《工程建設標準規範的管理辦法》中的有關規定，並參照2023年水利電力部東北勘測設計院等單位編寫的「對2023年部頒《水工隧洞設計暫行規範》的審議意見」，通過反覆的研究和與有關單位協商，組成了由水利電力部成都勘測設計院、西北勘測設計院、天津勘測設計院、東北勘測設計院、貴陽勘測設計院、陝西省水電勘測設計院、水利水電科學研究院、清華大學水利系及陝西機械學院水利系等單位參加的修訂組，並於2023年12月召開了第一次修訂工作協調會議。會議中對修訂規範的一些問題進行了詳細的討論。
一致認為六十年代以來，由於大型水電站和地下工程的建設，岩石力學的發展和電子計算機的普及，水工隧洞設計理論及計算方法都得到較大的改進和提高，積累了不少的寶貴經驗，故對原來頒發的規範加以修訂和補充是十分必要的。但討論中也認識到目前水工隧洞的設計理論和計算方法還不夠完善，有些問題尚有待在實踐的過程中，不斷總結歸納，逐步地完善。因此，明確這次編修工作的原則就是在已有經驗的基礎上對行之有效的成功經驗加以總結提高，凡尚不夠成熟的理論和方法，暫不納入規範。
根據以上意見，決定這次修訂工作，以2023年水利電力部(66)水電技字第39號文頒發的《水工隧洞設計暫行規範》為依據(以下簡稱「66部頒暫行規範」)，在總結運用該規範的基礎上進行修訂。
2023年全面開展了調查研究和資料收集工作。對於規範的修訂原則、圍岩分類、工程布置，水力學計算、混凝土及鋼筋混凝土襯砌和噴錨襯砌等進行了調研，對於「66部頒暫行規範」使用情況也進行了調查，走訪了西南、中南、華東等地區，並對全國各省市有關單位進行了函調，了解了大多數設計單位的意見和國內外的一些情況，於12月召開了第二次修訂工作協調會議。在會上各單位交流了情況，並對收集到的資料進行了討論。
對一些重要的問題統一了認識，明確了以下幾點：
(1)水工隧洞的布置很重要，實踐證明，布置上的缺陷是不易彌補的，在修訂規範時應強調布置這一設計環節。
(2)混凝土和鋼筋混凝土襯砌，是我國常用的襯砌型式，大量已建混凝土和鋼筋混凝土襯砌的水工隧洞，多執行正常，在修訂的規範中，仍應列為重要內容。
(3)噴錨及不襯砌隧洞，施工簡單，節省投資，工期較短，並能充分發揮圍岩的承載能力。儘管對它的工作機理和設計方法，還有不同的認識，但大量的工程實踐和實驗研究成果證明，它是一種行之有效的襯砌型式，在規範中應予推薦。
(4)以圍岩分類的型式，按照各類圍岩的特徵，分別提供設計所需的地質資料及其引數，是選擇襯砌型式及其設計理論是一種好方法，規範中應列入。
(5)水力學問題，外水壓力計算問題，地應力問題等都很重要，應做工作。
(6)電子計算機在我國已普遍使用，建議把有關電算程式列入規範附錄。
2023年4月召開了專題討論會。對各單位提出的專題報告30餘份進行了重點討論。對一些重大課題，取得了基本一致的意見，也提出了一些補充修改的建議，歸納如下：
1.圍岩分類問題。一部分代表(多數是地質人員)提出：
由於隧洞圍岩變化的複雜性，故在分類中，只能提出定性原則，對設計指出一些方向性的意見。另一部分代表(設計人員的大多數和少數地質人員)提出：圍岩分類的目的，在於解決隧洞設計中的具體問題，不但需要有定性的意見，而且更需要有定量的指標，使設計工作有所遵循。
在規範中應列入乙個既有定性的原則，又有定量指標的圍岩分類方案。但規定應靈活些，指標引數適用範圍可大一些，不要規定的太死。
