隧道工程課件隧道工程勘察設(shè)計

中南大學(xué)第1章隧道工程勘察設(shè)計1.1隧道工程勘察1.2隧道位置選擇1.3隧道洞口位置的選定1.4隧道線路設(shè)計第1章隧道工程勘察設(shè)計1.1隧道工程勘察1.1.1隧道勘測的基本內(nèi)容

1、隧道工程調(diào)查調(diào)查隧道穿越地段的地質(zhì)、地貌、環(huán)境生態(tài)等自然條件，它們與隧道工程有著密切的關(guān)系；

2、隧道線路確定通過多種方案的比選，確定隧道的平面、縱斷面線形；

3、隧道洞口位置的選擇

第1章隧道工程勘察設(shè)計1.1隧道工程勘察1.1.2自然地理概況調(diào)查

1、地形資料地形圖：

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或衛(wèi)星照片

2、地質(zhì)資料地質(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章隧道工程勘察設(shè)計1.1隧道工程勘察1.1.2自然地理概況調(diào)查

3、工程資料以往的施工記錄和工程報告總結(jié)

4、氣象資料氣溫、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

5、用地及環(huán)境資料用地：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

6、災(zāi)害資料隧道所在地區(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1章隧道工程勘察設(shè)計1.1隧道工程勘察1.1.3地質(zhì)調(diào)查

1、調(diào)查內(nèi)容（1）工程地質(zhì)特征（2）水溫地質(zhì)特征（3）不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)現(xiàn)象（4）地震烈（5）有害氣體和放射性物質(zhì)

2、地質(zhì)調(diào)查（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1章隧道工程勘察設(shè)計1.1隧道工程勘察1.1.3地質(zhì)調(diào)查

4、地下水調(diào)查地下水對隧道施工與運營都會產(chǎn)生較大的影響和危害

5.應(yīng)提供的資料（1）概述（2）地形地質(zhì)說明（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（4）相關(guān)圖紙

6.應(yīng)交付的相關(guān)圖紙（1）線路地形圖（比例1/2000-1/5000）；（2）洞口附近的地形圖（比例1/500），沿線路中線每側(cè)各100米得范圍進行；（3）地質(zhì)平面圖；（4）地質(zhì)縱斷面圖（比例1/500-1/2000）；（5）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1章隧道工程勘察設(shè)計1.1隧道工程勘察1.1.4環(huán)境調(diào)查

1、自然環(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

2、地物調(diào)查土地利用狀況：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

3.生活環(huán)境調(diào)查廢氣、噪聲、振動、地面下沉等，對居住環(huán)境、自然資源和已有第五的影響第1章隧道工程勘察設(shè)計1.1隧道工程勘察1.1.5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、最大積雪日、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1章隧道工程勘察設(shè)計1.2隧道位置選擇1.2.1概述

1、隧道位置選擇的重要性在山區(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。

第1章隧道工程勘察設(shè)計1.2隧道位置選擇1.2.1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；

地形條件也是選定隧道位置的重要條件之一。第1章隧道工程勘察設(shè)計1.2隧道位置選擇1.2.1概述

在選擇隧道位置時，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)標準通車期限工程造價施工及運營條件節(jié)省土地等因素進行全面的政治、經(jīng)濟、技術(shù)的綜合比較來確定

第1章隧道工程勘察設(shè)計1.2隧道位置選擇1.2.2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。越嶺隧道地段，一般山巒起伏，地形陡峭，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件均較復(fù)雜，交通運輸條件按也比較困難，施工及棄渣場地狹窄，隧道施工往往控制全線或部分地段的工期。第1章隧道工程勘察設(shè)計1.2隧道位置選擇1.2.2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

埡口：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第1章隧道工程勘察設(shè)計1.2隧道位置選擇1.2.2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。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第1章隧道工程勘察設(shè)計1.2隧道位置選擇1.2.2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)線路的航線方向和克服越嶺高程的不同要求進行大面積選線，尋求可供越嶺的幾個埡口位置；然后進行可能通過的埡口、溝谷的比選。第1章隧道工程勘測設(shè)計第1章隧道工程勘測設(shè)計1.2隧道位置選擇1.2.2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。

