第二章_隧道工程勘測設計

1、中國礦業(yè)大學（北京）中國礦業(yè)大學（北京） 本章的學習要求：本章的學習要求：（5 5）了解隧道設計文件的組成要求。）了解隧道設計文件的組成要求。（1 1）掌握公路隧道選址的原則和方法；）掌握公路隧道選址的原則和方法；（2 2）掌握隧道洞口位置選擇的原則和方法；）掌握隧道洞口位置選擇的原則和方法；（3 3）掌握隧道平面和縱斷面設計的要求；）掌握隧道平面和縱斷面設計的要求；（4 4）掌握隧道橫面設計的要求和方法；）掌握隧道橫面設計的要求和方法；u按地形條件和地質條件按地形條件和地質條件u按線路類別進行選擇按線路類別進行選擇通過高程障礙通過平面障礙單斜構造與隧道位置的選擇褶皺構造與隧道位置的選擇斷裂構

2、造，接觸帶與隧道位置的選擇不良地質的影響不良水文地質的影響地形條件地質條件越嶺線上隧道位置的選擇河谷線上隧道位置的選擇u正交進山、早進晚出、處穩(wěn)避險正交進山、早進晚出、處穩(wěn)避險u減少擾動、讓水高水、和諧自然減少擾動、讓水高水、和諧自然主要內容1.1 1.1 隧道工程勘測隧道工程勘測1.2 1.2 隧道位置選擇隧道位置選擇1.3 1.3 隧道洞口位置隧道洞口位置1.4 1.4 隧道線路設計隧道線路設計第一節(jié)第一節(jié) 隧道工程的勘測隧道工程的勘測1.制定勘測計劃制定勘測計劃3.勘測資料應完備勘測資料應完備2.勘測的兩個階段勘測的兩個階段4.評價隧道工程對環(huán)境的影響評價隧道工程對環(huán)境的影響既有資料的收

3、集和調查既有資料的收集和調查地質勘察地質勘察環(huán)境調查環(huán)境調查施工條件調查施工條件調查環(huán)評越來越重要！環(huán)評越來越重要！設計階段勘測設計階段勘測施工階段勘測施工階段勘測生態(tài)生態(tài)環(huán)境環(huán)境盡可能齊全、準確盡可能齊全、準確有益補充有益補充一、隧道勘測的內容與步驟一、隧道勘測的內容與步驟l自然概況自然概況 1.隧道工程調查的內容隧道工程調查的內容l工程地質特征工程地質特征 l水文地質特征水文地質特征 l不良地質地段不良地質地段l地震基本烈度等級地震基本烈度等級 l氣象資料氣象資料 l施工條件施工條件地形地貌等自然地理特征地形地貌等自然地理特征 地層、巖性、構造、圍巖及其與隧道的關系地層、巖性、構造、圍巖及

4、其與隧道的關系 地下水類型、水位、分布、透水情況、補給情況等地下水類型、水位、分布、透水情況、補給情況等特殊巖土地段的類型、規(guī)模、成因及對隧道的影響特殊巖土地段的類型、規(guī)模、成因及對隧道的影響氣溫、氣壓、風、溫、濕度、降水、凍融情況等氣溫、氣壓、風、溫、濕度、降水、凍融情況等水電、周邊環(huán)境、交通、建筑物、地下管線、場地、水電、周邊環(huán)境、交通、建筑物、地下管線、場地、環(huán)境保護要求等環(huán)境保護要求等歷史地震對建筑物的損毀情況、自然破壞等歷史地震對建筑物的損毀情況、自然破壞等二、調查測繪二、調查測繪二、調查測繪二、調查測繪2.隧道工程測繪遵守的規(guī)定隧道工程測繪遵守的規(guī)定u搜集或測繪搜集或測繪地形圖，縱

5、斷面圖、橫斷面圖地形圖，縱斷面圖、橫斷面圖u圖紙內容需反映隧道所在地的圖紙內容需反映隧道所在地的工程地質及水文地質工程地質及水文地質情況情況u設置必要的設置必要的平面控制點和水準點平面控制點和水準點隧道洞口和輔助坑道隧道洞口和輔助坑道口的附近口的附近u 測繪資料符合規(guī)定的精度要求測繪資料符合規(guī)定的精度要求u隧道線路方案平面圖隧道線路方案平面圖u隧道線路平面圖隧道線路平面圖u隧道洞口平面圖隧道洞口平面圖u隧道縱斷面圖隧道縱斷面圖u合理的比例尺合理的比例尺u表達和反映的內容表達和反映的內容二、調查測繪二、調查測繪u特點特點: 地質復雜、風險因素多、施工難度大地質復雜、風險因素多、施工難度大u大面積