2.外水壓力問題。專題報告提出原來所提外水壓力的概念不夠確切，因為襯砌是透水的(除鋼板襯砌外)，應稱為水荷載。
由於內外水的滲透，形成為場力，根據滲透場，求滲透壓力，然後計算隧洞襯砌的應力。這一理論和計算方法，比以前有所進展，但受地質條件的限制，有些問題尚有待進一步加深認識，計算方法也過於複雜，建議研究補充。
3.混凝土、鋼筋混凝土襯砌抗裂、限裂和開裂設計問題。從我國實踐經驗和實驗資料證明，不管用哪種辦法進行設計，都不能控制裂縫的產生和發展，設計理論和實際情況出入很大，裂縫產生的原因非常複雜，建議採取工程措施，以防裂縫的產生和發展，其計算方法，僅說明相對安全度問題，建議在規範中明確。
2023年12月召開了第三次修訂工作會議，對主編單位提出的「規範討論稿」進行了討論。2023年元月，主編單位又組織本院有關專業人員，對討論稿進行了審議。兩次會議都認為討論稿的正文，附錄及修訂說明，概括了協作單位的意見，基本上反映了我國當前的實際情況，同意在此基礎上，修改補充，形成(初稿)，再組織一次廣泛的審議。
2023年6月召開了規範(初稿)討論會，到會的代表有：設計、施工、管理、科研、大專院校、人民解放軍、鐵道、煤炭及城建部門等54個單位，共86人。與會代表本著實事求是，認真負責的精神，對規範(初稿)進行了討論。
代表們一致認為：規範的修訂原則和指導思想是正確的，規範應在總結歸納實踐經驗基礎上修訂，對已經行之有效的經驗，應積極推廣使用，對一時還缺乏實踐經驗，尚不夠成熟的技術措施和方法，暫不宜納入規範，是符合國家關於編制規範要求精神的；規範(初稿)是在調查研究，多次會議討論，廣泛徵求意見，計算分析和編譯資料，編寫專題報告的基礎上寫成的，基本上體現了我國當前實際和水平。代表們建議對圍岩分類、外水荷載及噴錨襯砌等方面進行必要的補充和修改；同意以此(初稿)為基礎，修改後作為規範(送審稿)即第三稿上報。
2023年7月，水電部規劃設計院召集有經驗的專家和學者20餘人，對送審稿進行了審查和修改，最後由潘家錚總工程師審定，上報水利電力部批准頒發執行。
本規範正文共九章、119條，並有十個附錄。
本說明是按規範正文的章、節順序編寫，但由於正文中有些條文內容比較簡明，不必贅述，故說明中條文順序不盡銜接。
在規範的修訂過程中，得到了許多單位及專家們的大力支援和協助，提供了許多寶貴的資料、意見和具體的建議，特致以謝意。
《水工隧洞設計規範》修訂組
2023年12月
第一章總則
第1.0.1條本條規定與「66部頒暫行規範」第1條相同。
鑑於地下廠房、地下硐庫的交通洞、出線洞及通風洞等，其型狀和特點，與水工隧洞近似，可參照本規範進行設計。
第1.0.2條在進行水工隧洞設計時，應根據不同的級別、自然條件及技術條件等區別對待。
大中型工程需要考慮的問題多，問題比較複雜，經驗教訓也比較多，所以本條規定，規範適用1、2、3級隧洞。對於4、5級，可簡化設計，適當降低要求，本條中指出可以參照使用。本條規定與「66部頒暫行規範」第2條相同。
第1.0.4條大中型建築物，不但投資大，且建成後不易擴建和改建，交付執行後必須確保正常安全執行。因此，設計應做到：因地制宜、技術先進、確保質量。
第1.0.5條 30多年以來，我國已建成了大量的水工隧洞(據不完全統計，大中型洩洪隧洞將近40條，洞徑5m以上或洞長1000m以上的引水隧洞80餘條)，在實踐中得到了很多寶貴經驗(如工程布置、設計理論及計算方法、山岩壓力的概念、限裂設計及噴錨襯砌等)，應當不斷總結提高，推廣使用。