第1章隧道工程勘測設(shè)計第1章蹄隧滿道工懸程勘靜測設(shè)造計第1章程隧脈道工哨程勘虎測設(shè)唇計1.胸2隧道項位置屆選擇1.謎2.頸2越嶺隧弟道位置詳?shù)倪x擇2.選擇筐越嶺窮隧道范的兩時大要掃素(2辜)立面錢位置豆的選始擇——選擇高助程越嶺莖隧道嘗立面拌位置終的選強擇是鑒指隧械道越嶺標昨高的選中擇。埡口不黑同，越稀嶺標高酷，就會夠出現(xiàn)不僚同長度衰的隧道散方案?！羲淼狼晃恢檬靖?，銳隧道父長度鴿短，畏施工誤工期刻短，凱但兩崗端展峽線長增，土線路勻拔起孔高度叼大，唯通過蘇能力喚小，叉運營儀條件坦差；◆隧道位缸置低，盆則與前饑者相反霉，但施聞工難度桃增加?！粢瞬删赜玫瓦段恢妹{方案閉，但嶺必須芬進行屬多種面因素騙綜合升比選欄。第1章義隧瘡道工矛程勘舌測設(shè)滲計1.2隧道鼠位置揚選擇1.橫2.利2越嶺飄隧道捕位置肥的選樹擇2.選擇聞越嶺戲隧道男的兩貧大要礎(chǔ)素(2)立面聚位置概的選班擇——選擇甜高程例如：耀川黔線召上的涼風(fēng)埡仍隧道即為乒較為防典型液的例志子。節(jié)為穿表越婁錯山山什脈分暴水嶺表的越丘嶺隧悉道，花根據(jù)策地形賞特點酸，選柏擇了豈三個敏主要立方案產(chǎn)進行蛙比較閱：馬鞍山弊方案：越嶺鑄隧道鴿長28腳10米，位暮置較高壯，線路咸需克服棚較大高笑差。雷神每坡方蜻案：越嶺寫隧道片長349舍0米，善位置普較馬除鞍山亮方案翼較低扶，線景路狀催況大媽為改纖善，獻但該連處為琴一大技斷層墓，地升質(zhì)條煙件不拘利；涼風(fēng)埡纖方案(采用蛙方案)：在雷神唐坡方案蛛的基礎(chǔ)枕上，進注一步壓妻低越嶺在位置的妨較好方齒案。越習(xí)嶺隧道扇長427破0米，拔露起高度腦小、展夏線短、愧線路較嘴順直。第1章嗎隧道工生程勘測勉設(shè)計第1章部隧道工臂程勘測習(xí)設(shè)計第1章種隧填道工保程勘求測設(shè)倍計1.莊2隧道位程置選擇1.綠2.淋3況傍掉山(樓河谷壤)隧包道位彎置的鞏選擇1.溪傍山財隧道坑的概足念山區(qū)帥鐵路惜（或認公路晴）除排越嶺言地段雀以外已，線融路大鑼多是存沿河慘傍山待而行舊，在撕地勢霧陡峻拘的峽垃谷地翅段，唐常需家修建微的隧被道即潮為傍山品隧道，也有懶稱之為河谷考線隧百道。第1章幫隧道工池程勘測延設(shè)計1.2隧道位未置選擇1.2寒.3俯傍山竹(河谷吩)隧道齡位置的壩選擇2.傍山南隧道的特點(1羅)依山傍叉水修建世時，施溪工中容兼易破壞不山體平午衡，造鑼成各種算病害；(2)因是在營山體表句層范圍鳳內(nèi)修建換隧道，蟲常常遇霜到崩塌汗、滑坡況、錯落宇、松散窄堆積及匪泥石流銷等不良勝地質(zhì)現(xiàn)喚象，地攔質(zhì)情況胃較為復(fù)勞雜；(3)一般埋閣深較淺化，屬淺濫埋隧道投和短隧毅道群，爆洞身覆狼蓋薄、暖易產(chǎn)生無不對稱膊的偏壓度情況；(4古)河道嘴狹窄柴，水頂流湍思急沖乎刷力渠強，鬧對山圾坡穩(wěn)控定和擾隧道庸安全捷威脅距較大酸。第1章慨隧道工朗程勘測呆設(shè)計1.伍2隧道位株置選擇1.2秘.3除傍山靜(河谷墳)隧道攀位置的夠選擇3.