6、的區(qū)域性工程地質調查、測繪大面積的區(qū)域性工程地質調查、測繪u加強地質勘探和試驗工作加強地質勘探和試驗工作u查明區(qū)域地質構造及工程地質、水文地質條件；查明區(qū)域地質構造及工程地質、水文地質條件；u當?shù)叵滤畬λ淼烙绊戄^大時，應進行地下水的動態(tài)勘測當?shù)叵滤畬λ淼烙绊戄^大時，應進行地下水的動態(tài)勘測 u開挖試驗坑道開挖試驗坑道u勘探坑道勘探坑道3.長隧道、特長隧道和地質條件復雜的隧道的調查長隧道、特長隧道和地質條件復雜的隧道的調查二、調查測繪二、調查測繪u采用測繪、彈性波勘測、遙感、鉆孔、試驗坑道等方法采用測繪、彈性波勘測、遙感、鉆孔、試驗坑道等方法4.設計階段地質調查設計階段地質調查u地質構造、巖性、地

7、下水等地質構造、巖性、地下水等u預測和解決施工中遇到的工程地質及水文地質問題預測和解決施工中遇到的工程地質及水文地質問題u為驗證修改設計提供依據(jù)為驗證修改設計提供依據(jù)5.施工階段地質調查施工階段地質調查u施工中的超前地質預報非常重要！施工中的超前地質預報非常重要！u是現(xiàn)代隧道施工技術的一個重要方面！是現(xiàn)代隧道施工技術的一個重要方面！二、調查測繪二、調查測繪u 圍巖自穩(wěn)性圍巖自穩(wěn)性u 隧道涌水量、涌水壓力、突然涌水等隧道涌水量、涌水壓力、突然涌水等u 巖土膨脹壓力巖土膨脹壓力u 滑坡、偏壓滑坡、偏壓u 圍巖狀態(tài)和土壓特性圍巖狀態(tài)和土壓特性u 高地應力區(qū)應力場高地應力區(qū)應力場u 瓦斯、巖溶、及人為

8、坑洞等瓦斯、巖溶、及人為坑洞等6.工程評價及處理措施工程評價及處理措施針對以下問題：針對以下問題：二、調查測繪二、調查測繪u圍巖級別？圍巖級別？u判斷圍巖級別是決策隧道設計、施工中各種問題的基礎判斷圍巖級別是決策隧道設計、施工中各種問題的基礎u圍巖級別的判定是按設計和施工兩個階段進行圍巖級別的判定是按設計和施工兩個階段進行u施工階段可根據(jù)已暴露的圍巖條件判定圍巖級別，是對設施工階段可根據(jù)已暴露的圍巖條件判定圍巖級別，是對設計階段的預判斷進行修正，是客觀、可靠、可信的判斷計階段的預判斷進行修正，是客觀、可靠、可信的判斷 7.圍巖分級圍巖分級第二節(jié)第二節(jié) 隧道位置的選擇隧道位置的選擇選擇合理的選擇

9、合理的隧道位置隧道位置u是選線是選線的重要組成部分的重要組成部分u關系施工難易、工期長短、造價大小、運營安全和運輸效率關系施工難易、工期長短、造價大小、運營安全和運輸效率u隧道位置選擇的重要性隧道位置選擇的重要性 u選擇隧道位置時考慮的主要因素選擇隧道位置時考慮的主要因素（1）社會條件：政治、經濟、國防、對自然環(huán)境的影響。）社會條件：政治、經濟、國防、對自然環(huán)境的影響。（2）自然條件：工程地質、水文地質、地形、地貌等。）自然條件：工程地質、水文地質、地形、地貌等。主導因素：主導因素：u 工程地質和水文地質條件工程地質和水文地質條件，因為它往往控制著線路方案的取舍和，因為它往往控制著線路方案的取

10、舍和隧道位置的選擇隧道位置的選擇 。u 地形條件地形條件也是選定隧道位置的重要條件之一。也是選定隧道位置的重要條件之一。較高的埡口較低的埡口山嶺（褶多山）什么叫做埡口？選擇的埡口路線總方向埡口什么叫做埡口？如何選擇埡口？什么叫做埡口？路線總方向上的埡口路線總方向上的埡口地質條件地質條件隧道長度隧道長度兩側展線難易程度兩側展線難易程度工程量大小工程量大小路、橋、隧總體線形路、橋、隧總體線形優(yōu)先考慮在路線總方向上或其附近的低埡優(yōu)先考慮在路線總方向上或其附近的低埡口口，此時埡口在兩側具備有良好展線的橫坡，此時埡口在兩側具備有良好展線的橫坡時，一般越嶺隧道較短。時，一般越嶺隧道較短。埡口位置的選擇一般

