我國地下隧道工程勘察和設(shè)計一般性方法資料集錦隧道與地下工程勘察

1、我國地下隧道工程勘察和設(shè)計一般性方法資料集錦隧道與地下工程勘察隧道是一項地下工程，修筑在巖土體之中。因此 .它的設(shè)計、施 工甚至運爸都與建筑地區(qū)巖土休的特性及其所從存的地質(zhì)環(huán)境。 即隧 道通過地段的工程地質(zhì)條件 .有著密切的關(guān)系。隧道施工開挖的方法、 支撐的形式、襯砌結(jié)構(gòu)的類型 .以及工程造價、施工管理等，都取決 于其所處地段的地層巖性、 地質(zhì)構(gòu)造、 地下水以及可能遇到的不良地 質(zhì)等情況。由此可見，為了較好地選定隧道的位 !.保證隧道的正確設(shè)計和施 工.必須對隧道所處位盆的工程地質(zhì)條件進(jìn)行仔細(xì)的勘察和認(rèn)真的分 析研究。即配合隧道的勘察設(shè)計 .必須進(jìn)行相應(yīng)的工程地質(zhì)勘察工作。由于隧道建筑物是整個

2、鐵路線上的一個組成部分. 在一般情況下，隧道的位置應(yīng)根據(jù)整個鐵道線路的選定來加以確定。 而在特殊悄 況下 .如對于長大隧道 .特別是工程地質(zhì)條件復(fù)雜的長大隧道 .其位皿 的選定則往往取決于工程地質(zhì)條件的優(yōu)劣。 也就是說， 長大隧道的位 置需要根據(jù)地質(zhì)條件來加以選擇 .因而隧道位置的選定又控制著線路 的局部方向。隧道與地下工程助典、勘翻的一般規(guī)定 隧道勘察、勘側(cè)的目的， 在于查明隧道所處位皿的工程地質(zhì)條件 和水文地質(zhì)條件以及隧道施工和運背對環(huán)境保護(hù)的影響。 為規(guī)劃、 設(shè) 計、施工提供所需的勘察資料，并對存在的巖土工程問題、環(huán)境問題 進(jìn)行分析評價， 提出合理的設(shè)計方案和施工猜施， 從而使隧道工程經(jīng)

3、濟(jì)合理和安全可棄。1.隧道勘察的一般原則 隧道勘察階段的劃分應(yīng)與公路設(shè)計階段相適應(yīng)，一般分為:可行性研究勘察，初步勘察 .詳細(xì)勘察。(1) 可行性研究勘察 公路可行性研究按其工作深度，分為預(yù)可行性研究、 T.程可行性 研究和我國隧道可行性研究現(xiàn)狀。 頂可行性研究中的勘察主要側(cè)重于 收集與研究已有的文獻(xiàn)資料 ;而在工程可行性研究中 .需在分析已有資 料的基礎(chǔ)上 .通過踏勘 .對各個可能方案作實地調(diào)查，并對不良地質(zhì)地 段等重要工點進(jìn)行必要的勘探 .大致查明地質(zhì)情況。(2) 初步勘察 初勘是在批準(zhǔn)的工程可行性研究報告所推薦的建設(shè)方案基礎(chǔ)上 . 在初步選定的路線內(nèi)進(jìn)行勘察，其任務(wù)是滿足初步設(shè)計對資料的

4、要 求。報據(jù)工程地質(zhì)條件 .優(yōu)選路線方案，在路線基本走向范圍內(nèi) .對可 能作為隧道線位的區(qū)間進(jìn)行初勘， 重點勘寮不良地質(zhì)地段， 以明確隧 道能否通過或如何通過。提供編制初步設(shè)計所需全部工程地質(zhì)資料。初勘的工作步驟可按收集資料、 工程地質(zhì)選定隧道線位、 工程地 質(zhì)調(diào)查、淵繪、勘探、試驗、資料植理等順序進(jìn)行。1) 收集資料:初勘也應(yīng)收集已有資料， 包括可行性研究報告， 取得 隧道所在位登的初步總平面布置地形圖及有關(guān)下程性質(zhì)、規(guī)模等文幻工程地質(zhì)選定隧道線位 :初勘工作的任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的最優(yōu)隧遭位置方案。當(dāng)側(cè) V 內(nèi)的工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜 .如區(qū)域地質(zhì)的穩(wěn)定條件差， 有不良地質(zhì)現(xiàn)象， 尤

