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四川省公路隧道竖井技术规程DB51∕T 2790-2021.pdf

4.3竖井井筒宜采用圆形断面，断面尺寸应根据使用功能、设计使用年限、所处工程地质与水文条件 凿井方法和掘砌方式等因素确定。

条文说明： 圆形断面井筒具有承受荷载性能好、通风阻力小、服务年限长、维护费用少以及便于施工等优点；作 也可根据需要采用矩形断面。断面尺寸应根据通风的需要、施工空间或地质条件等因素确定

4.4竖井凿井方法应根据井筒直径、深度、工程地质与水文条件等因素，经过技术经济方

公路整并工程主要采取自地面在下普通凿并法闺并，钻漆开挖，提升出；小范围局部不良地质段，可采取注浆科 喷锚临时支护等措施加固后再采取普通凿井法。对于竖井深度一般不超过300m，井底有施工通道，岩体自稳性能较好且 通常为非坚硬岩，无岩溶等重大不良地质时可采用反井钻机法施工，即先自地面竖井范围钻直径20厘米左右的导向孔， 通过导向孔安装连接井底和地面的反井钻机，自井底往上钻直径2米左右的留碴孔，再从地面自上而下采用钻爆法扩挖， 通过留碴孔往井底出碴，扩挖成井阶段除了不需要提升出碴外，其余均与普通凿井法一致，仍需要提升等施工机械设备。 目前由于在导向孔偏斜控制和反向钻留碴孔等施工方面要求高，采用反井钻机施工竖井的成功案例较少GB/T 31908-2015 电弧焊和等离子焊接、切割用钨电极，而且在煤矿和 台金矿山等国家标准中几乎未提及，因此本规程不推荐。在有条件采用反井钻机时，可重点加强自上而下的钻孔测斜控 制和自下而上反钻井施工，总结经验，形成技术体系。 当竖井穿越较大范围的表土层、软岩层、破碎岩层或富水地层等不良地质中采用冻结凿井法施工，借助人工制冷手 段暂时加固地层和隔断地下水，再进行普通凿井法施工，确保快速安全成井

4.5竖井掘方式与井筒支护结构型式应相互适应，宜采用模筑混凝土衬砌和短段

4.6作为隧道运营通风的竖并，多个风道可合设于一座竖并内，通过设置隔板实现各风道

采用一座竖井作为一个风道时，当断面积较小，造成施工困难，而且多个风道对应多座竖井，施工安全风险增大 有时由于井口场地限制，无法同时施工，严重制约施工进度。公路竖井内加隔板实现风道独立，技术可行，经济合理

采用一座竖并作为一个风道时，当断面积较小，造成施工困难，而且多个风道对应多座竖并，施工安全风险 寸由于井口场地限制，无法同时施工，严重制约施工进度。公路竖井内加隔板实现风道独立，技术可行，经济合 7竖并施工应纳入隧道总体施工组织中，根据功能定位选择合理的施工时机，一次施工完成； 助主洞施工时，应综合成本和效率等选择合理的运输方式，宜对竖井提升进行临时改绞，临时改 编制施工专项设计。

7竖井施工应纳入隧道总体施工组织中，根据功能定位选择合理的施工时机，一次施工完成； 助主洞施工时，应综合成本和效率等选择合理的运输方式，宜对竖井提升进行临时改绞，临时改 编制施工专项设计。

竖并并简施工提升采用吊桶提升，如辅助主洞施工时，采用吊桶提升需在并底二次装运，为提高效率一般采用有轨矿车 或小型胶轮车运输，临时改绞后不需要在井底进行二次装运。根据《煤矿安全规程》（2016版）第七十九条，临时改绞 必须编制施工专项设计。

4.8竖并设计与施工阶段应分别进行安全风险评估，编制风险评估报告；竖并施工前应编制专项施工

4.8竖并设计与施工阶段应分别进行安全风险评估，编制风险评估报告；竖并施工前应编制专项施工 方案，包括应急预案、现场应急处置方案及应急物资等，应定期组织相关人员进行应急培训和演练。 各文说明

