隧道位置的選擇

隧道位置的選擇第1頁/共59頁2.1隧道工程勘察2.1.2自然地理概況調(diào)查

1.地形資料2.地質(zhì)資料地形圖

1/50000～1/25000主要用于線路規(guī)劃

1/5000～1/1000主要用于隧道方案的比選

重要的長大隧道也可以考慮采用航空照片或衛(wèi)星照片地質(zhì)圖和說明書。1/200000～1/50000比例尺的地質(zhì)圖

長大隧道還應(yīng)參考航空照片以及遙感資料第1章隧道位置的選擇

第2頁/共59頁3.工程資料4.氣象資料2.1隧道工程勘察2.1.2自然地理概況調(diào)查

以往的施工記錄和工程報告總結(jié)

氣溫、氣壓、降水、水溫、地溫等

從氣象臺站和各種資料期刊、匯編、年鑒等處獲得第2章隧道位置的選擇

第3頁/共59頁2.1隧道工程勘察5.用地及環(huán)境資料6.災(zāi)害資料2.1.2自然地理概況調(diào)查

用地：工程用地和施工用地

調(diào)查既有建筑：居民住宅、通訊設(shè)施、

排水設(shè)施、交通設(shè)施等

環(huán)境資料：自然環(huán)境，文物古跡、

自然保護區(qū)、居民環(huán)境等，

隧道所在地區(qū)歷史上的暴雨、臺風(fēng)、地震、滑坡等發(fā)生的規(guī)模、頻度第2章隧道位置的選擇

第4頁/共59頁2.1隧道工程勘察2.1.3地質(zhì)調(diào)查

(1)工程地質(zhì)特征(2)水文地質(zhì)特征(3)不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)現(xiàn)象(4)地震烈度(5)有害氣體和放射性物質(zhì)1.調(diào)查內(nèi)容第2章隧道位置的選擇

第5頁/共59頁2.1隧道工程勘察2.1.3地質(zhì)調(diào)查

2.調(diào)查步驟(1)地形地質(zhì)的初步調(diào)查

(2)地質(zhì)詳查

3.調(diào)查手段(1)傳統(tǒng)手段：鉆探法(2)物探：電阻與彈性波法(3)其他技術(shù)：遙感第2章隧道位置的選擇

第6頁/共59頁(3)設(shè)計及施工時應(yīng)注意的問題及對進一步調(diào)查的建議2.1隧道工程勘察2.1.3地質(zhì)調(diào)查

4.地下水調(diào)查5.應(yīng)提供的資料(1)概述

地下水對隧道施工與運營都會產(chǎn)生較大的影響和危害(2)地形地質(zhì)說明(4)相關(guān)圖紙第2章隧道位置的選擇

第7頁/共59頁2.1隧道工程勘察2.1.3地質(zhì)調(diào)查

6.應(yīng)交付的相關(guān)圖紙⑴線路地形圖(比例1/2000～1/5000)；

⑵洞口附近地形圖(比例1/500)，沿線路中線每側(cè)各

100米的范圍進行；

⑶地質(zhì)平面圖；

⑷地質(zhì)縱斷面圖(比例1/500～1/2000)；

⑸洞口附近地質(zhì)縱斷面圖(比例1/200)以及洞口附近地

質(zhì)橫斷面圖若干。

第2章隧道位置的選擇

第8頁/共59頁2.1隧道工程勘察2.1.4環(huán)境調(diào)查

1.自然環(huán)境調(diào)查2.地物調(diào)查3.生活環(huán)境調(diào)查

動、植物的生態(tài)狀況：種類、密度、分布、季節(jié)性變化

地表水、地下水狀況

土地利用狀況：用途、面積范圍等文物古跡、風(fēng)景區(qū)等已有構(gòu)建物：通訊設(shè)施、民房、地下管網(wǎng)等廢氣、噪聲、振動、地面下沉等，對居住環(huán)境、自然資源和已有地物的影響

第2章隧道位置的選擇

第9頁/共59頁2.1隧道工程勘察2.1.5氣象調(diào)查

◆

降雨:年、月平均、日最大、小時最大降雨量

◆降雪:最大降雪日、最大積雪量、積雪期、

最大日降雪量、雪密度、雪溫

◆氣溫、地溫：年平均氣溫、絕對最高最低氣溫、日溫差；

凍結(jié)期、凍結(jié)深度、多年凍土深度、水溫

◆

風(fēng)向、風(fēng)速：頻率分布(年間、月間、日間)

