道路隧道工程勘测设计培训讲义

道路隧道的勘测设计1、掌握隧道工程调查的主要内容与目的2、掌握公路隧道勘察设计的三个阶段3、了解公路隧道勘察的主要方法及内容4、了解公路隧道地质、水文地质勘察主要手段及内容5、掌握公路隧道总体设计6、掌握公路隧道几何设计道路隧道的工程调查1、公路隧道调查阶段的目标、内容及范围（1）施工前调查和施工中调查，施工前调查可进一步分为工程可行性踏勘、初堪和详堪。（2）踏堪：为路线走向比选提供区域地形、地质、环境等基本资料；搜集、分析既有资料及沿路线进行地面踏堪；大于路线可能方案的范围（3）初堪：获取路线所需地形、地质及其他环境资料，为方案比较及下阶段调查提供基础资料；搜集、分析既有资料，现场勘探、测绘和必要的勘探工作。道路隧道的工程调查大于比选方案的范围（4）详堪：获取技术设计、施工计划、预算所需的地质、环境等资料；详细进行地形、地质、环境等调查；按要求进行钻探、物探、测试等；隧道路线两侧及周围地区，特长、长隧道和岩溶隧道范围适当扩大。（5）施工中：超前地质预报和确认施工中出现的工程地质、水文地质问题，验证或变更设计、调查施工方法；地形、地质、环境补充调查，洞内观测、量测、超前探测预报，地质灾害及防治措道路隧道的工程调查施；隧道内及地表受施工影响的范围。2、资料搜集（1）地形地貌资料、图件以及有关的遥感与遥感资料；（2）工程地质、水文地质特别是自然地质灾害的种类、性质、规模、危害程度等资料，并分析各种灾害与隧道工程的关系；（3）地质测绘、勘探资料和各类图件，并对资料的准确性和可能存在的问题进行分析，同时提出道路隧道的工程调查调查计划；（4）隧道地区的气温、降水、风速和风向等气象资料；（5）地震历史、地震动峰值加速度等资料；（6）沿线地区交通量及其车辆构成情况、矿产资源等；（7）有关的法令、法规。道路隧道的工程调查3、施工前地形与地质调查（1）地层、岩性及地质构造变动的性质、类型和规模；（2）断层、节理、软弱结构面特征及其与隧道的组合关系；围岩的基本物理力学性质；（3）地下水调查（4）崩塌、错落、岩堆、滑坡、岩溶自然或人工坑洞、采空区、泥石流、湿陷性黄土、岩渍土、岩盐、地热、多年冻土、冰川等不良地质和特殊道路隧道的工程调查地质现象，及其发生、发展的原因、类型、规模和发展趋势，分析其对隧道洞口和洞身稳定性的影响。（5）隧道通过含有害气体或有害矿体的地层时，应查明其分布范围，有害成分及含量，并预测和评价其对施工、运营的影响，提出防治措施。（6）地震调查道路隧道的工程调查4、施工中工程地质调查的基本方法与任务宜采取地面补充调查、开挖工作面直接观察、素描、摄像、量测。对于工程地质、水文地质复杂的隧道，可采用超前地震波反射、声波反射、地质雷达等地球物理手段，或采用超前钻孔、平行导坑、试验坑道等进行超前探测，及时预报可能发生地质灾害的位置、性质。任务:（1）分析判定实际揭露的围岩级别；道路隧道的工程调查（2）施工中遇到的工程地质和水文地质问题的及时预报及解决（3）为验证和修改设计及调整施工方案提供依据隧道勘察设计1、隧道勘察的三个阶段可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察2、可行性研究勘察预可行性研究和工程可行性研究3、初步勘察满足初步设计对资料要求4、详细勘察为施工图设计提供完整的工程地质资料隧道道勘勘察察的的主主要要方方法法1、隧隧道道勘勘察察的的主主要要方方法法收集集研研究究既既有有资资料料，，调调查查与与测测绘绘，，勘勘探探，，试试验验与与长长期期观观测测等等2、收收集集研研究究既既有有资资料料（1）地地形形资资料料：：地地形形图图（（路路线线规规划划））和和航航空空照照片片（（比比较较方方案案的的选选择择））（2）地地质质资资料料：：地地质质图图和和说说明明书书（（地地质质部部门门））（3）工工程程资资料料：：隧隧道道附附近近的的工工程程隧道道勘勘察察的的主主要要方方法法（4）气气象象资资料料：：可可由由气气象象台台站站和和各各种种资资料料期期刊刊、、汇汇编编、、年年鉴鉴等等处处获获得得（5）用用地地及及环环境境资资料料：：工工程程用用地地和和施施工工用用地地；；自自然然环环境境，，文文物物故故迹迹，，自自然然保保护护区区，，居居民民环环境境（6）灾灾害害资资料料：：暴暴雨雨、、台台风风、、地地震震、、滑滑坡坡等等发发生生的的规规模模、、频频度度3、调调查查与与测测绘绘工程程地地质质调调查查，，工工程程地地质质测测绘绘隧道道地地质质勘勘察察1、挖挖探探：：坑坑探探和和槽槽探探能够够取取得得详详尽尽的的直直观观资资料料和和原原状状土土样样，，单单勘勘探探深深度度有有限限，，劳劳动动强强度度大大2、简简易易钻钻探探：：小小螺螺纹纹钻钻、、钎钎探探和和洛洛阳阳铲铲等等工具具轻轻、、体体积积小小、、操操作作方方便便、、进进尺尺较较快快、、劳劳动动强强度度较较小小；