5、其應(yīng)注怠工程地質(zhì)選線 工作。首先應(yīng)從 1 程地質(zhì)觀點來選定隧道線位的概略位置， 然后充分 研究并掌握沿線的工程地質(zhì)條件， 盡可能提出有比較價值的方案進(jìn)行 比較.將隧道選定在地質(zhì)情況比較好的區(qū)間內(nèi)，以避免在詳側(cè)時因工 程地質(zhì)問題發(fā)生大的方案變動。3) 初勘資料整理 :初勘資料是工程地質(zhì)勘察的原始資料，包括調(diào) 查、測繪、勘探、試驗等資料。應(yīng)按有關(guān)規(guī)定填寫，并進(jìn)行復(fù)核與檢 查。提交的資料包括圖件、文字等，要求清晰正確 .并符合有關(guān)規(guī)定 和設(shè)計文件編制辦法的規(guī)定。(3) 詳細(xì)勘察 詳勘的目的是根據(jù)已批準(zhǔn)的初步設(shè)計文件中所確定的修建原則、 設(shè)計方案、技術(shù)指標(biāo)等設(shè)計資料，通過詳細(xì)工程地質(zhì)勘察，為線位布 設(shè)

6、和編制施工圖設(shè)計提供完整的工程地質(zhì)資料。詳勘的任務(wù)是在初助的基礎(chǔ)上， 進(jìn)行補(bǔ)充校對， 進(jìn)一步查明沿線 的工程地質(zhì)條件， 以及重點工程與不良地質(zhì)仄段的工程地質(zhì)特征， 并 取得必需的工程地質(zhì)的數(shù)據(jù)， 為確定隧道位置的施工圖設(shè)計提供詳細(xì) 的工程地質(zhì)資料 .詳勘工作步驟可按準(zhǔn)備工作、沿線工程地質(zhì)調(diào)查、測繪、勘探、 試驗、資料整理等順序進(jìn)行。 由于詳勘工作需在初勘的笨礎(chǔ)上進(jìn)一步 查明隧遭中線兩側(cè)的工程地質(zhì)條件和不良地質(zhì)區(qū)段的主要工程地質(zhì) 問題，因此詳勘下作更為詳細(xì)、 TV 人。最后提交的資料深度應(yīng)滿足施工圖設(shè)計的需要2.隧道勘測的一般規(guī)定制訂勘測計劃隧道工程地質(zhì)勘測就是通過野外地質(zhì)測繪， 配合勘探和側(cè)試

7、 t 作， 查明隧道通過地段的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)和不 良地質(zhì)現(xiàn)象等工權(quán)地質(zhì)條件，以便為隧道的位置選擇和設(shè)計、施一 t 提供所需的地質(zhì)資料， 根據(jù)隧道地段的地質(zhì)特征， 判定隧道幽巖的類 別，明確主要的工程地質(zhì)問題 .提出相應(yīng)的工程處理措施?？睖y計劃包括對既有資料的收集和調(diào)查、地質(zhì)勘察、環(huán)境調(diào)查、施 L 條件調(diào)查、調(diào)查采取的方法等內(nèi)容。(z)勘側(cè)工作的內(nèi)容 隧道勘測工作一般包括搜集已有資料，地形、地質(zhì)的調(diào)查側(cè)繪， 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)勘探及試驗等工作。(3)勘側(cè)的兩個階段 隧道勘測分為設(shè)計階段勘測和施工階段勘測.各階段的勘側(cè)內(nèi)容、范圍、梢度等應(yīng)根據(jù)規(guī)模及其使用日的確定，并應(yīng)符合有

8、關(guān)規(guī)定 的要求.在勘測時，首先進(jìn)行大致、大范圈的以全貌為目的的闊查.依次整理出調(diào)查所判明的事項等，提出調(diào)眾的貢點 .接著在先前調(diào)查已獲 得成果的革礎(chǔ)上用以后進(jìn)行的調(diào)查成果不斷地加以評價、 修正，使之 更加趨于完普。4) 評價隧道下程對環(huán)境可能造成的影響隧道施丁會影響到土地利用、動植物、交通以及自然環(huán)境等，從 而產(chǎn)生枯水、嗓聲振動等問題。因此應(yīng)對隧道所在地的自然、人文狀 況和社會環(huán)境狀況進(jìn)行調(diào)查。有關(guān)地形、地質(zhì)、動植物、土地利用、 交通、嗓聲、振動、地面下沉等自然、社會和生活環(huán)境的調(diào)查資料 . 可作為“進(jìn)行與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的工程設(shè)計”的根據(jù) .并對 .將隧道工 程在施工中及設(shè)施使用后對環(huán)境的影響

