《隧道與地下工程施工》課件-模塊二 隧道勘察與總體設(shè)計(jì)-單元4-隧道位置的選擇

《隧道與地下工程施工》模塊二

隧道勘察與總體設(shè)計(jì)

單元2隧道位置的選擇

《隧道與地下工程施工》本講主要內(nèi)容隧道位置選擇的原則1傍山隧道位置選擇301越嶺隧道位置選擇2隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01

在山區(qū)交通道路線形方案中我們?yōu)槭裁匆x擇隧道路線呢？隧道線路有什么優(yōu)點(diǎn)？

隧道方案優(yōu)點(diǎn)：線路平緩順直，病害少，維修簡單，線路短，運(yùn)輸時(shí)間短，減少植被破壞，安全。隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01

如何設(shè)計(jì)隧道線路？

隧道具體位置的選擇與工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、地形地貌條件、工程難易程度、投資的造價(jià)、工期要求，以及現(xiàn)有的施工技術(shù)水平與今后的運(yùn)營條件等因素密切相關(guān)。隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO一、隧道位置選擇的原則?

隧道位置應(yīng)選擇在圍巖完整穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造簡單的地層中；?應(yīng)避開各種不良地質(zhì)，無法避開時(shí)應(yīng)以最短的長度通過。?應(yīng)考慮隧道線路、地形地質(zhì)條件對隧道安全性、建設(shè)投資、行駛性能、施工難易

的影響，依據(jù)調(diào)查，綜合比選隧道軸線、平縱線形、洞口位置。?隧道選址應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)，避開破壞水環(huán)境，避開國家文物保護(hù)區(qū)。?隧道線形要適當(dāng)、順應(yīng)地形，前后線形銜接，使其與交通安全、當(dāng)?shù)丨h(huán)境相協(xié)調(diào)；?隧道選址要考慮線路與相鄰建構(gòu)物是否互有影響，設(shè)計(jì)施工采取必要措施。隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO二.越嶺隧道位置選擇隧道按線路條件選擇：?1、越嶺隧道?2、沿河傍山隧道?3、不良地質(zhì)段隧道隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO

二.越嶺隧道位置選擇

越嶺隧道定義：通過山區(qū)的交通干線往往要翻越分水嶺，從一個(gè)水系進(jìn)入另一個(gè)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。

越嶺地段特點(diǎn)：地形陡峻，山巒起伏，地質(zhì)及水文地質(zhì)條件復(fù)雜，自然條件及交通運(yùn)輸條件比較困難，地形變化較大。隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO

二.越嶺隧道位置選擇（1）越嶺隧道平面位置選擇—選擇埡口

平面位置選擇是指隧道穿越分水嶺的不同高程及不同方向的埡口選擇，著重考慮以下因素：?路線總方向上的埡口

?地質(zhì)條件?隧道長度

?兩側(cè)展線難易程度?工程量大小?路、橋、隧總體線形?埡口：當(dāng)線路必須跨越分水嶺時(shí)，分水嶺的山脊線上總會有高程較低處，稱之為埡口。隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO

二.越嶺隧道位置選擇（1）越嶺隧道平面位置選擇—選擇埡口

較大范內(nèi)內(nèi)選線，比選合適的埡口位置，比選時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面:?

優(yōu)先考慮在路線總方向上或其附近的低埡口；?

雖遠(yuǎn)離線路總方向，但埡口兩側(cè)有良好的展線條件的河谷；?

隧道一般選在分水嶺埡口兩邊河谷高程相差不多，并且兩邊河谷平面位

置接近處。?

工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件良好的埡口。隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO

二.越嶺隧道位置選擇（2）越嶺隧道高程選擇

隧道高程越高，隧道長度越短，施工工期也越短，兩端展線長度增加，出現(xiàn)隧道群，且線路拔起高度大，運(yùn)營條件差，線路通過能力降低。

低高程隧道，隧道長度長，施工工期較長。

在選擇越嶺隧道高程時(shí)，宜采用低高程方案，但必須進(jìn)行地形、地質(zhì)、施工、運(yùn)營、經(jīng)濟(jì)技術(shù)等多種因素綜合比較來確定最優(yōu)隧道高程。隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO

二.越嶺隧道位置選擇

越嶺隧道路線，需進(jìn)行大范圍比選，對穿越埡口，擬定不同的越嶺高程和相應(yīng)展線方案，結(jié)合路線線形、施工難度、運(yùn)營條件等因素，綜合比選幾個(gè)可能的平面方案，最后確定最佳方案。隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO

二.越嶺隧道位置選擇

山區(qū)道路通常依山傍河而建，地形、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，河床狹窄、彎曲，地勢陡峻。為改善線形，提高車速，縮短里程，節(jié)省時(shí)間，常常修建傍山隧道。隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO三、傍山隧道位置選擇

地質(zhì)條件：一般埋深淺，地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害多（如山體滑坡、泥石流等），偏壓，河水沖刷。位置選擇：洞身覆蓋里側(cè)厚、外側(cè)薄，易產(chǎn)生不對稱的偏壓狀態(tài)注意事項(xiàng)：河道窄河流沖刷強(qiáng)處，設(shè)置護(hù)坡支檔結(jié)構(gòu)橋隧相連，注意施工相互干擾和洞口邊坡穩(wěn)定。隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO

三、傍山隧道位置選擇（1）寧里勿外

為避免隧道外側(cè)巖體過薄、河流沖刷、不良地質(zhì)和洞身覆蓋厚度等問題對其穩(wěn)定的影響，河谷線路宜向山側(cè)內(nèi)移。隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO沿河線截彎取直作隧道（2）裁彎取直