11、可利用小比例尺地形圖、航埡口位置的選擇一般可利用小比例尺地形圖、航空照片、衛(wèi)星照片等。根據(jù)線路的總方向和克服空照片、衛(wèi)星照片等。根據(jù)線路的總方向和克服越嶺高程的不同要求在較大范圍內選線，尋求可越嶺高程的不同要求在較大范圍內選線，尋求可供越嶺的幾個埡口位置的比選。比選時應考慮以供越嶺的幾個埡口位置的比選。比選時應考慮以下原則：下原則：工程地質和水文地質條件良好的埡口。工程地質和水文地質條件良好的埡口。 隧道一般選在分水嶺埡口兩邊河谷標高相隧道一般選在分水嶺埡口兩邊河谷標高相差不多，并且兩邊河谷平面位置接近處。差不多，并且兩邊河谷平面位置接近處。雖遠離線路總方向，但埡口兩側有良好雖遠離線路總方向，

12、但埡口兩側有良好的展線條件，又不損失越嶺高程的埡口。的展線條件，又不損失越嶺高程的埡口。 經隧道長度、施工難度、運營條件等綜合經隧道長度、施工難度、運營條件等綜合比選多個方案，最后確定最佳方案。比選多個方案，最后確定最佳方案。秦嶺隧道平面位置的方案比選20.66km17.28km19.40km19.00km18.4km15.40kmF1F3F4F5F2沙木拉打越嶺長隧道的選擇沙木拉打越嶺長隧道的選擇 低標高隧道則與之相反，施工難度增加，施工期低標高隧道則與之相反，施工難度增加，施工期較長。因此，在選擇越嶺隧道標高時，考慮運營條件較長。因此，在選擇越嶺隧道標高時，考慮運營條件的改善和通過能力的提

13、高，宜采用低標高方案，的改善和通過能力的提高，宜采用低標高方案，但必但必須進行地形、地質、施工、運營、經濟等多種因素綜須進行地形、地質、施工、運營、經濟等多種因素綜合比較確定最優(yōu)隧道標高。合比較確定最優(yōu)隧道標高。不同標高位置選擇穿越婁山山脈分水嶺的越嶺隧道選線實例涼風埡方案越嶺隧道長4270m馬鞍山方案馬鞍山方案越嶺隧道長越嶺隧道長2810m雷神坡方案雷神坡方案越嶺隧道長越嶺隧道長3490m涼風埡方案涼風埡方案越嶺隧道長越嶺隧道長4270m 涼風埡埡口地形陡峻，山梁薄，分水嶺兩涼風埡埡口地形陡峻，山梁薄，分水嶺兩例地面高差較大。選了三個主要方案：例地面高差較大。選了三個主要方案： 馬鞍山方案越

14、嶺隧道長馬鞍山方案越嶺隧道長2810m，洞口位置，洞口位置最高，隧道短，展線長，運營條件相對較差；最高，隧道短，展線長，運營條件相對較差； 雷神坡方案越嶺隧道長雷神坡方案越嶺隧道長3490m，其高程較，其高程較馬鞍山方案為低，線路條件有所改善；馬鞍山方案為低，線路條件有所改善； 涼風埡方案越嶺隧道長涼風埡方案越嶺隧道長4270m，越嶺高程，越嶺高程較前兩方案均低線路順直，展線最短，但越較前兩方案均低線路順直，展線最短，但越嶺隧道最長嶺隧道最長,運營條件好。運營條件好。 經比選后采用了越嶺隧道最長的經比選后采用了越嶺隧道最長的涼風埡方案。涼風埡方案。傍山隧道傍山隧道沿河路線道路依山傍水山體滑坡河

