隧道工程勘测设计.ppt

第二章 隧道工程勘测设计,隧道勘察的目的,1、制定勘察计划 勘察计划包括对既有资料的收集和勘察、地质勘察、环境勘察、施工条件勘察、勘察采取的方法等内容。 2、隧道勘察的目的 查明隧道所处位置的工程地质条件，以及隧道施工和运营对环境的影响，为规划、设计、施工提供所需资料，并对存在的岩土工程问题、环境问题进行分析评价提出合理的设计方案和施工措施，从而使隧道工程经济合理和安全可靠,一、 隧道工程勘测设计两个阶段 (1)初测阶段 工程地质、水文地质勘察；地形、导线测量；自然条件、对周围影响的调查等；为初步设计提供资料。 (2)定测阶段 进一步核对、落实、深化勘测资料；复杂地质问题给出可靠性结论；为施工图设计提供资料。,二、 勘测设计基本内容 （1）隧道工程勘测 调查隧道穿越地段的地质、地貌、环境生态等自然条件； （2）隧道线路确定 通过多种方案的比选，确定隧道的平面、纵断面线形； （3）洞口位置选择,1、自然地理概况调查 1.地形资料 2.地质资料 地质图和地质说明书 比例尺1/2000001/50000地质图, 3.工程资料 从当地土木工程中收集工程地质、水文地质资料作参考。 4.气象资料 气温、气压、降水、水温、地温等。 5. 用地及环境资料 范围内建筑，包括居民住宅、通讯设施、排水设施、交通设施等。 6. 灾害资料 隧道所在地区历史上暴雨、台风、地震、滑坡等发生的规模、频度。,2、地质调查 主要内容： （1）工程地质特征：地质构造及地层、岩性状况； （2）水文地质特征：指地下水类型、含水层的分布范围、水量、补给、水质及其对混凝土的侵蚀性等； （3）不良地质和特殊地质现象：如崩塌、岩锥、滑坡、岩溶、泥石流、湿陷性黄土、盐渍土、盐岩等； （4）地震烈度：按中国地震烈度区划图的规定，划分隧道经过区的地震烈度。 （5）有害气体和放射性物质：应按劳动保护、环境保护的相关条例查明。,国外隧道地质工作现状： 是隧道修建过程中重要的、不可缺少的工序 隧道工程多采用一次性投资，施工单位或承包商尤其重视隧道地质工作,国内其他地下工程地质工作现状： 各类矿山企业几乎全部有专职的矿井地质人员 各类矿山企业在组织形式上，上有地质处，下有地质科 解决生产中遇到的、在设计阶段没有发现的、大量的影响施工的复杂地质问题和与地质有关的突发事件,国内隧道地质工作现状,1.设计、施工地质队伍与地质工作 隧道设计、施工地质工作十分薄弱，起步晚，缺乏专职地质队伍 不重视具体设计、施工地质工作，存在很大程度的盲目性。 2.认识上的误区 关于“塌方不可抗御论” 塌方与地质条件的关系 1）塌方是忽视地质工作的必然恶果 2）塌方的原因是地质情况不明、施工方法不当等 3）做好地质工作，可以做到不塌方，至少可以保证不发生大塌方 4）缺少地质工作这道工序，对不良地质区段不能鉴别或不能进行恰当的预支护，塌方，甚至大塌方也会发生,隧道地质工作的重要性和迫切性,1、地质工作是解决设计、施工中与实际地质情况有差距的需要,施工实践证明：除个别长大隧道设计精度稍高外，相当多的隧道设计与实际地质情况有一定的差距甚至严重不符。造成这种情况的主要原因是：设计阶段的地质工作精度有限，不可能与实际没有差距。,2、与国外相比，我国隧道施工，除施工质量以外，最大的差距就是塌方比例过大，次数过频,3、隧道地质工作是21世纪我国隧道修建的需要,分3个阶段进行 （一）地形与地质的初步勘查 目的：初步查明地形条件、地质状况。 