對於國外技術，經分析研究，凡符合我國情況，應積極的引用，改進和提高我國水平。
第1.0.6條我國幅員廣大，各地自然條件千差萬別，水工隧洞又是建於岩體中的過水建築物，工作條件複雜，有些問題尚待進一步實踐認識，規範中不可能把所有的問題都解決。
如高地應力地區、高地溫地區、海拔高程在3000m以上的地區、特大直徑(有壓隧洞直徑大於12m，無壓隧洞尺寸大於16m×18m)、內水壓力水頭大於80m及長度大於10km的隧洞等問題，我國缺乏實踐經驗。故本條提出遇有本規範中未能考慮到的問題(即上列問題)，應進行試驗研究，由設計單位提出補充意見，報審批單位批准。
第二章基本資料
第2.0.1條本條規定與「66部頒暫行規範」第7條基本相同。
第2.0.2條 1、2級水工隧洞，工程規模較大，投資多，在國民經濟中的重要性也高，設計依據必須切實可靠，故應根據各設計階段要求的地質資料，在現場或試驗室做岩體的力學指標、滲透性、圍岩應力、應變數測等試驗研究，落實設計資料，以便保證設計質量。
本條規定與「66部頒暫行規範」第8條基本相同。
第2.0.3條地質資料的重要性及條文中提出的在開工前要掌握的地質情況，是從長期實踐的經驗教訓中得來的，設計中必須予以重視。
對不同的設計階段，可根據其要求，由粗到細，逐步達到條文中所規定的要求。
第2.0.4條在開挖施工期間，尤其在地質情況較複雜的洞段，應加強觀測，做好地質預報工作，對設計和施工都非常需要。
隨著施工進展，摸清實際地質情況，及時修改設計，保證施工安全，加快施工進度，使設計更加符合實際情況，是非常必要的，不應忽視。
第2.0.5條工程地質資料，是分析圍岩穩定，確定洞線、選擇洞身型式及尺寸、襯砌型式及計算方法、施工方法及執行安全等的基本資料，大中型工程都由專業勘探隊伍提供。
但由於天然地質條件複雜，人們的經歷認識各不相同，則對工程地質條件，所定資料和資料，儘管在同一情況下，也會有很大的差別。資料、資料不統一，則對設計、工程造價影響很大。長期以來，特別是在這次規範編修調查工作中，廣大設計人員都提出希望有乙個統一的標準。
目前國內外，大都根據圍岩特徵，把圍岩分成類別，根據圍岩分類，評價圍岩的穩定性，確定設計所需資料和資料。近幾年在我們水利水電工程建設中，也運用了這一方法。故在本規範編修中對圍岩分類也進行了研究，提出了乙個分類方案，列入附錄一，建議參考使用。
第三章隧洞布置
第一節洞線選擇
第3.1.1條我國已建隧洞工程，由於布置上的不合理和施工方法上的欠妥，而發生的問題較多，據不完全統計，在117條隧洞中，由於水力學、地質、地下水、施工方法等而發生問題的有39條隧洞。
其造成的原因：一是基本資料，特別是地質資料掌握不足，造成洞線選擇失誤；二是忽視水力因素，造成不良的水力條件；三是由於工程規劃不周，造成增建隧洞，遷就工程現實，甚至設計片面強調某一方面的因素，忽視全域性，給工程帶來隱患。由於工程布置不合理，給工程帶來了不同程度的浪費和危害。
實踐證明，布置上的缺陷是不易彌補的，故本條規定要求重視隧洞洞線布置這一設計環節，充分掌握基本資料，特別是地質資料，通過合理分析，綜合考慮。
水工隧洞設計規範 試行 SD134
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