◆

霧：發(fā)生日數(shù)(頻度、滯留時間及其能見度)

◆

洪水：洪水量、水位、時期第2章隧道位置的選擇

第10頁/共59頁2.1隧道工程勘察2.2隧道位置選擇2.3隧道洞口位置的選定

2.4隧道線路設(shè)計

第2章隧道位置的選擇

第11頁/共59頁

在山區(qū)修建鐵路或高等級公路時，隧道的比重往往是很大的，因此，選擇合理的隧道位置不僅是選線的重要組成部分，同時也關(guān)系著施工難易、工期長短、造價大小、運營安全和運輸效率。

2.2隧道位置選擇2.2.1概述

1.隧道位置選擇的重要性第2章隧道位置的選擇

第12頁/共59頁

主導(dǎo)因素：◆

工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，因為它往往控制

著線路方案的取舍和隧道位置的選擇2.2隧道位置選擇2.2.1概述

2.選擇隧道位置時考慮的主要因素（1）社會條件：政治、經(jīng)濟、國防、對自然環(huán)境的影響◆例如:新龍門隧道（2）自然條件：工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地形、地貌等◆地形條件也是選定隧道位置的重要條件之一。第2章隧道位置的選擇

第13頁/共59頁第2章隧道位置的選擇

第14頁/共59頁進行全面的政治、經(jīng)濟、技術(shù)的綜合比較來確定2.2隧道位置選擇

2.2.1概述

在隧道位置選擇時，首先應(yīng)◆查清：工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況

◆根據(jù)：不同地形特點◆結(jié)合：線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通車期限工程造價施工及運營條件節(jié)省土地等因素第2章隧道位置的選擇

第15頁/共59頁

越嶺隧道地段，一般山巒起伏，地形陡峻，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件均較復(fù)雜，交通運輸條件也比較困難，施工及棄碴場地狹窄，隧道施工往往控制全線或部分地段的工期。2.2隧道位置選擇2.2.2越嶺隧道位置的選擇1.越嶺隧道的概念

通過山區(qū)的交通干線往往要翻越分水嶺，從一個水系進入另一個水系，這段線路稱之為越嶺線，線路為穿越分水嶺而修建的隧道稱為越嶺隧道。用于縮短線路，克服高程障礙。第2章隧道位置的選擇

第16頁/共59頁

埡口的概念：當(dāng)線路必須跨越分水嶺時，分水嶺的山脊線上高程較低處，即稱埡口。2.2隧道位置選擇

2.2.2越嶺隧道位置的選擇2.選擇越嶺隧道的兩大要素平面位置與立面位置的選擇(1)平面位置的選擇

——選擇埡口第2章隧道位置的選擇

第17頁/共59頁

◆

埡口兩側(cè)溝谷引線工程大小、展線難易情況、線路順直與否，也是方案綜合比選的一個重要方面。2.2隧道位置選擇

2.2.2越嶺隧道位置的選擇2.選擇越嶺隧道的兩大要素(1)考慮重點

◆埡口的地形和地質(zhì)條件的好壞和隧道的長短。因為二者關(guān)系到施工的難易、工期的長短和運營的安全等問題。第2章隧道位置的選擇

第18頁/共59頁

◆

然后進行可能通過的埡口、溝谷的比選。2.2隧道位置選擇2.2.2越嶺隧道位置的選擇

2.選擇越嶺隧道的兩大要素(2)選擇埡口的方法◆利用小比例尺地形圖(如軍用地圖)、航空照片、衛(wèi)星照片等；◆根據(jù)線路的航空線方向和克服越嶺高程的不同要求進行大面積選線，錄求可供越嶺的幾個埡口位置；第2章隧道位置的選擇

第19頁/共59頁第2章隧道位置的選擇

第20頁/共59頁

成昆線從大渡河水系的牛日河進入安寧河水系的孫水河，需穿越小涼山分水嶺，該嶺與兩側(cè)高差約900余米，線路需克服越嶺的巨大高差，越嶺地段計有沙木拉打、瓦吉木、小相嶺、陽糯雪山四個埡口。