15、道狹窄 沖刷嚴重！已有建筑影響u 沿河線常碰到沿河線常碰到河道彎曲河道彎曲極大，山體凸出，極大，山體凸出，形成山嘴形成山嘴；u線路沿河繞行，線路線路沿河繞行，線路長而彎曲長而彎曲；u取直作長隧道，線路順直。取直作長隧道，線路順直。 關村壩隧道方案較繞行方案關村壩隧道方案較繞行方案線路縮短線路縮短10.110.1公里，減少公里，減少2525個彎道和一處車站個彎道和一處車站，僅有，僅有4343米米長中橋長中橋1 1座和座和6,1076,107米的隧道米的隧道1 1座。線路順直，座。線路順直，工程單一，避開了不良地質，保證了運營安工程單一，避開了不良地質，保證了運營安全?？傮w技術經濟優(yōu)。實踐證明，效

16、果良好。全?？傮w技術經濟優(yōu)。實踐證明，效果良好。關村壩隧道方案沿河線截彎取直作隧道實例一 20世紀80年代修建的衡廣復線上大瑤山隧道(全長14.295km)是河谷地段采用長隧道方案的一個范例。 衡廣線經過的廣東北部，有一條武水河，發(fā)源于南嶺，注入北江再匯珠江入海，在叢山峻嶺中繞大彎，河谷彎多水急，兩岸山峰陡立，全長30余公里。沿河線截彎取直作隧道實例二 解放前就建成的京廣線，是一段典型的靠河線路，標準極低，彎道很多，最小曲線半徑 只有250m，上支下?lián)?，雨季病害不斷，一直是制約廣線運輸能力的咽喉區(qū)。大瑤山隧道方案沿河線截彎取直作隧道實例二 在在 20世紀世紀70年代，國家實行改革開放，急需拓寬

17、南北要道年代，國家實行改革開放，急需拓寬南北要道，決定建衡廣復線。如何改擴建這一段低標準線段的問題，成，決定建衡廣復線。如何改擴建這一段低標準線段的問題，成為決策的首要關鍵。當時設計提出三個方案：為決策的首要關鍵。當時設計提出三個方案： 大瑤山隧道方案沿河線截彎取直作隧道實例二大瑤山隧道方案沿河線截彎取直作隧道實例二 這兩種方案的取舍在國家有關部門曾引起激烈爭論這兩種方案的取舍在國家有關部門曾引起激烈爭論，爭論的焦點是我國是否具備修建這樣地質復雜特長爭論的焦點是我國是否具備修建這樣地質復雜特長隧道的技術水平和經濟實力隧道的技術水平和經濟實力?還要長期保持良好的運營還要長期保持良好的運營狀態(tài)（當

18、時我國建成的最長鐵路隧道為狀態(tài)（當時我國建成的最長鐵路隧道為7023m），最），最后國務院決定，采用裁彎取直的大瑤山方案，歷時數(shù)后國務院決定，采用裁彎取直的大瑤山方案，歷時數(shù)年，建成了我國第一條年，建成了我國第一條10公里以上的雙線鐵路隧道。公里以上的雙線鐵路隧道。修建中，全面引進了勘察、設計新技術，使我國鐵路修建中，全面引進了勘察、設計新技術，使我國鐵路隧道修建水平。歷史性地上了隧道修建水平。歷史性地上了個臺階。個臺階。大瑤山隧道方案采用較多、較長的隧道是今后山區(qū)道路發(fā)展的趨勢日本的例子 (3)當繞避困難時，應盡量采取必要的工程措施。當繞避困難時，應盡量采取必要的工程措施。 地質條件與隧道位

19、置的關系地質條件與隧道位置的關系 (2)盡量避免通過斷層、崩塌、滑坡、流砂、溶洞、偏壓顯著盡量避免通過斷層、崩塌、滑坡、流砂、溶洞、偏壓顯著、地下水豐富等地質不良地段；、地下水豐富等地質不良地段； (1)無論是越嶺線路或沿河傍山線路，都力求選擇在地質構造無論是越嶺線路或沿河傍山線路，都力求選擇在地質構造簡單，巖性較好的穩(wěn)固地層中通過；簡單，巖性較好的穩(wěn)固地層中通過； (一一)單斜構造與隧道位置的選擇單斜構造與隧道位置的選擇 (二二)褶皺構造與隧道位置的選擇褶皺構造與隧道位置的選擇 (三三)斷裂構造、接觸帶與隧道位置的選擇斷裂構造、接觸帶與隧道位置的選擇 (四四)不良地質段的隧道位置選擇不良地質