循旭险性特 工应编制专项施工方案，专项施工 工安全保证措施和应急

4.9竖井施工期间，井筒内必须设有在提升设备故障时专供人员出井的安全设施和出口；永 应设置便于后期运营养护的通道。

竖并建设应实行动态设计与信息化施工，制订并落实以地质综合分析为核心的超前地质预报方 控量测方案，及时动态调整设计与施工

条文说明： 竖井建设属于隐蔽性工程，主要依赖超前地质预报和监控量测反馈进行动态设计和信息化施工，做到安全、经济与 心进行超前地质预报。

4.11竖井勘察、设计与施工应贯彻国家有关技术经济政策，积极稳妥地采用新技术、新材料、新设备、 新工艺和新工法。 条文说明： 竖井建设的方向是综合机械化凿井，无人或少人下并作业，做到安全、高效与耐久。

4.11竖井勘察、设计与施工应贯彻国家有关技术经济政策， 积极稳妥地采用新技术、新材料、 新工艺和新工法。 条文说明： 坚井建设的方向是综合机械化凿并，无人或少人下并作业，做到安全、高效与耐久

4.12竖并建设必须符合国家有关国土管理、环境保护和水土保持等法律与法规要求，应保护原有植被 妥善处理弃碴和污水。

4.12竖并建设必须符合国家有关国土管理、环境保护和水土保持等法律与法规要求，应保护原有植被

5 竖并工程调查与勘察

5.1.1公路竖井工程地质勘察应与隧道勘察相结合，统筹实施，其勘察阶段、方法与内容等应 C20的规定。 条文说明

竖并属于公路隧道主体工程的一部分，本规程未述及的勘察内容及要求，应主要遵循JTGC20《公路工程地质勘察 规范》，如竖井井筒围岩分级及稳定性评价，瓦斯有害气体勘察等；竖井井口地面附属设施勘察应按照GB50021《岩土 工程勘察规范》相关要求执行。

5.1.2公路竖井穿越岩溶或富水地层时应开展水文地质专项勘察，查明竖井区水文地质条件，分析竖 井工程建设对环境影响，评估地下水对竖井施工的安全风险，提出建议措施。 条文说明：

竖井施工对地下水梳排明显，且地下水对于施工安全影响大，岩溶或富水地层开展水文地质勘察工作 文地质专项勘察可参照TB10049《铁路工程水文地质勘察规范》实施。 5.1.3公路竖井工程对应于各勘察阶段应开展水文、气象和环境等调查，调查内容等应遵循 的规定。

竖井勘察除满足JTGC20《公路工程地质勘察规范》要求的工程地质调绘、物探、钻探及测试等工作内容外 竖井调查工作，主要指在收集相关资料（含勘察资料）的基础上对现场情况进行核对竖并可实施性与合理性， 地质条件、环境保护区、施工场地和便道等，

5.2.1邻近水库、河流、湖泊、湿地或冲沟的井口，调查核实最高水位，调查分析临水斜坡地质结构 特征及其稳定性；水文地质条件复杂时，除进行调查、勘探和试验外，必要时进行水文地质动态观测或 专题研究。

5.2.2工程环境调查应符合下列规定

a）调查环境保护区级别及范围， 评价整开地 排风和出渣等对周边环境的影响。 b）调查竖井井口施工场地布设及便道条件，井口施工场地应满足提升等设施布置的需要，施工便 道应满足运输提升设备等大件运输的条件

5. 3竖并工程工预可勘察

5.3.1竖井预可和工可勘察宜以资料收集和工程地质调绘为主，初步查明竖井位置地形地貌、地层岩 性、地质构造、水文地质条件、不良地质与特殊岩土的类型、性质、分布范围及发育规律等。 5.3.2可行性研究阶段勘察报告应提供下列资料： a）对于影响公路隧道工程方案的竖井工程应参考初勘成果资料的要求。 b 其它公路竖井工程的勘察报告包含在全线勘察报告中，重点说明竖井工程地质和水文地质条 件、新构造运动、地震动参数、