2.2隧道位置選擇

2.2.2越嶺隧道位置的選擇

2.選擇越嶺隧道的兩大要素

例如：成昆線沙木拉打隧道的比選

線路方案隧道長（km）高程（m）線路長（km）沙木拉打6.42188～2243141.5瓦吉木14.51950～2077109.3小相嶺19.51782～1815109.3陽糯雪山25.81760～180083.5第2章隧道位置的選擇

第21頁/共59頁第2章隧道位置的選擇

第22頁/共59頁第2章隧道位置的選擇

第23頁/共59頁

◆

隧道位置高，隧道長度短，施工工期短，但兩端展線長，

線路拔起高度大，通過能力小，運營條件差；

◆

隧道位置低，則與前者相反，但施工難度增加。

◆宜采用低位置方案，但必須進行多種因素綜合比選。2.2隧道位置選擇

2.2.2越嶺隧道位置的選擇

2.選擇越嶺隧道的兩大要素(2)立面位置的選擇——選擇高程

越嶺隧道立面位置的選擇是指隧道越嶺標(biāo)高的選擇。

埡口不同，越嶺標(biāo)高，就會出現(xiàn)不同長度的隧道方案。第2章隧道位置的選擇

第24頁/共59頁

涼風(fēng)埡方案(采用方案)：在雷神坡方案的基礎(chǔ)上，進一步壓低越嶺位置的較好方案。越嶺隧道長4270米，拔起高度小、展線短、線路較順直。2.2隧道位置選擇

2.2.2越嶺隧道位置的選擇

2.選擇越嶺隧道的兩大要素(2)立面位置的選擇——選擇高程

例如：川黔線上的涼風(fēng)埡隧道即為較為典型的例子。為穿越婁山山脈分水嶺的越嶺隧道，根據(jù)地形特點，選擇了三個主要方案進行比較：

馬鞍山方案：越嶺隧道長2810米，位置較高，線路需克服較大高差。

雷神坡方案：越嶺隧道長3490米，位置較馬鞍山方案較低，線路狀況大為改善，但該處為一大斷層，地質(zhì)條件不利；第2章隧道位置的選擇

第25頁/共59頁第2章隧道位置的選擇

第26頁/共59頁第2章隧道位置的選擇

第27頁/共59頁

山區(qū)鐵路（或公路）除越嶺地段以外，線路大多是沿河傍山而行，在地勢陡峻的峽谷地段，常需修建的隧道即為傍山隧道，也有稱之為河谷線隧道。2.2隧道位置選擇

2.2.3傍山(河谷)隧道位置的選擇1.傍山隧道的概念第2章隧道位置的選擇

第28頁/共59頁(4)河道狹窄，水流湍急沖刷力強，對山坡穩(wěn)定和隧道安全威脅較大。2.2隧道位置選擇

2.2.3傍山(河谷)隧道位置的選擇2.傍山隧道的特點(1)依山傍水修建時，施工中容易破壞山體平衡，造成各種病害；(2)因是在山體表層范圍內(nèi)修建隧道，常常遇到崩塌、滑坡、錯落、松散堆積及泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，地質(zhì)情況較為復(fù)雜；(3)一般埋深較淺，屬淺埋隧道和短隧道群，洞身覆蓋薄、易產(chǎn)生不對稱的偏壓情況；第2章隧道位置的選擇

第29頁/共59頁

傍山隧道在淺埋地段，要注意洞身覆蓋厚度問題。為保持山體穩(wěn)定和避免沖刷偏壓、隧道位置宜往山體內(nèi)側(cè)靠，一般要求隧道外側(cè)最小覆蓋厚度應(yīng)不小于表1-2中(p.17)的數(shù)值。2.2隧道位置選擇

2.2.3傍山(河谷)隧道位置的選擇3.傍山隧道的位置選擇要點(1)保證最小覆蓋層厚第2章隧道位置的選擇

第30頁/共59頁

河岸存在中沖刷現(xiàn)象或河道窄、水流急，沖刷力強的地段，要考慮河岸受沖刷對山體和洞身穩(wěn)定的影響，隧道位置宜往山體內(nèi)側(cè)靠一些，有可能時，最好設(shè)在穩(wěn)定的巖層中。2.2隧道位置選擇