20、段的隧道位置選擇主要內容 在單斜構造的地區(qū)，巖層面間，有的是緊在單斜構造的地區(qū)，巖層面間，有的是緊密貼附的，有的是出現(xiàn)裂縫又為一些細碎物密貼附的，有的是出現(xiàn)裂縫又為一些細碎物質所填充。層間接觸面比之巖層實體總是較質所填充。層間接觸面比之巖層實體總是較為薄弱的，稱之為為薄弱的，稱之為軟弱結構面軟弱結構面。 單斜構造地質必須事先把巖層的構造和傾單斜構造地質必須事先把巖層的構造和傾角大小調查清楚，一定要盡可能角大小調查清楚，一定要盡可能避開軟弱結避開軟弱結構面構面。 當隧道通過堅硬的厚層當隧道通過堅硬的厚層巖層時，較為穩(wěn)定。巖層時，較為穩(wěn)定。若通若通過很薄的巖層，則施工時過很薄的巖層，則施工時頂部易

21、產生掉塊現(xiàn)象頂部易產生掉塊現(xiàn)象，此，此時，以不透水的堅硬巖層時，以不透水的堅硬巖層作頂板為最好。作頂板為最好。 單斜構造單斜構造 陡傾角巖層一般有偏壓和不均勻壓力存在當有軟弱夾層伴以有害節(jié)理切割時，易產生坍方和順層滑坡。 當隧道中線可能沿兩種不同巖性的巖層走向通過時，應避免將隧道置于兩種不同的巖層軟弱構造(破碎)帶如圖a(B)所示；而宜將隧道置于巖性較好的單一巖層中，如圖a(A)。單斜構造單斜構造 隧道通過直立巖層時，其中線宜垂直于巖層的走向穿過，隧道通過直立巖層時，其中線宜垂直于巖層的走向穿過，如左下圖所示。仍應避開不同巖層接觸帶。當層狀巖層較薄，如左下圖所示。仍應避開不同巖層接觸帶。當層狀

22、巖層較薄，并有軟弱夾層，伴有微量地下水活動時，亦可產生不對稱壓力并有軟弱夾層，伴有微量地下水活動時，亦可產生不對稱壓力，在隧道開挖過程中，易產生坍塌在隧道開挖過程中，易產生坍塌(如右下圖所示如右下圖所示)，甚至會導致，甚至會導致大的坍力，致使地面形成大的坍力，致使地面形成“天窗天窗” 。 單斜構造單斜構造( (二二) )褶皺構造與隧道位置的選擇褶皺構造與隧道位置的選擇u褶皺構造有褶皺構造有向斜和背斜向斜和背斜兩種基本類型兩種基本類型u向斜和背斜的比較向斜和背斜的比較u軸部與翼部的比較軸部與翼部的比較u盡量避免在向斜和背斜盡量避免在向斜和背斜軸部軸部u應置于翼部應置于翼部u背斜軸部較向斜軸部好背

23、斜軸部較向斜軸部好看誰受的看誰受的擠壓力大？擠壓力大？( (三三) )斷裂構造、接觸帶與隧道位置的選擇斷裂構造、接觸帶與隧道位置的選擇u在選擇隧道位置時，在選擇隧道位置時，切忌沿著切忌沿著(或靠近平行或靠近平行)斷層帶或破碎帶修建斷層帶或破碎帶修建隧道，特別是對于區(qū)域性大斷裂，尤應隧道，特別是對于區(qū)域性大斷裂，尤應注意繞避注意繞避。當隧道線路必須。當隧道線路必須通過斷層帶時，應通過斷層帶時，應盡量盡量使線路與斷層走向使線路與斷層走向正交正交，同時應避開嚴重破，同時應避開嚴重破碎帶，并應使通過斷層的地段最短。碎帶，并應使通過斷層的地段最短。什么是不良地質？（四）不良地質段的隧道位置選擇（四）不良

24、地質段的隧道位置選擇滑坡什么是不良地質？流沙地層什么是不良地質？軟弱地層什么是不良地質？溶洞 不良地質系指不良地質系指滑坡、錯落、崩塌、巖堆、危巖、落石、滑坡、錯落、崩塌、巖堆、危巖、落石、巖溶、陷穴、泥石流、流砂、斷層、涌水及第四紀堆積層巖溶、陷穴、泥石流、流砂、斷層、涌水及第四紀堆積層等等不良地段。如線路難以繞避或繞避而有損于線路的總體性時不良地段。如線路難以繞避或繞避而有損于線路的總體性時，在技術經濟合理的條件下，亦可因地制宜地采取相應工程，在技術經濟合理的條件下，亦可因地制宜地采取相應工程措施通過措施通過 隧道通過上述地區(qū)時的危害情況及隧道位置選擇中應注隧道通過上述地區(qū)時的危害情況及隧