9、控制在最低程度 .有利。對在工程施工時及使用后預(yù)計發(fā)生枯水、嗓聲、振動、地面下沉 等的地區(qū)，施 .r_前后的對比是很重要的。所以，預(yù)側(cè)形響范 l 們內(nèi)的 調(diào)查工作應(yīng)在施工前較早進(jìn)行， 對其變化要求直到問鹿明確為止。 調(diào) 查與側(cè)繪1.隧道調(diào)查的主要方法及其調(diào)六內(nèi)容(1)調(diào)查方法”直接觀察直接觀寮是工程地質(zhì)調(diào)查最重要、 最爺本的方法。 它主要利用自 然進(jìn)象和露頭，進(jìn)行由此及彼 .由表及里的觀察分析工作，以達(dá)到認(rèn) 識路線隧道通過地帶工程地質(zhì)條件的日的。在隧道工程地質(zhì)調(diào)查中， 常采用地貌學(xué)和地植物學(xué)的方法觀寮分 析有關(guān)自然現(xiàn)象。前者根據(jù)地貌的形態(tài)特征 .推斷其形成原因和條件， 并評價其工程地質(zhì)條件 ;

10、 后者根據(jù)植物群燕的神妞贊布乃掛味杰特 征。排斷當(dāng)放的氣健 .十質(zhì)及水文地質(zhì)等條件。2訪問群眾訪問當(dāng)?shù)厝罕娛且怀痰刭|(zhì)調(diào)食常用的方法。為使調(diào)查訪 rn1 獲得較好的結(jié)果 .一般應(yīng)注愈以下幾點 :選擇合適的對象。通常應(yīng)是年紀(jì)老的 .對所調(diào)查的問題有切身經(jīng)歷的人，要 多找?guī)讉€ .以避免錯誤 .0 進(jìn)行仔細(xì)的詢句。認(rèn)真聽取各處意見。需要 時應(yīng)到現(xiàn)場邊看邊間。 對所提供的情況， 應(yīng)進(jìn)行核對、 分聽和判斷（2）調(diào)查的內(nèi)容1）地形、地貌地形、地貌的類 4）、成因、特征與發(fā)展過程 ;地形、地貌與巖性、 構(gòu)造等地質(zhì)因索的關(guān)系 ;地形、地貌與 T.程地質(zhì)條件的關(guān)系。2）地層、巖性 地層的層序、厚度、時代、成因及分

11、布悄況 :巖性、風(fēng)化程度及 風(fēng)化層厚度。3）地質(zhì)構(gòu)造斷裂、摺曲的位哭 .構(gòu)造線走向 .產(chǎn)狀等形態(tài)特征和地質(zhì)力學(xué)特征， 巖層的產(chǎn)狀和接觸關(guān)系，軟弱結(jié)構(gòu)面的發(fā)育情況及其與路線的關(guān)系， 對路墓的穩(wěn)定性影響等。4第四紀(jì)地質(zhì) 第四紀(jì)沉積物的成因類型 ;土的工程分類及其在水平與垂直方向 上的變化規(guī)律 .土的物理、水理、化學(xué)、力學(xué)性質(zhì)。特殊土及地區(qū)性 土的研究和評價。5）地表水及地下水 河、澳的水位、流址、流速、沖刷、淤積、洪水位與淹沒情況 地下水的類型、化學(xué)成分與分布情況，地下水的補(bǔ)給與排泄條件，地 下水的埋截深度 .水位變化規(guī)律與變化幅度 ;地面水及地下水對隧道下 程的形響 .6) 特殊地質(zhì)、不良地層各

12、種不良地質(zhì)現(xiàn)象及特殊地質(zhì)問腸的分布范圈、 形成條件、 發(fā)育 程度、分布規(guī)律及其對隧道工程的影響。7地震根據(jù)沿線地震羲本烈度的區(qū)城資料 .結(jié)合巖性、構(gòu)造、水文地質(zhì) 等條件，通過訪間，確定 )7 度的地震烈度界線。8)工程經(jīng)臉對所在地區(qū)既有地下 1 幾程及其他建筑物的穩(wěn)定情況和一 r 程措 施進(jìn)行調(diào)查訪問 .以便借鑒。2.隧道工程地質(zhì)側(cè)繪的內(nèi)容及其規(guī)定工程地質(zhì)側(cè)繪與工程地質(zhì)調(diào)查的不同之處是 :二程地質(zhì)測繪的 范圍往往比較大 .并且要求把側(cè)繪結(jié)果填繪在一定比例尺的地形圖 上，以綺制工程地質(zhì)圖。側(cè)繪范圍以能滿足工程技術(shù)要求為前提.井應(yīng)包括與工程地質(zhì)環(huán)境有關(guān)的范圈。 側(cè)繪的比例尺可在以下范圍內(nèi)選 用 :