傍山秩隧道的位置選狐擇要點(1姓)保證最那小覆蓋煙層厚傍山鄭隧道簽在淺失埋地鍋段，要注續(xù)意洞縱身覆屈蓋厚狼度問踏題。為保欲持山拉體穩(wěn)錘定和傳避免屑沖刷偏壓拴、隧道球位置宜概往山體內(nèi)淘側(cè)靠詢，一蜂般要竹求隧悼道外側(cè)最需小覆蓋控厚度應(yīng)蓬不小于表1-斜2中(p炒.1盈7)的數(shù)葡值。第1章附隧道工云程勘測君設(shè)計1.2隧道龜位置御選擇1.2岡.3插傍山這(河谷屠)隧道賞位置的穿選擇3.傍鴨山隧豎道的位置應(yīng)選擇冷要點(2)盡量榜內(nèi)靠河岸存量在中沖爐刷現(xiàn)象刃或河道窄峰、水館流急追，沖蝦刷力尺強的地茫段，冤要考癥慮河呆岸受狀沖刷對山襲體和洞看身穩(wěn)定伯的影響，隧躁道位置怖宜往山顏體內(nèi)側(cè)靠房誠一些裳，有敘可能乏時，省最好設(shè)鄭在穩(wěn)功定的按巖層涂中。第1章艙隧道工懼程勘測建設(shè)計1.脂2隧道掏位置準選擇1.2澇.3蒜傍山包(河谷債)隧道蘭位置的例選擇3.傍甚山隧鈔道的位置徹選擇仆要點(3咐)注意助周圍方既有纏建筑摧對隧幅道穩(wěn)碰定的基影響傍山隧職道位置羽應(yīng)考慮紐奉施工間便道設(shè)朽置和既昨有公路桌的位置猛，應(yīng)注席意既有地公路邊兩坡年可雨能坍塌拒和便道厭施工對它洞身穩(wěn)蟲定的影熊響。第1章戚隧黨道工泛程勘支測設(shè)稼計1.報2隧道雄位置矮選擇1.性2.昨3狠傍固山(舅河谷餡)隧袋道位打置的瘦選擇3.傍彎山隧姜道的位置億選擇親要點(4扔)盡可能“裁彎取化直”線路沿勺山嘴繞同行應(yīng)與蓮直穿山夕嘴的隧司道方棍案進掀行比酷較。草如山駝嘴地段辮地形財陡峻昆、地駐質(zhì)復(fù)說雜，她河岸沖刷再嚴重，滔以路塹醫(yī)或短隧閃道通過濱難以李長期博保證炸運營灰安全呀時，應(yīng)盡景可能距用“裁彎咽取直”，以較撤長隧道方糧案通過串。第1章私隧道工己程勘測堅設(shè)計第1章郊隧鈔道工揮程勘猜測設(shè)懸計第1章躺隧道工斧程勘測罪設(shè)計1.玩2隧道位尚置選擇1.險2.店4不良地振質(zhì)地段辨隧道位串置的選地擇◆大量軋工程變實踐鉗表明搬：不促論是難河谷緒線還愛是越右?guī)X線靈。在延具體簽選定絡(luò)隧道時位置胞時都滴必須趴詳細衛(wèi)研究僑地質(zhì)涼條件四的影背響，門力求裂使隧鏟道在雕較好趕的地牙質(zhì)條轎件下遷通過罰，盡焦量減熊少不臭良地弦質(zhì)條倦件的愉影響咽是極臣力重虜要的獵?！舫Ｒ姾诘牟磺噶嫉芈滟|(zhì)條班件主物要是咐指：滑坡、望崩坍、愧松散堆卷積、泥雁石流、樣巖溶及虛含鹽、鋤含煤地挽層、地洋下水發(fā)掘育等地質(zhì)閘現(xiàn)象。第1章犁隧捧道工坦程勘拘測設(shè)積計1.2隧道扇位置茂選擇1.2閃.4不良尼地質(zhì)碑地段論隧道避位置花的選銷擇1.滑坡宣地區(qū)（1）山體躁可能沿那某軟弱棒面滑動（2）層塔狀傾督斜巖蓄層沿別某個蔑軟弱系面滑景動第1章投隧道工軟程勘測摩設(shè)計第1章普隧道工萬程勘測誰設(shè)計1.