25、道位置選擇中應注意的事項分述如下意的事項分述如下: 不良地質段的隧道位置選擇1.滑坡地區(qū) 沿某一軟弱面有整體下滑的趨勢。隧道通過時，將會受到土體推力，會把結構物擠壓破壞，或是剪切斷開。如果對滑坡面的位置已經了解清楚，可以把隧道置于滑坡面以下的穩(wěn)定巖體中。不良地質段2.崩塌地區(qū)崩塌地區(qū) 山坡陡峻的地山坡陡峻的地段，山體裂隙受段，山體裂隙受風化而崩解，成風化而崩解，成塊地從斜坡翻滾塊地從斜坡翻滾墜落。墜落。不良地質段3.巖堆地區(qū)巖堆地區(qū) 巖石經過風化作用，分解和剝離成為大小不一的塊體，從巖石經過風化作用，分解和剝離成為大小不一的塊體，從山坡上方滾下山坡上方滾下,宜把隧道位置放在巖堆以下的穩(wěn)定巖體之

26、中。宜把隧道位置放在巖堆以下的穩(wěn)定巖體之中。不良地質段4. 泥石流地區(qū)泥石流地區(qū) 首先應判明泥石流的成因、規(guī)模、發(fā)展趨勢，以首先應判明泥石流的成因、規(guī)模、發(fā)展趨勢，以決定隧道方案的可行性。決定隧道方案的可行性。充分考慮如下因素對隧道產生的最不利影響：充分考慮如下因素對隧道產生的最不利影響： (1)預計河床最大下切及侵蝕基準面對隧道影響；預計河床最大下切及侵蝕基準面對隧道影響； (2)泥石流可能的改道和變遷對洞身的影響；泥石流可能的改道和變遷對洞身的影響； (3)充分預計隧道防排水的處理難度；充分預計隧道防排水的處理難度； (4)施工爆破可能帶來的危害。施工爆破可能帶來的危害。不良地質段不良地質

27、段5.溶洞地區(qū)溶洞地區(qū) 當隧道通過當隧道通過巖溶地區(qū)時應巖溶地區(qū)時應力求避免穿越巖力求避免穿越巖溶嚴重發(fā)育的網(wǎng)溶嚴重發(fā)育的網(wǎng)狀洞穴區(qū)。狀洞穴區(qū)。不良地質段第三節(jié)第三節(jié) 隧道洞口位置的選定隧道洞口位置的選定一、隧道洞口的重要性一、隧道洞口的重要性u隧道長度隧道長度是由隧道兩端的洞口位置決定的，即隧道長度為其是由隧道兩端的洞口位置決定的，即隧道長度為其進出進出口洞門墻外表面與線路中線交點之間的距離口洞門墻外表面與線路中線交點之間的距離。u洞口是進出隧道的咽喉，又是隧道施工的主要通道洞口是進出隧道的咽喉，又是隧道施工的主要通道。洞口位置選。洞口位置選擇是否合理，將對隧道的施工擇是否合理，將對隧道的施

28、工工期工期、造價造價、運營安全運營安全等產生重大的等產生重大的影響，所以在隧道設計中，洞口位置的選擇是一項非常重要工作。影響，所以在隧道設計中，洞口位置的選擇是一項非常重要工作。u隧道的進出口也是隧道唯一隧道的進出口也是隧道唯一暴露的部分暴露的部分，也是隧道最為，也是隧道最為薄弱薄弱的環(huán)的環(huán)節(jié)、由于隧道洞口處節(jié)、由于隧道洞口處地質條件差地質條件差，多為嚴重風化的堆積體；受地表，多為嚴重風化的堆積體；受地表水沖刷，加上隧道開挖山體擾動等容易失穩(wěn)，產生滑動和坍塌，如水沖刷，加上隧道開挖山體擾動等容易失穩(wěn)，產生滑動和坍塌，如果隧道洞口位置選擇不對，導致果隧道洞口位置選擇不對，導致坍塌將無法進洞坍塌將

29、無法進洞。1.隧道洞口的作用及特點隧道洞口的作用及特點第三節(jié)第三節(jié) 隧道洞口位置的選定隧道洞口位置的選定2.隧道洞口位置選擇誤區(qū)隧道洞口位置選擇誤區(qū)u 要避免單純經濟觀點要避免單純經濟觀點(所謂所謂“等價點等價點”)來選定隧道洞口。來選定隧道洞口。u 等價點的概念等價點的概念：每米路塹的造價是隨著路塹的挖深增大而顯：每米路塹的造價是隨著路塹的挖深增大而顯著增大的，當路塹挖深達到某一程度時，其每米造價就會與每著增大的，當路塹挖深達到某一程度時，其每米造價就會與每米隧道的造價相等，甚至超過。因此認為在二者造價相等的點米隧道的造價相等，甚至超過。因此認為在二者造價相等的點就是路塹轉入隧道最經濟合理的