；不不能能采采取取原原状状土土样样或或不不能能取取样样，，在在密密实实或或坚坚硬硬的的地地层层内内不不易易钻钻进进或或不不能能使使用用3、钻钻探探：：冲冲击击钻钻进进、、回回转转钻钻进进、、冲冲击击回回转转钻钻进进、、以以及及振振动动钻钻进进等等隧道道地地质质勘勘察察可获获得得深深部部地地层层的的可可靠靠地地质质资资料料；；4、地地球球物物理理勘勘探探（1）概概念念：：物物探探，，凡凡是是以以各各种种岩岩土土物物理理性性质质的的差差别别为为基基础础，，采采用用专专门门的的仪仪器器，，观观测测天天然然的的或或人人工工的的物物理理场场变变化化，，来来判判断断地地下下地地质质情情况况的的方方法法，，统统称称为为物物探探（2）特点点：效效率高高，成成本低低，仪仪器和和工具具比较较轻便便，原原位测测试方方法；；由于于不同同的岩岩、土土可能能具有有某些些相同同的物物理性性质，，或同同一种种岩、、土可可能具具有某某些物物理性性质差差异，，因此此有时时较难难得出出肯定定的结结隧道勘勘察的的主要要手段段论，必必须使使用钻钻孔加加以校校核、、验证证，物物探有有其一一定的的适用用条件件。（3）分类类电法勘勘探、电磁磁法勘勘探（（地质雷雷达勘勘探）、地地震勘勘探、、声波勘勘探、重力力勘探探、磁磁力勘勘探与与放射射性勘勘探等等隧道地地质勘勘察1、隧道道地质质条件件岩层性性质、、地质质构造造、岩岩层产产状、、裂隙隙发育育程度度以及及风化化程度度、隧隧道所所处深深度及及其与与地形形起伏伏的关关系、、地层层含水水程度度、地地温及及有害害气体体情况况、有有无不不良地地质现现象及及其影影响地形地地质条条件特特别复复杂的的长大大隧道道也可可采用用多阶阶段勘勘测。。但是是为配配合整整个线线路的的勘测测工作作，隧隧道勘勘测宜宜与道道路勘勘测相相当。。隧道地地质勘勘察2、初步步勘察察目的：：确定定隧道道的位位置，，为初初步设设计提提供所所需的的地质质资料料，初初步确确定隧隧道通通过地地层的的围岩岩类别别；根根据围围岩类类别就就可以以大致致确定定隧道道开挖挖难易易、采采用的的施工工方法法，支支护类类型以以及设设计所所需的的参数数。基本内内容：：地形形地貌貌、地地质构构造、、地层层岩性性、特特殊地地质不不良地地质、、主要手手段：：以调调查和和测绘绘为主主，配配合物物探，，充分分利用用以往往地质质资料料应提交交的资资料：：隧道道工程程地质质说明明书，，隧道道工程程地质质平面面图，，隧道道工程程地质质纵断断面图图，洞洞口、、洞身身工程程地质质横断断面图图隧道地地质勘勘察3、详细细勘察察主要目目的：：对已已批准准的初初步设设计，，对已已选定定的隧隧道位位置进进行详详细的的工程程地质质勘察察，为为编制制隧道道的施施工图图提供供详细细的地地质勘勘察资资料。。主要内内容：：着重重解决决初勘勘时未未能查查明和和解决决的地地质问问题，，补充充核对对初勘勘时的的地质质资料料。勘勘探的的重大大复杂杂地质质问题题作出出可靠靠结论论，应应根据据地质质特征征，分分析隧隧道隧隧道围围岩的的稳定定性和和洞口口斜坡坡的稳稳定性性；正正确评评价和和预测测隧道道区的的工程程地质质、水水文地地质条条件及及其发发展趋趋势，，提供供设计计施工工所需需的定定量指指标，，以及及设计计和施施工过过程中中的注注意事事项和和整治治措施施意见见。隧道地地质勘勘察3、详细细勘察察主要手手段：：调查查测绘绘、物物探、、钻探探、坑坑探、、槽探探等应提交交的资资料：：详勘勘结束束后，，原始始记录录、计计算、、底图图等应应在现现场认认真进进行校校检、、分类类和整整理，，完成成详勘勘说明明书（（根据据详勘勘提出出对设设计和和施工工方案案的建建议））。地地质详详勘成成果书书（包包括地地质平平面图图和剖剖面图图，重重大地地质问问题的的评价价，钻钻探、、试验验资料料整编编等））水文勘勘察1、概述述隧道与与地下下水的的影响响关系系，主主要出出现两两种现现象：：一是是隧道道内涌涌水，，这将将恶化化围岩岩稳定定状态态，导导致施施工困困难，，增大大工程程造价价；二二是地地表枯枯水，，造成成工业业涌水水及饮饮水困困难。。2、地下下水涌涌水调调查内容：：通过过对构构造裂裂隙、、地下下水露露头的的调查查，判判明含含水层层、透透水层层、隔隔水层层的范范围及及其与与隧道道的关关系和和影响响程度度。调调查地地下水水的类类型以以及与与地表表水的的供给给关系系，地地下水水的动动态变变化规规律；；调查查地下下水的的流量量、流流向及及水质质水文勘勘察3、枯水水调查查水资源源的利利用状状况，，溪流流的流流域和和流量量，泉泉水、、地下下水的的状态态，植植被、、气象象与隧隧道涌涌水的的相关关联问问题，，以往往工程程的枯枯水资资料。。气象调调查1、基本本内容容：隧隧道地地区的的季节节变化化、气气温、、气压压、风风速、、风向向、降降雨量量、积积雪量量、降降雾的的程度度、冻冻结深深度等等，其其中气气温、