中日山岭隧道技术规范的比较
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中日山岭隧道技术规范的比较
1、比较对象
目前,日本在山岭隧道中,具有权威性的规范就是由土木学会制定的【隧道标准示范书】(2006年版),即我们所谓的”隧道工程技术规范”。分别按三大主流施工方法,即:矿山法、盾构法及明挖法分三册出版。在该示范书中,同时规定除本示范书外,下列示范书、技术标准亦应遵守。
1、混凝土标准示范书(规准编)(2005)土木学会
2、混凝土标准示范书(施工编)(2002)土木学会
3、混凝土标准示范书(维修管理编)(2001)土木学会
4、铁道结构物等设计标准·同解说城市矿山法隧道(2002)铁道综合技术研究所
5、公路隧道技术标准(构造编)(2003)日本道路协会
本文,中日山岭隧道技术规范的比较,就是以上述标准示范书、技术标准与我们现行的下列规范、暂行规定等进行的比较。
2、日本规范、技术标准的现状
1)日本规范、技术标准的指导思想
日本国土交通省2002年提出“土木、建筑设计的基本方针”,该方针是以ISO2394和Eurocode0规定的结构物设计基本方针和体系而提出的。因此,此后编制的技术标准,都是以下述指导思想为依据的。
其指导思想有二:
一个是结构物的设计要从“构筑一个结构物”的思想,转变为“更好地使用一个结构物”的思想;也就是说,结构物设计要从单纯的力学设计转变为性能设计;或者说转变为以力学性能为对象的性能设计。
一个是结构物设计必须是包括从勘查、规划、设计、施工及营运的全过程的设计,也就是说,必须把结构物的维修管理纳入到设计中
因此,日本土木学会分别制定了【混凝土标准示范书】,分为构造性能核查编(2002)、施工编(2002)及维修管理编(2001)。
山岭隧道,基本上是属于混凝土结构一类的结构物,因此,其规范、技术标准的主导思想来自于【混凝土标准示范书】。【混凝土标准示范书】一变,隧道规范及技术标准也随之而变。因此,随着【混凝土标准示范书】的修订,日本土木学会接着就修订【隧道标准示范书】,这就是目前实施的【隧道标准示范书】。日本国土交通省铁道局也开始就委托铁道综合技术研究所着手编制【铁道结构物等设计标准】,【城市矿山法隧道设计标准】就是其中之一(作者注:这本标准主要针对城市铁路隧道隧道,地下铁道归属于铁道局管理,因此,也是针对地下铁道的,对山岭隧道的洞口段及浅埋段也适用),与之配套的还有【铁路隧道维修管理标准】(2007)等。
2)规范、技术标准的体系
日本铁路隧道的规范、设计标准,基本上是由土木学会和铁道综合技术研究所,编制的。公路隧道的规范、设计标准则是由日本道路协会编制的。编制单位具有相当的权威性,但编制
的规范、技术标准、指南都不具有约束性。其约束性主要体现在投标的过程中,即:业主指定工程设计施工必须符合那个规范或标准,那个规范和标准才具有一定的约束性。这与我们的规范、暂行规定等具有约束性是完全不同的。
在日本真正具有约束性的是国家标准,例如,JIS等。其它都是没有约束性的。
除国家的法规、法令外,日本的规范、技术标准大致分为三个层次。
第一层次:标准示范书类:例如,混凝土标准示范书、隧道标准示范书等;
第二层次:技术标准或设计标准类:例如,铁道结构物设计标准、公路隧道技术基准(构造编)等;
第三层次:有针对性的指南(指针)类:例如,“新奥法设计施工指南”(1996)、“喷混凝土指南(隧道编)”(2005)、“隧道混凝土施工指南”(2000)、“高性能喷混凝土设计施工指南”、建设业劳动灾害防止协会编写的“隧道施工通风技术指南”(1990)等。这一层次的指南,实质上是对规范、技术标准的
补充,包括新技术、新工法的应用等,其应用价值丝毫不逊于规范和技术标准。因此,日本各协会、都在编制指南上投入很大力量。指南的许多内容的绝大部分,都纳入以后修订的规范和技术标准中。
其实,日本在规范、技术标准、指南之外,还有一个层次,就是手册。这是集某种技术之大成而编写的工具书。如由山本埝教授主编的“隧道实用手册”、铁道综合技术研究所编写的“隧道近接施工对策手册”和“城市铁道结构物近接施工对策手册”,日本铁钢联盟编写的“钢纤维混凝土设计施工手册”(隧道编)等。
3)规范的构成与内容
以日本2006年版的【隧道标准示范书、矿山法编】为例加以说明。
该示范书由总论、规划及调查、设计、施工、辅助工法、特殊围岩及城市矿山法隧道、施工管理、TBM工法、背板工法、竖井和斜井等10篇构成。共234条文。其中特殊围岩及城市矿山法隧道和TBM工法两篇是第一次出现的示范书中。
第1篇总则,包括适用范围、用语定义、有关法规及矿山法的选择和研讨步骤。
第2篇规划和调查,包括规划的基本原则,如隧道的线形(平面及纵断面)、净空断面及隧道的附属设施等;调查的基本原则,如围岩条件的调查、当地条件的调查、调查成果的整理与利用等。施工计划的基本原则,如工区的划分、施工方法的选定、辅助坑道的设置、施工道路、洞外设备及弃碴场等。
第3篇设计,共分通则、设计基本原则、支护设计、衬砌设计、仰拱设计、防排水设计、洞口段及洞门设计、分支及扩大段设计、近接施工设计等9章。其中,近接施工设计是第一次出现在示范书中。
第4篇施工,由通则、安全卫生、环境保护、测量、开挖、出碴、洞内运输、支护、衬砌、防排水等的施工和洞口段施工11章构成。
第5篇辅助工法,除一般规定外,主要按确保隧道施工安全的辅助工法和保护周边环境的辅助工法分开编写。
第6篇特殊围岩及城市矿山法隧道,其中城市矿山法隧
道是第一次出现在示范书中。因为最近几年城市在土砂围岩中采用矿山法修筑隧道的工程实绩越来越多,因此在铁道综合技术研究所编制的【铁道结构物设计标准·城市矿山法隧道】(2002)的基础上,增加了此篇。这里所指的特殊围岩包括未固结的、膨胀性的、产生岩爆的,高热、温泉、有害气体的及高压、大量涌水的围岩。
第7篇施工管理,包括进度管理、质量管理和成型管理、观察与量测4章。
第8篇 TBM工法也是首次出现的一篇,包括适用范围、TBM 工法的规划及调查、规划、设计、施工及施工管理、观察及量测、安全卫生、作业环境的维护、特殊用途的TBM等8章。
第9篇背板法,是指传统工法而言,一般说限制在小断面隧道中应用。因此其规定也主要是针对小断面隧道的。
第10篇竖井和斜井,由竖井设计、竖井施工、斜井设计、斜井施工、竖井及斜井的洞底设备等4章构成。
应该说明,示范书是针对所有采用矿山法修筑的隧道的,包括铁路隧道、公路隧道、水工隧洞、小断面隧道以及地下铁