30、地方。就是路塹轉入隧道最經濟合理的地方。 u選定洞口：根據(jù)選定洞口：根據(jù)地形、地質、施工、運營及洞口地形、地質、施工、運營及洞口相關工程相關工程（如橋涵、通風設施都能夠）綜合考慮。（如橋涵、通風設施都能夠）綜合考慮。第三節(jié)第三節(jié) 隧道洞口位置的選定隧道洞口位置的選定u 隧道施工中，洞口段圍巖一般比較破碎、地質條件較差，應遵循盡隧道施工中，洞口段圍巖一般比較破碎、地質條件較差，應遵循盡量量減少對巖體擾動減少對巖體擾動的原則，以提高洞口段巖體和邊、仰坡的穩(wěn)定性。的原則，以提高洞口段巖體和邊、仰坡的穩(wěn)定性。3.隧道洞口應隧道洞口應“早進晚出早進晚出”u“早進、晚出早進、晚出”： 設計規(guī)范設計規(guī)范及及

31、施工規(guī)范施工規(guī)范均作了洞口位置規(guī)均作了洞口位置規(guī)范性要求，強調范性要求，強調“早進洞、晚出洞早進洞、晚出洞”，即適當延長洞口和隧道的長度，即適當延長洞口和隧道的長度, 盡量避免對山體的大挖大刷，提倡盡量避免對山體的大挖大刷，提倡零開挖洞口零開挖洞口. 讓隧道洞口周圍的植被讓隧道洞口周圍的植被得到妥善保護得到妥善保護, 維護原有的生態(tài)地貌。維護原有的生態(tài)地貌。u洞門力求與自然環(huán)境、人文景觀相協(xié)調洞門力求與自然環(huán)境、人文景觀相協(xié)調。在保持邊、仰坡穩(wěn)定的前。在保持邊、仰坡穩(wěn)定的前提下，及時施作洞口，并在進洞之前，結合洞口的實際情況，先作好提下，及時施作洞口，并在進洞之前，結合洞口的實際情況，先作好洞

32、口地表的防排水措施。在大斷面、淺埋和地質條件差的情況下通常洞口地表的防排水措施。在大斷面、淺埋和地質條件差的情況下通常采用地表預注漿、超前長管棚注漿等預加固措施。采用地表預注漿、超前長管棚注漿等預加固措施。 （1）處穩(wěn)定、避不良處穩(wěn)定、避不良：洞口應盡可能地設在山體穩(wěn)定、地質較：洞口應盡可能地設在山體穩(wěn)定、地質較好地下水不太豐富的地方。避開不良地質現(xiàn)象。如遇到不良地質，好地下水不太豐富的地方。避開不良地質現(xiàn)象。如遇到不良地質，應早進洞或加接明洞，還可以設置應早進洞或加接明洞，還可以設置柔性鋼絲網(wǎng)柔性鋼絲網(wǎng)防護，對大型危石防護，對大型危石或集中落石區(qū)，可根據(jù)情況采用清除、支護等措施?；蚣新涫瘏^(qū)

33、，可根據(jù)情況采用清除、支護等措施。（2）不與水爭路不與水爭路：洞口不宜設在埡口溝谷的中心或溝底低洼處，洞口不宜設在埡口溝谷的中心或溝底低洼處，不要與水爭路。一般情況下，埡口溝谷是地質構造上最薄弱的一不要與水爭路。一般情況下，埡口溝谷是地質構造上最薄弱的一環(huán)，常會遇到斷層帶或者褶皺、古塌方或者沖擊土等松散地層；環(huán)，常會遇到斷層帶或者褶皺、古塌方或者沖擊土等松散地層；此外溝底也是地表水的匯集場所，所以，洞口最好此外溝底也是地表水的匯集場所，所以，洞口最好放在溝谷的一放在溝谷的一側側，讓出溝心，流出泄水的通道。，讓出溝心，流出泄水的通道。二、洞口位置選擇原則二、洞口位置選擇原則第三節(jié)第三節(jié) 隧道洞口