刪2隧道域位置咽選擇1.炸2.莫4不良茅地質(zhì)突地段瘡隧道付位置披的選塞擇2.崩塌地志區(qū)懸崖陡像壁地區(qū)宵，日久貓風(fēng)化、嚼產(chǎn)生張鍋開節(jié)理做和裂隙岡，不要斜把隧理道置偵于地清表不拿厚的睡傍山攝位置教。第1章場隧道工瞞程勘測少設(shè)計1.2隧道鞋位置腐選擇1.2雞.4不良地占質(zhì)地段斤隧道位伴置的選暢擇3.巖堆督地區(qū)巖石經(jīng)蜓風(fēng)化作鮮用，分儉解和剝場離成為大小不療一的塊灑體，從長山坡上釀方滾下蠢，或沖刷董夾持而上堆積在陡山坡坡船腳處，葛形成松散喘堆積體熱。隧道腎通過這補類地區(qū)缸，開挖時傭極易發(fā)論生坍方誦，給施課工帶來吃困難。這時圾宜把摘隧道察位置榆放在械巖堆納以下的穩(wěn)個定巖早體之見中。第1章司隧仗道工姻程勘顫測設(shè)捆計1.顛2隧道屢位置麗選擇1.2僵.4不良勉地質(zhì)丑地段謊隧道嗚位置氏的選童擇4.泥石侵流應(yīng)避免算把隧道午放在沖慮積扇范鑼圍以內(nèi)，以免率堵塞隧道道洞口交，或建仙明洞，使塌泥石測流在越明洞桐頂通衣過。第1章功隧道工狀程勘測舒設(shè)計1.2隧道位忠置選擇1.巧2.頂4不良弦地質(zhì)畢地段頁隧道極位置煮的選烈擇5.溶洞地盼區(qū)盡量避沸免或要賴有足夠循的安全招距離。6.瓦斯地?zé)焻^(qū)隧道在輩通過煤丟層時會吸遇到甲小烷(C奏H4)、二斜氧化瓦碳(CO2)等有害雙氣體，丹容易引就起火災(zāi)庭、爆炸仗、最好鋒避開，喜不得已益時作好各通風(fēng)。7.其他（1）地變下水醋不宜咬從多墳水地網(wǎng)區(qū)通氣過（游隧道萄內(nèi)建住橋）杯；家（2）高地滿溫第1章槳隧道工橋程勘測懲設(shè)計1.恥3隧道育洞口竟位置尺的選乞定1.尿3.山1洞口印位置懲選定筑的重傳要性◆是隧獵道勘積測設(shè)披計的浙重要咽環(huán)節(jié)運之一但。洞鴉口位柱置選所擇好鴿壞，記將直徒接影窩響隧政道施橋工、志造價吳工期側(cè)和運撲營安害全?！暨x擇時兆要結(jié)合賀洞口的絕地形、陳地質(zhì)條釋件、施欲工、運掃營條件惱以及洞缸口的相扒關(guān)工程(橋涵、躁通風(fēng)設(shè)升施)綜合域考慮臨。第1章寬隧內(nèi)道工浴程勘跨測設(shè)炎計1.撐3隧道洞犁口位置蠢的選定1.3尤.1洞口紅位置鵲選定僅的重訴要性◆要避免漁單純經(jīng)伸濟觀點(所謂“等價點”)來選定狗隧道洞際口等價黨點的仔概念抓：每米路賺塹的造嫌價是隨故著路塹競的挖深移增大而私顯著增蔑大的，勿當(dāng)路塹決挖深耐達到闊某一妻程度苦時，乏其每拉米造雹價就醒會與悠每米灣隧道蠅的造愚價相鬼等，甚至擔(dān)超過。渠因此認拾為在二息者造價詞相等的脹點就是撫路塹轉(zhuǎn)原入隧道交最經(jīng)濟像合理的渣地方。第1章田隧傘道工民程勘傳測設(shè)朗計1.3隧道灘洞口適位置念的選劇定1.3薪.2洞口位放置選定巖的原則組和要求總的原扇則：早進洞翅、晚出水洞目的妥：確跟保施怨工、生運營挺的安番全1.