方式：踏勘 实施：具有相应资格的地质部门 结果：大致确定出隧道的初步走向,初步地质勘察工作,地质工作的目的和任务 目的：查明地质条件对路线线形、隧道位置、引道以及对施工道路，其他附属工程的影响,为选择隧道方案作出工程地质论证。 任务：选择隧道位置/初步确定隧道通过地带围岩级别/大致确定隧道开挖难易、采用施工方法、支护类型以及设计所需参数。 地质工作的基本内容 通过调查测绘，了解隧道通过地带的自然地理概况，查明有关控制点的海拔；查明具有控制隧道方案的主要工程地质问题（如崖锥、滑坡、崩塌、断层、破碎带、地下水分布及其他地质特征），做好勘察记录，得出定性评价。,（二）地质详查 1.调查内容： 岩性调查：岩石的种类和岩石特征，松散堆积物，岩石的物理、力学性质，风华及变质情况等。 地质构造调查：地层、褶皱、断层与破碎带、节理及围岩结构完整状态。 地下水状态调查：地下水的发育程度、水质地层含水层与隔水层的分布、水的补给来源等。 地下资源调查：矿物资源、天然气、温泉、地热等。,详细地质勘察工作的基本内容,进一步查明和解决初测时未能查明解决的地质问题，补充、核对初测时的地质资料。 根据地质特征，着重分析隧道围岩的稳定性，洞身斜坡的稳定性。 对初测时建议深入勘察、勘探的重大、复杂地质问题应得出可靠的结论。 正确评价和预测隧道区的工程地质、水文条件及其发展趋势，提供设计、施工所需的定量指标，还有设计、施工应注意的事项和整治措施、意见等。,详细地质勘察工作,地质工作的目的 根据初步设计，对已选定的隧道位置进行详细的工程地质勘察，为编制隧道施工图提供工程地质依据,详细地质勘察工作的主要任务,对隧道所在地区的地形、地貌、工程地质条件及水文条件作出正确的评价。 根据控制围岩稳定的诸因素及地层弹性纵波的波速分段确定隧道洞身的围岩级别。 为施工布置各断洞身掘进程序、支护及衬砌类型或整治工程提供设计资料、建议。,地形地貌研究的内容包括： 地形的几何特征如地形切割密度及深度，山脊（坡）形态、高程、坡度发育形态及方向等；地形地貌发育与岩性、构造、物理地质现象之间的关系。 沟谷发育状态及方向，低山丘陵、阶地和平原等的划分及其特征。 水文地质条件研究: 查明含水层和隔水层、岩层透水性、地下水类型及埋藏与分布、地下水位、水质、水量、地下水动态等。,详细地质勘察工作应提交的资料,设计阶段地质工作说明书 测量、地质勘查和勘察三项分类说明书 洞外控制测量成果书 地质勘查成果书 一系列图纸,2.调查范围 沿线路中线两侧各200500m、洞口外延长线上100m范围内 3.地质详查手段 踏勘、物探、钻探等,（三）地质勘测应提供的资料 1.概述：调查的地点、范围、内容、方法。 2.地形、地质说明书：阐述地形概况、地质概况、气象、环境、隧道走向等对工程的影响。 3.应交付的图： （1）线路地形图 1/2000，沿隧道全长绘制，标明线路走向及里程。 （2）洞口附近地形图（1/500），在可能的洞口位置附近沿线路中线每侧各100m范围，用以确定洞口位置。,（3）地质平面图，用地质符号在地形平面图上反映地质的分布情况，可以结合地形图一起表示。 （4）地质纵断面图（1/5001/2000）沿隧道中线纵断面绘制，反映围岩种类、地质构造、岩性、产状、涌水等，表明隧道线路标高、里程等。 （5）洞口附近地质纵断面图以及洞口附近地质横断面图若干（1/200），用于进一步正确地选择洞口位置及反映洞口工程情况。 4.说明隧道选址、设计及施工时应注意的问题及有关建议。,3