13、可行性研究階段為 1:5000-1，50000，初劫階段為 1:2000-1，10000， 詳勘階段為 1:200-1:2000。下面分兩種情況說明。(1)無航測資料時 工程地質(zhì)洲繪主要依棄盯外工作 .為此需要講究側(cè)繪方法與徽側(cè) 精度，以求用較少的工作獲得符合要求的結(jié)果。1)標(biāo)側(cè)方法.報據(jù)不同比例尺的精度要求，對觀察點、地質(zhì)構(gòu)造及地質(zhì)界線等 的標(biāo)側(cè)方法有以下三種 :O 目側(cè)法。根據(jù)地形、地物目估或步側(cè)距離。月側(cè)法適用于小比 例尺的工程地質(zhì)測繪 .半儀器法。用簡單的儀器 （如羅盤、儀器、氣樂計等 ）側(cè)定方位 和高程。用徒步式側(cè)繩量距離。 此方法適用于中比例尺的 L 程地質(zhì)洲 繪。儀器法 .儀器法

14、是用測蟹儀器側(cè)定方位和高程的方法。此方法 適用于大比例尺的工程地質(zhì)側(cè)繪以及重要地質(zhì)點。測繪精度的要求 :相當(dāng)于側(cè)繪底圖上寬度不小于 2mm 的地質(zhì)現(xiàn)象 應(yīng)盡最標(biāo)繪在圖上 .具有垂要工程憊義的地質(zhì)休 .即使小于圖上 2mm 的寬度也應(yīng)用擴(kuò)大比例尺的方法標(biāo)繪在圖上 .相反 .對于工程意義不大 的且相近的幾種地質(zhì)體可合并標(biāo)繪。2）工程地質(zhì)測繪的基本方法0 路線法。沿著一些選擇的路線穿越側(cè)繪場地，并把觀測路線和 沿線查明的地質(zhì)現(xiàn)象， 地質(zhì)界線填繪在地形圖上。 路線形式有直線形 與.5”線形等。一般用于各類的比例尺側(cè)繪。O 布點法。根據(jù)地質(zhì)條件復(fù)雜程度和不同的比例尺 .頂先在地形 圖上布里一定數(shù)量的觀測

15、點及觀測路線。 布點適用于大、 中比例尺側(cè) 繪。迫索法。沿地層、構(gòu)造和其他地質(zhì)單元界線布點追索.以便查明某些局部的復(fù)雜構(gòu)造。迫索法多用于中、小比例尺側(cè)繪。3) 隧道上程地質(zhì)側(cè)繪的路線法采用路線法測繪的兩個關(guān)健環(huán)節(jié) .是觀測路線的布皿和觀側(cè)點的 選擇。O 觀測路線的布丘除應(yīng)沿隧道中線進(jìn)行調(diào)查測繪外， 尚應(yīng)在路線 及兩側(cè)布盆觀側(cè)路線 .以求在需要側(cè)繪的范圍內(nèi)獲得足夠的資料繪制 工程地質(zhì)圖。觀側(cè)點的選擇應(yīng)根據(jù)觀察的目的和要求進(jìn)行選擇。 例如，為了 研究地貌、地質(zhì)界線、不良地質(zhì)現(xiàn)象等不同的月的 .考慮分別設(shè)及觀 側(cè)點。(2)有航攝資料時遙感技術(shù)是根據(jù)電勝波輻射 (發(fā)射、吸收、反射 )理論 .應(yīng)用各種光

16、 學(xué)、電子學(xué)探側(cè)器，對遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行探側(cè)和識別的綜合技術(shù).可用于工程地質(zhì)調(diào)查側(cè)繪。地質(zhì)休不但在光照條件下能反射輻射能， 而且山于自身具有一定 的沮度 .也能不斷發(fā)射出輻射能。地質(zhì)體在不同波長處，反射或發(fā)射 電磁輻射的本領(lǐng)是不同的。 這種輻射能能夠隨波長改變而改變的特性 稱為地質(zhì)體的波講特性。 對這種輻射能以波長為參數(shù)記錄下來就得到 該地質(zhì)體的波講分布 .不同地質(zhì)體有其特定的波諾分布 .這是遙感技術(shù) 識別目標(biāo)的報據(jù)。 遙感技術(shù)對地質(zhì)體進(jìn)行探洲和識別就是以各種地質(zhì) 體對電磁波輻射的反射或發(fā)射的不同浦講分布作為 m 論墓礎(chǔ)的。搖 藕 T 釋監(jiān)后調(diào)杏可采用名種搖搖手扮和方袂講行， 利用現(xiàn)有遙感影像 資料進(jìn)行判釋。應(yīng)充分利 )H 近期的然白或彩色紅外的航空相片及熱 紅外骯空掃描圖像，必要時結(jié)合使用陸地衛(wèi)星圖像或其他遙感圖像。 重點研究地區(qū)可采集不