洞口應(yīng)圖盡可能偽設(shè)在山浸體穩(wěn)定閑、地質(zhì)較矛好處，藥不應(yīng)設(shè)啦在排水或困難的溝泥谷低槳洼中扣心。理由：(1)溝谷恥地勢配狹窄辭，不咱利施編工；(2)不利艙防洪尿、排郊水；(3)洼地特一般走地質(zhì)間條件嚴較差密。第1章牽隧道工菜程勘測樣設(shè)計1.蜜3隧道洞古口位置滲的選定1.3采.2洞口朗位置保選定糕的原患則和押要求2.洞口精應(yīng)盡敢可能畝設(shè)在夫線路特與地工形等抵高線扯正交畏處線路夠與等軌高線精斜交擱無法駱避免雀時：◆可采用華斜交洞蹄門，但主圍巖類別扒應(yīng)不恢小于Ⅲ級。且宮斜交角京度一京般不艦小于45◆接長明谷洞◆采用臺仁階式洞僅門第1章盤隧忠道工附程勘雀測設(shè)扭計1.3隧道哭洞口雕位置侄的選薄定1.艦3.瘋2洞口位督置選定慌的原則欠和要求3.隧道李洞口醫(yī)的路那肩設(shè)帆計標伏高，衡應(yīng)高要于洪投水設(shè)些計標援高Ⅰ、Ⅱ級鐵丙路、虜高速雙公路招為10馳0年一遇Ⅲ級與其雜他公路箏為50年一猴遇設(shè)計標饑高=水位+0.姐5(壅水+波浪)4.邊坡貢、仰筑坡不仿宜開揚挖過背高，韻以保蓋證洞叔口安柔全理由息：不況使山爪體受擔(dān)擾動項太甚斤，不餓使新勞開出盟的暴衣露面葛太大表1-餅3(羽p.型22停)列出了《隧道霜設(shè)計眨規(guī)范》允許雖的各惕級圍看巖洞法口最云大開輸挖高謊度與委邊仰盛坡坡訪率第1章錄隧道工訴程勘測笑設(shè)計1.崗3隧道究洞口項位置倦的選淚定1.壓3.撲2洞口位扣置選定易的原則坐和要求5.當(dāng)隧饞道穿陽過懸垮崖陡迅壁時霧，可份貼壁侄進洞◆當(dāng)隧道怖穿過懸伙崖陡壁昨時，巖壁穩(wěn)刊定且落團石或坍享塌不可姓能時，選一般怎不宜死刷動藥原坡勺面，跨破壞地表中植被，毫暴露風(fēng)流化破碎望巖層，火使洞肝口處累于不霞利地粱位。第1章盼隧道工點程勘測眼設(shè)計1.3隧道洞漂口位置賤的選定1.3傾.2洞口位外置選定鄙的原則后和要求5.當(dāng)隧防道穿向過懸理崖陡鋪壁時肚，可艦貼壁雀進洞◆若洞頂壺危巖活電石難以飽清除，或支護截上有落之石掉塊捆危機行腿車安全時紹，應(yīng)延訊伸洞口狼接長明捧洞至能葛坍落男影響掀范圍匙以外3～5m。第1章壇隧敗道工遣程勘跑測設(shè)晚計1.3隧道洞靠口位置棗的選定1.歷3.戚2洞口位陰置選定蟲的原則膏和要求6.當(dāng)洞獅口地狀形平撕緩時由于宮選定框洞口塔位置復(fù)有較漠大的伸縮范紛圍此時愿，此時如應(yīng)結(jié)合洞外填和方路塹鐵施工難場易、路塹排醒水支挖農(nóng)要咸求、拾棄碴維場地受、施工顆力量缺及機寶械設(shè)藍備等成情況全面考太慮。7.注重環(huán)村境保護第1章古隧摘道工厚程勘校測設(shè)原計1.4隧道線蟻路設(shè)計◆概念：隧道平面是指隧就道中心守線在水辰平面的必投影隧道縱斷勵面是中心努線展直謠后在垂玩直面的政投影◆隧道衰長度(起迄士點)的計雨算鐵路：洞門外分表面與莊內(nèi)軌頂封面的交侍點公路董：洞門外套表面與瞧