圣井预可和工可勘察宜以资料收集和工程地质调绘为主，初步查明竖井位置地形地貌、地层岩 构造、水文地质条件、不良地质与特殊岩土的类型、性质、分布范围及发育规律等。 生相件工次料

a）对于影响公路隧道工 程万案的整开 勘成果资料的要求 b）其它公路竖井工程的勘察报告包含在全线勘察报告中，重点说明竖井工程地质和水文地 件、新构造运动、地震动参数、井口场地稳定性和不良地质与特殊性岩土情况等内容。

5.4竖井工程初步勘察

1 竖井初步勘察应在充分利用公路主体工程的调绘、物探、钻探和测试等成果基础上，采用遥感 举、工程地质调绘、物探及必要的钻探等方法，基本查明以下主要内容： 竖井区地形地貌、地层岩性、地质构造。 b 表土层类型、性质及厚度， C 特殊性岩土的类型、分布范围及工程地质性质等。 d 高地应力、涌突水（泥）和瓦斯等不良地质的类型、分布范围、规模、形成条件、发生及发展 的规律等。 e 井口临近沟（河）谷的水力特征、洪（枯）水位高程、冲淤特征等。 f）地下水的类型、埋深、赋存、补给、排泄及径流条件。 条文说明：

竖并勘察工作应纳入隧道主体勘察一并考虑，隧道洞身深孔应尽可能布设在初拟竖并或临近范围，钻孔钻进、试验 及测试要求参见详勘内容。

及测试要求参见详勘内容。 5.4.2工程地质调绘的比例尺1:2000，范围为竖井中心半径不小于200m。若竖井所在区域崩塌、滑坡、 泥石流等不良地质发育时，可根据实际情况确定调绘范围。 5.4.3竖井应利用隧道物探解释成果，当竖井地质条件复杂、不良地质强烈发育时，可根据地形条件 于竖井处采用交汇法布设物探测线进行解译。深部解译应与隧道勘察相结合，采用（可控源）音频大地 电磁法；浅部解译包括电测深、高密度电法、震探等方法。 5.4.4竖井井口位于斜坡或覆盖土层较厚地段，应根据地形地质条件布置1～2条控制性勘探剖面，每 条勘探断面上的勘探点不宜少于2个，勘探深度应至持力层或稳定的基岩面以下3m，同时满足场地稳 定分析要求。

5.4.5竖并工程初步勘察应提供下列资料！

a）文字说明：对竖井工程的地质条件和水文地质条件进行说明，分段评价说明竖井围岩级别及物 理力学性质；分析评价不良地质与特殊岩土的发育情况，岩爆、大变形、涌水突泥和有害气体 （物质）等发生的可能性和对竖并建设的影响：分析计算竖并的地下涌水量进行；分析并口地 段边坡的稳定性；评估竖井建设场地的适宜性及竖井工程建设对当地环境可能造成的不良影 响。 b） 图表资料：1:1000～1:2000工程地质平面图；1:1000~1:2000工程地质剖面图；1:100~1:400 井口边坡地质横断面图；1：50～1：200挖探（钻探）柱状图；物探、测井资料：原位测试、地 应力测量等资料；水文地质测试资料；岩、土、水测试资料：瓦斯及其它有害气体涌出资料； 附图、附表和照片等。

5.5竖井工程详细勘察

5.5.1竖并详细勘察应充分利用初步勘察及公路主体工程勘察成果，采用补充地质调绘、钻探及测试 等综合勘察方法，查明竖井的工程地质及水文地质条件。 5.5.2应对初勘调绘资料进行复核，并开展补充工程地质调绘，比例尺宜采用1:500，范围为竖井井 简中心半径不小于200m。