沿河線常碰到河道彎曲極大，山體凸出，形成山嘴；

線路沿河繞行，線路長而彎曲；運(yùn)營條件差，橋、隧、擋相連，工程復(fù)雜，施工干擾大；

應(yīng)取直作長隧道，線路順直。關(guān)村壩隧道方案三、傍山隧道位置選擇模塊二

隧道勘察與總體設(shè)計(jì)

單元2隧道位置的選擇

《隧道與地下工程施工》本講主要內(nèi)容不良地質(zhì)地段隧道位置選擇101隧道洞口位置選擇2隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO

地質(zhì)條件是隧道位置選擇的決定性因素，隧道位置應(yīng)選擇在巖性較好和穩(wěn)定的地層中，對施工和運(yùn)營有利，亦可節(jié)省投資。如線路難以繞避而必須通過時(shí)，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的條件下，亦可因地制宜地采取相應(yīng)工程措施通過。一、不良地質(zhì)地段隧道位置選擇隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO不良地質(zhì)條件包括：（1）危巖、落石

（2）崩塌；（3）滑坡；

（4）泥石流；（5）流砂；

（6）巖溶；（7）瓦斯；

（8）涌水…一、不良地質(zhì)地段隧道位置選擇隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO一、不良地質(zhì)地段隧道位置選擇隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO一、不良地質(zhì)地段隧道位置選擇隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO

選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)盡可能使洞身位于地質(zhì)結(jié)構(gòu)單一完整的地層中，應(yīng)盡可能避開滑坡體或錯(cuò)動(dòng)體，或在可能滑動(dòng)面以下一定深度通過。

隧道應(yīng)避開不穩(wěn)定、松散的堆積層，使洞身處于基巖中，并具有足夠的安全厚度。

在堆積體緊密穩(wěn)定，且不得已時(shí)，隧道也可以穿過堆積體，但應(yīng)避開堆積層中的軟弱層面和堆積體與基巖的接觸處通過，而應(yīng)將隧道置于基巖或穩(wěn)定的堆積體中。一、不良地質(zhì)地段隧道位置選擇隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO

隧道通過泥石流地段時(shí)，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)情況考慮泥石流溝的改道和最大下切深度，確保洞口和洞身的安全。

隧道洞頂距基巖面或最大下切面要有一定的覆蓋厚度，如隧道洞口應(yīng)避開泥石流溝及泥石流可能擴(kuò)展的范圍。有困難時(shí)，可修建一段明洞，使泥石流在明洞頂通過。一、不良地質(zhì)地段隧道位置選擇隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO?隧道洞口位置選擇是隧道勘測設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一。洞口位置選擇好壞，將直接影響道施工、造價(jià)、工期和運(yùn)營安全。選擇時(shí)要結(jié)合洞口的地形、地質(zhì)條件、施工、運(yùn)營條件以及口的相關(guān)工程(橋涵、通風(fēng)設(shè)施等)綜合考慮。?洞口是隧道建筑唯一的暴露部分，也是整個(gè)隧道薄弱部分。?洞口覆蓋層薄，地質(zhì)條件較差，多風(fēng)化堆積體，淺埋偏壓，易滑塌，選擇不當(dāng)，則會造成施工塌方，運(yùn)營時(shí)會產(chǎn)生落石危及行車。二、洞口位置選擇隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO1洞口位置選擇的總體原則（1）綜合考慮：地形、地質(zhì)、造價(jià)、施工、環(huán)保。（2）重點(diǎn)考慮：洞口邊坡、仰坡穩(wěn)定性，排截水構(gòu)筑物設(shè)置、環(huán)境協(xié)調(diào)。（3）早進(jìn)晚出：“早進(jìn)洞、晚出洞”。三、洞口位置選擇我國隧道工程幾十年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：“早進(jìn)晚出”隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO2洞門位置選擇的具體要求（1）洞口位置設(shè)在山體穩(wěn)定地質(zhì)條件好，排水有利的地方，避開滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)地段。應(yīng)“早進(jìn)洞,晚出洞”，盡量避免大挖大刷，破壞山體穩(wěn)定。三、洞口位置選擇隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO2洞門位置選擇的具體要求（2）洞口不宜設(shè)在溝谷低洼處和匯水溝處一方面,溝谷洼地地勢狹窄、施工不便,且防洪困難。另一方面,溝谷附近一般地質(zhì)較差,常會出現(xiàn)斷層、沖積層等不良地質(zhì),而且地下水豐富。因此,一般宜將洞口設(shè)在溝谷地質(zhì)條件較好且一側(cè)有足夠?qū)挾鹊纳阶焯?如圖中的B線。三、洞口位置選擇隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO2洞門位置選擇的具體要求（3）洞口位于懸崖陡壁下，不宜切削原山坡，避免擾動(dòng)山體和破壞底表植被。洞口巖壁穩(wěn)定，無塌方落石時(shí)考慮貼壁進(jìn)洞，若可能有塌方時(shí)，則采用接長明洞。三、洞口位置選擇隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO2洞門位置選擇的具體要求（4）洞口地形平緩處，一般夜應(yīng)“早進(jìn)晚出”。（5）洞口位置宜與地形等高線大體上正交，道路隧道一般不宜設(shè)置斜交洞門：若為斜交，則應(yīng)盡可能加大斜交角度（一般不小于45°），或采取工程措施,以降低垂直等高線方向的開挖高度。。三、洞口位置選擇正交洞門斜交洞門隧道總體設(shè)計(jì)——隧道位置選擇01LOGO2洞門位置選擇的具體要求（6）長大隧道應(yīng)在洞門附近考慮施工場地、棄渣場以及便道等的位置（7）洞口附近有居民點(diǎn)時(shí)，考慮提前早進(jìn)洞，盡可能減少附近地面上構(gòu)筑物、地下埋設(shè)物與隧道的影響，減少對環(huán)境的影響。（