2.2.3傍山(河谷)隧道位置的選擇3.傍山隧道的位置選擇要點(2)盡量內(nèi)靠第2章隧道位置的選擇

第31頁/共59頁

傍山隧道位置應(yīng)考慮施工便道設(shè)置和既有公路的位置，應(yīng)注意既有公路邊坡年可能坍塌和便道施工對洞身穩(wěn)定的影響。2.2隧道位置選擇

2.2.3傍山(河谷)隧道位置的選擇3.傍山隧道的位置選擇要點(3)注意周圍既有建筑對隧道穩(wěn)定的影響第2章隧道位置的選擇

第32頁/共59頁

線路沿山嘴繞行應(yīng)與直穿山嘴的隧道方案進行比較。如山嘴地段地形陡峻、地質(zhì)復(fù)雜，河岸沖刷嚴重，以路塹或短隧道通過難以長期保證運營安全時，應(yīng)盡可能用“裁彎取直”，以較長隧道方案通過。2.2隧道位置選擇

2.2.3傍山(河谷)隧道位置的選擇3.傍山隧道的位置選擇要點(4)盡可能“裁彎取直”

第2章隧道位置的選擇

第33頁/共59頁第2章隧道位置的選擇

第34頁/共59頁第2章隧道位置的選擇

第35頁/共59頁

◆常見的不良地質(zhì)條件主要是指：

滑坡、崩坍、松散堆積、泥石流、巖溶及含鹽、含煤地層、地下水發(fā)育等地質(zhì)現(xiàn)象。2.2隧道位置選擇

2.2.4不良地質(zhì)地段隧道位置的選擇

◆大量工程實踐表明：不論是河谷線還是越嶺線。在具體選定隧道位置時都必須詳細研究地質(zhì)條件的影響，力求使隧道在較好的地質(zhì)條件下通過，盡量減少不良地質(zhì)條件的影響是極力重要的。第2章隧道位置的選擇

第36頁/共59頁（2）層狀傾斜巖層沿某個軟弱面滑動2.2隧道位置選擇

2.2.4不良地質(zhì)地段隧道位置的選擇1.滑坡地區(qū)

（1）山體可能沿某軟弱面滑動第2章隧道位置的選擇

第37頁/共59頁第38頁/共59頁

懸崖陡壁地區(qū)，日久風(fēng)化、產(chǎn)生張開節(jié)理和裂隙，不要把隧道置于地表不厚的傍山位置。2.2隧道位置選擇

2.2.4不良地質(zhì)地段隧道位置的選擇2.崩塌地區(qū)第2章隧道位置的選擇

第39頁/共59頁

巖石經(jīng)風(fēng)化作用，分解和剝離成為大小不一的塊體，從山坡上方滾下，或沖刷夾持而堆積在山坡坡腳處，形成松散堆積體。隧道通過這類地區(qū)，開挖時極易發(fā)生坍方，給施工帶來困難。這時宜把隧道位置放在巖堆以下的穩(wěn)定巖體之中。2.2隧道位置選擇

2.2.4不良地質(zhì)地段隧道位置的選擇3.巖堆地區(qū)第2章隧道位置的選擇

第40頁/共59頁

應(yīng)避免把隧道放在沖積扇范圍以內(nèi)，以免堵塞隧道洞口，或建明洞，使泥石流在明洞頂通過。2.2隧道位置選擇

2.2.4不良地質(zhì)地段隧道位置的選擇4.泥石流第2章隧道位置的選擇

第41頁/共59頁

（1）地下水不宜從多水地區(qū)通過（隧道內(nèi)建橋）；

（2）高地溫2.2.4不良地質(zhì)地段隧道位置的選擇2.2隧道位置選擇

5.溶洞地區(qū)盡量避免或要有足夠的安全距離。6.瓦斯地區(qū)

隧道在通過煤層時會遇到甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)等有害氣體，容易引起火災(zāi)、爆炸、最好避開，不得已時作好通風(fēng)。7.其他第2章隧道位置的選擇