时，可不设完整的钻孔： 已有勘探资料表明工程地质和水文地质条件简单，只需浅孔查明表土层厚度。 2） 前期勘察阶段，距设计竖井井筒中心25m范围内已实施过钻孔，其提供的地质、水文资料 符合详勘要求。 3） 收集到竖井附近既有矿井或其它类似工程资料，可准确掌握竖井工程地质、水文地质及其 它有害气体情况及其变化规律。 b）当竖并井筒穿越地层的地质条件复杂或不良地质强烈发育，利用隧道主体工程勘察成果尚不能 查明竖井地质条件，应布设完整的钻孔勘探。钻孔勘探应取样试验，并开展瓦斯、地应力等测 试及水文试验

5.5.4竖并筒完整的钻孔布置应符合下列规

a）具备下列情况之一者，钻孔可布置在井筒

1）地质构造和水文地质条件简单，且无煤层瓦斯及其它有害气体突出危险。 2）专为探测溶洞或施工特殊需要的钻孔。 ）井底距离富水层较近和采用冻结法施工的井筒，钻孔不应布置在井筒范围内。 当地质构造复杂时，钻孔布置应根据具体条件确定，

5 钻孔钻进与取样应符合下列规定。 a 钻进过程中，每钻进30～50m应测定一次倾角和方位角，全孔偏斜率应控制在1.0%以内。 b 在岩层钻进中，每一层应采取一个样品进行物理力学试验，当岩性变化较大且层厚超过5m时！ 应适当增加采样数量

为详细查明竖并洞身的地质条件，竖井钻孔的偏斜率须严格控制，本规程予以重点强调。对于竖井钻于 原位测试及试验的要求，应按照JTGC20的相关规定执行

5.5.6钻孔取样测试应符合下列规定。

具体试验方法应按JTGE40《公路工试验规程》 和JTGE41《公路工程岩石试验规程》等相关规程执行 5.7提交的竖并详勘资料应符合第5.4.5的规定。

6.1.1公路坚并并壁衬砌结构应符合下列规定

a）永久性竖井并壁衬砌结构应符合下列规定： 1）采用普通凿井法施工段宜采用模筑混凝土或钢筋混凝土整体式衬砌的单层井壁。 2） 采用冻结凿井法施工段应采用模筑混凝土或钢筋混凝土整体式衬砌的双层井壁。 当竖井位于表土层或破碎岩等不稳定地层、软质岩地层时，开挖后应先设置喷锚衬砌作为 临时支护，后施做整体式衬砌。 临时竖井位于I级、ⅡI级或IⅢI级围岩段，在确保安全情况下可仅设置喷锚衬砌，位于其它地层 中可参照永久性竖井设置。 井筒中设置有内隔板的竖井，综合地质情况、竖井直径大小、施工难度和经济性等比较后可采 用模筑混凝土或钢筋混凝土整体式衬砌的双层井壁

6.2并壁结构计算方法

6.2.1并简支护设计，并壁结构的承载力应满

简支护设计，井壁结构的承载力应满足式（1）。

Yos(vk,P)

条文说明： 公路竖井井壁仍然采用安全系数法为基础的结构计算方法，因为井壁受力复杂，荷载类型、大小及其不均匀程度的 确定比较粗略，采用分项多系数极限状态设计法尚不成熟，参考GB50384《煤矿立井井简及碉室设计规范》并进行修改， 引入荷裁调整系数

乃然采用安全系数法为基础的结构计算方法，因为并壁受力复杂，荷载类型、大小及其不均匀程度的 用分项多系数极限状态设计法尚不成熟，参考GB50384《煤矿立井井筒及室设计规范》并进行修改，

6.2.2公路竖并并壁结构重要性系数选取应符合下列规定：

a）服务年限不少于50年或表土层深度不小于150m的竖井井筒，应按1.10～1.15选取； b）服务年限少于50年且表土层深度小于150m的竖井井筒，应按1.05～1.10选取。