34、位置的選定隧道洞口位置的選定第三節(jié)第三節(jié) 隧道洞口位置的選定隧道洞口位置的選定（3）盡可能正交入山盡可能正交入山：洞口應盡可：洞口應盡可能設在線路與地形等高線相垂直的地能設在線路與地形等高線相垂直的地方，使隧道正面進入方，使隧道正面進入 山體，洞門結山體，洞門結構物不致受到偏側壓力。傍山隧道，構物不致受到偏側壓力。傍山隧道，只能斜交進洞時，也應使夾角不要太只能斜交進洞時，也應使夾角不要太小，而且要有相應的補救措施，如采小，而且要有相應的補救措施，如采用斜洞門或臺階式洞門，用斜洞門或臺階式洞門，切忌隧道中切忌隧道中線與地形等高線平行線與地形等高線平行。二、選擇洞口位置的原則二、選擇洞口位置的原則

35、第三節(jié)第三節(jié) 隧道洞口位置的選定隧道洞口位置的選定（4）洞口高于洪水位洞口高于洪水位：當線路位于有可能被淹沒的河灘上或水庫回水影：當線路位于有可能被淹沒的河灘上或水庫回水影響范圍以內時，隧道洞口標高應在洪水位以上，并加上波浪的高度，以防響范圍以內時，隧道洞口標高應在洪水位以上，并加上波浪的高度，以防洪水倒灌到隧道中去。洪水倒灌到隧道中去。（5）不宜大開挖邊坡及仰坡不宜大開挖邊坡及仰坡：為了保證洞口的穩(wěn)定和安全，邊坡及仰坡為了保證洞口的穩(wěn)定和安全，邊坡及仰坡均不宜開挖過高，不使山體擾動太大，也不使新開出的暴露面太大。一般均不宜開挖過高，不使山體擾動太大，也不使新開出的暴露面太大。一般情況下，設計

36、各類圍巖中隧道洞口上方的仰坡和路塹的邊坡控制高度和坡情況下，設計各類圍巖中隧道洞口上方的仰坡和路塹的邊坡控制高度和坡度可參考下表：度可參考下表：圍巖圍巖級別級別坡率坡率貼壁貼壁1:0.31:0.31:0.51:0.51:0.51:0.51:0.71:0.75 51:0.71:0.75 51:11:11:1.21:1.25 51:1.21:1.25 51:1.51:1.5高度高度(m)(m)151520202525左左右右20202525左左右右151518182020左左右右151518400m)(3)明線曲線當量坡度明線曲線當量坡度（1）濕度大，輪軌粘著系數(shù)低）濕度大，輪軌粘著系數(shù)低（2）隧

37、道內空氣阻力增大）隧道內空氣阻力增大(1)控制因素控制因素行車、通風、排水行車、通風、排水2.坡度大小坡度大小i允允= i限限- i曲曲i允允=m i限限- i曲曲i允允設計中允許采用的最大坡度設計中允許采用的最大坡度 i限限按照線路等級規(guī)定的限制最大坡度按照線路等級規(guī)定的限制最大坡度 i曲曲曲線阻力折算的坡度折減量曲線阻力折算的坡度折減量五、鐵路隧道縱斷面設計要素五、鐵路隧道縱斷面設計要素？克服曲線阻力？克服曲線阻力第四節(jié)第四節(jié) 隧道的總體設計隧道的總體設計(1)長度太短長度太短(2)長度太長長度太長u行車平穩(wěn)、坡段長度最好不小于列車長度行車平穩(wěn)、坡段長度最好不小于列車長度u變坡點不要太密！變坡點不要太密！u坡段長最小為坡段長最小為200m。有何不利？有何不利？有何不利？有何不利？u大長坡大長坡-上坡超負荷、下坡溜車上坡超負荷、下坡溜車3.坡度長度坡度長度五、鐵路隧道縱斷面設計要素五、鐵路隧道縱斷面設計要素第四節(jié)第四節(jié) 隧道的總體設計隧道的總體設計(1)兩個相鄰坡段兩個相鄰坡段坡度的代數(shù)差值坡度的代數(shù)差值不宜太大不宜太大(2)不同坡度縱斷面上形成不同坡度縱斷面上形成折線鏈折線鏈變坡點變坡點設豎曲線相連設豎曲線相連4.坡度聯(lián)接坡度聯(lián)接i i允允五、鐵路隧道縱斷面設計要素五、鐵路隧道縱斷面設計要素第四節(jié)第四節(jié) 隧道的總體設計隧道的總體設計u設豎曲線的相鄰坡段設豎曲線的