第42頁/共59頁2.1隧道工程勘察2.2隧道位置選擇2.3隧道洞口位置的選定

2.4隧道線路設(shè)計

第2章隧道位置的選擇

第43頁/共59頁2.3隧道洞口位置的選定

2.3.1洞口位置選定的重要性

◆是隧道勘測設(shè)計的重要環(huán)節(jié)之一。洞口位置選擇好壞，將直接影響隧道施工、造價工期和運營安全。

◆選擇時要結(jié)合洞口的地形、地質(zhì)條件、施工、運營條件以及洞口的相關(guān)工程(橋涵、通風(fēng)設(shè)施)綜合考慮。第2章隧道位置的選擇

第44頁/共59頁

◆

要避免單純經(jīng)濟觀點(所謂“等價點”)來選定隧道洞口2.3隧道洞口位置的選定

2.3.1洞口位置選定的重要性

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著增大的，當(dāng)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就是路塹轉(zhuǎn)入隧道最經(jīng)濟合理的地方。第2章隧道位置的選擇

第45頁/共59頁

1.洞口應(yīng)盡可能設(shè)在山體穩(wěn)定、地質(zhì)較好處，不應(yīng)設(shè)在排水困難的溝谷低洼中心。2.3隧道洞口位置的選定

2.3.2洞口位置選定的原則和要求總的原則：早進洞、晚出洞

目的：確保施工、運營的安全

理由：

(1)溝谷地勢狹窄，不利施工；

(2)不利防洪、排水；

(3)洼地一般地質(zhì)條件較差。第2章隧道位置的選擇

第46頁/共59頁

線路與等高線斜交無法避免時：

◆可采用斜交洞門，但圍巖類別應(yīng)不小于Ⅲ級。且斜交角度一般不小于45

◆接長明洞

◆采用臺階式洞門2.3隧道洞口位置的選定

2.3.2洞口位置選定的原則和要求2.洞口應(yīng)盡可能設(shè)在線路與地形等高線正交處第2章隧道位置的選擇

第47頁/共59頁

理由：不使山體受擾動太甚，不使新開出的暴露面太大2.3隧道洞口位置的選定

2.3.2洞口位置選定的原則和要求3.隧道洞口的路肩設(shè)計標(biāo)高，應(yīng)高于洪水設(shè)計標(biāo)高Ⅰ、Ⅱ級鐵路、高速公路為100年一遇Ⅲ級與其他公路為50年一遇設(shè)計標(biāo)高=水位+0.5(壅水+波浪)4.邊坡、仰坡不宜開挖過高，以保證洞口安全

表1-3(p.22)列出了《隧道設(shè)計規(guī)范》允許的各級圍巖洞口最大開挖高度與邊仰坡坡率第2章隧道位置的選擇

第48頁/共59頁2.3隧道洞口位置的選定

2.3.2洞口位置選定的原則和要求5.當(dāng)隧道穿過懸崖陡壁時，可貼壁進洞

◆當(dāng)隧道穿過懸崖陡壁時，巖壁穩(wěn)定且落石或坍塌不可能時，一般不宜刷動原坡面，破壞地表植被，暴露風(fēng)化破碎巖層，使洞口處于不利地位。第2章隧道位置的選擇

第49頁/共59頁2.3隧道洞口位置的選定

2.3.2洞口位置選定的原則和要求5.當(dāng)隧道穿過懸崖陡壁時，可貼壁進洞

◆當(dāng)隧道穿過懸崖陡壁時，巖壁穩(wěn)定且落石或坍塌不可能時，一般不宜刷動原坡面，破壞地表植被，暴露風(fēng)化破碎巖層，使洞口處于不利地位。第2章隧道位置的選擇

第50頁/共59頁6.當(dāng)洞口地形平緩時

2.3隧道洞口位置的選定

2.3.2洞口位置選定的原則和要求

由于選定洞口位置有較大的伸縮范圍此時，此時應(yīng)結(jié)合洞外填方路塹施工難易、路塹排水支農(nóng)要求、棄碴場地、施工力量及機械設(shè)備等情況全面考慮。7.注重環(huán)境保護

第2章隧道位置的選擇

第51頁/共59頁2.1隧道工程勘察2.2隧道位置選擇2.3隧道洞口位置的選定

2.4隧道線路設(shè)計

第2章隧道位置的選擇

第52頁/共59頁◆

隧道長度(起迄點)的計算

鐵路：洞門外表面與內(nèi)軌頂面的交點

公路：洞門外表面與路線中線的交點2.4隧道線路設(shè)計

◆概念：隧