表1并简荷载调整系数值

6.3普通凿井法井简衬砌设计

6.3.1并壁所受径向荷载标准值计算应符合下列规定。

井壁所受径向荷载标准值计算应符合下列规定。 表土层段井壁所受径向荷载标准值计算应符合下列规定： 1）均匀荷载标准值应按下式计算：

式中： P一一作用在结构上的均匀荷载标准值（MPa）： p一一似重力密度（MN/m²），一般取值0.013； h一一井壁所处表土层计算处深度（m）。 2）不均匀荷载标准值应按下式计算：

式中： h一一井壁所处表土层计算处深度（m）。 2）不均匀荷载标准值应按下式计算：

Pa.&、Ps&一一最小、最大荷载标准值（MPa）； β.一一表层土不均匀荷载系数： 一一土层内摩擦角（°），以井筒检查钻孔资料为准，也可按表2选用。

表2岩（土）层水平荷载系数表

1）均匀荷载标准值应按下式计算！

1、Y2、、Y——各岩层的重度（m）； 2）不均匀荷载标准值应按下式计算：

PA, = Pr,k Pau = PA (1+ β,)

式中： 取 0. 2 。

岩层水平荷载不均匀系数，以井筒钻孔资料为准，或当岩石倾角小于或等于55°时，P可

岩石破碎带均匀荷载标准值应按下式计算：

k一一破碎带以上岩层层数。

a）通过工程类比初步拟定： b）按下列公式计算初步拟定混凝土井壁厚度：

Pa.=(k+th+1+Yk+2hk+2+.**,h,)An

f.=0.85 f,=f.+Pminfy

+： 井壁厚度（m）； n 计算处井壁内半径（m）； 井壁材料强度设计值（MN/m）； f。一一混凝土轴心抗压强度设计值（MN/m）； 钢筋抗压强度设计值（MN/m）； P 计算处作用在井壁上的设计荷载计算值（MN/m）； 一作用在结构上的径向均匀荷载标准值（MN/m）； Pi 并壁截面的最小配筋率，应按6.3.8采用， 条文说明： 据并壁径向荷载，按厚壁圆环截面所受的正应力不超过材料强度初步拟定并壁厚度。 3表士层段井壁所受的竖向荷载标准值可按下列公式计算

式中： 计算截面以上井壁自重标准值（MN）：

Q, =Qz, +Qr,x +Q1,+Q2,

Q一一计算截面以上井壁所受竖向附加总力标准值（MN） F.一一计算截面以上井壁外表面面积（MN/m²）； Qik一一直接支承载井筒上的井塔重量标准值（MN）； 3.4并壁竖向承载力应满足下式要求：

A,一一竖向钢筋横截面面积（㎡）； A。一一计算截面井壁横截面面积（m）。 6.3.5表层土层段的井壁环向内力及承载力宜按附录A.1的规定计算；三向应力作用下井壁承载力讠 算宜按附录A.3的规定计算；表层土与基岩交界面上下结构强度计算宜按附录A.4的规定计算， 6.3.6基岩段井筒的井壁厚度可按下列方法综合确定： a）按类比法确定； b）采用表3推荐的经验数值；

法标合确定 a）按类比法确定； b）采用表3推荐的经验数值； c）有条件时，可按第6.3.1条、第6.3.2条和附录A.1中有关公式计算。

表3基岩段混凝士并壁厚度经验数值

6.3.7井塔（架）影响段井壁应按本规范附录B的规定计算；当井塔直接支承在井筒上时，井塔 影响段井壁应计算No（井塔嵌固水平的轴向力）、Qo（井塔嵌固水平的水平力）、Mo（井塔嵌固水平 的弯矩）等荷载的作用。

和防止或减少片帮的冻结孔。井冻结深度随表土层厚度的增加而增大，冻结孔的布置方式由主冻结孔圈内侧增设辅助冻 结孔圈、防片帮冻结孔。 6.4.2冻结段井筒的掘砌深度应浅于主冻结孔设计深度，其值应符合表7规定

东结段井筒的掘砌深度浅于单圈冻结孔、主冻结

6.4.3冻结凿井法井筒内层井壁应满足承受水压、竖向荷载等荷载的要求；外层并壁应满足承受冻结 压力及井壁吊挂、抗裂、稳定性计算的要求；双层井壁应满足整体承受永久水土压力及竖向荷载等荷载 的要求。

6.4.4冻结凿井法井筒支护应符合下列规定

a）冻结凿并法并筒掘砌深度必须进入稳定基岩，并设置壁基 b）采用图1所示壁基结构形式时，壁基高度计算应满足下式要求，并不应小于10m。

式中： r一一井筒内半径（m); 业出版社2003版）选取，硬质岩取3.0MPa～3.5MPa，较软岩取2.5MPa，软岩取2.0MPa； 取上限，反之取下限。 C）冻结凿井法井筒掘砌的底部必须将内、外层井壁整体浇筑作为壁座。

图1壁基和壁座计算简图

壁座厚度不应小于内、外层井壁厚度之和；壁座的高度应根据围岩强度、壁座所承受的荷载、 井壁结构形式等按式（21）计算，但不应小于4m；内、外层井壁整体浇筑部分以下井壁应渐 变至正常基岩段井壁厚度。

rw一一内井壁外半径（m）； [f]一一混凝土容许抗剪强度（MPa），取0.7倍抗拉强度设计值。 e）冻结壁与现浇混凝土外层井壁之间宜根据冻结壁的位移量铺设25mm～75mm厚的聚苯乙烯泡沫 塑料板。 f 外层井壁与内层井壁之间宜铺设厚度为1.5mm～3.0mm的聚乙烯塑料板，也可铺设两层柔韧性 较好的沥青油毡。 冻结段井筒内层、外层井壁厚度均不应小于300mm。

冻结壁对并壁的冻胀力及变形压力，调节在并壁上的不均匀压力，同时利用泡沫塑料板良好的隔热保温性能，为现浇 凝土井壁提供良好的养护条件。内外层井壁间设置聚乙烯塑料板或一定厚度的沥青油毡，可减小内外层井壁间的约束 J，减少内壁的近水平裂缝

并壁所受径向荷载标准值计算应符合下列规定QC/T 895-2011 电动汽车用传导式车载充电机， 表土段内、外层井壁整体所受径向荷载标准值计算应符合下列规定： 1）均匀荷载标准值应按公式(2)计算。 2）不均匀荷载标准值应按下列公式计算：

Pt一一表层土不均匀荷载系数，取值0.2～0.3。 b）内、外层井壁分别承受的径向荷载标准值计算应符合下列规定： 1）内层井壁荷载标准值应按下式计算：

式中： h一一井壁计算处深度（m）。 2）外层井壁承受的冻结压力标准值Pa宜按冻土（岩）试验、实测等资料选取，也可按表8 选取

表8不同深度黏土层冻结压力标准值

5.4.6并壁所受的竖向荷载标准值应按式（17）计算。 6.4.7冻结凿井法井筒的井壁厚度应按公式(2)～（5)计算初步拟定，计算处作用在井壁上的设计荷载 十算值PNB/T 47013.11-2015 承压设备无损检测 第11部分：X射线数字成像检测，根据不同受力状况，采用冻结压力、均匀水土压力、静水压力等相应的荷载计算值。 6.4.8表土层段井筒的井壁圆环内力及承载力应按应按附录A.1的规定计算。表土层与基 岩交界面上下结构强度计算应按本规范附录A.4的规定计算。并壁环向稳定性应按本规范 附录A.2的规定计算。三向应力作用下井壁的承载力可按本规范附录A.3的规定计算。 .4.9并壁竖向承载力应按下列规定计算。 a）井壁在自重力和竖向附加力等共同作用下的竖向承载力应符合第6.3.4条的规定； 外层井壁在吊挂力作用下的承载力应按下列公式计算：

a）并壁在自重力和竖向附加力等共同作用下的竖向承载力应符合第6.3.4条的规定； b）外层井壁在吊挂力作用下的承载力应按下列公式计算：