《隧道与地下工程施工》课件-模块二 隧道勘察与总体设计-单元4-隧道位置的选择

《隧道与地下工程施工》模块二

隧道勘察与总体设计

单元2隧道位置的选择

《隧道与地下工程施工》本讲主要内容隧道位置选择的原则1傍山隧道位置选择301越岭隧道位置选择2隧道总体设计——隧道位置选择01

在山区交通道路线形方案中我们为什么要选择隧道路线呢？隧道线路有什么优点？

隧道方案优点：线路平缓顺直，病害少，维修简单，线路短，运输时间短，减少植被破坏，安全。隧道总体设计——隧道位置选择01

如何设计隧道线路？

隧道具体位置的选择与工程地质条件、水文地质条件、地形地貌条件、工程难易程度、投资的造价、工期要求，以及现有的施工技术水平与今后的运营条件等因素密切相关。隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO一、隧道位置选择的原则•

隧道位置应选择在围岩完整稳定、地质构造简单的地层中；•应避开各种不良地质，无法避开时应以最短的长度通过。•应考虑隧道线路、地形地质条件对隧道安全性、建设投资、行驶性能、施工难易

的影响，依据调查，综合比选隧道轴线、平纵线形、洞口位置。•隧道选址应考虑环境保护，避开破坏水环境，避开国家文物保护区。•隧道线形要适当、顺应地形，前后线形衔接，使其与交通安全、当地环境相协调；•隧道选址要考虑线路与相邻建构物是否互有影响，设计施工采取必要措施。隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO二.越岭隧道位置选择隧道按线路条件选择：•1、越岭隧道•2、沿河傍山隧道•3、不良地质段隧道隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO

二.越岭隧道位置选择

越岭隧道定义：通过山区的交通干线往往要翻越分水岭，从一个水系进入另一个水系，这段线路称之为越岭线，线路为穿越分水岭而修建的隧道称为越岭隧道。用于缩短线路，克服高程障碍。

越岭地段特点：地形陡峻，山峦起伏，地质及水文地质条件复杂，自然条件及交通运输条件比较困难，地形变化较大。隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO

二.越岭隧道位置选择（1）越岭隧道平面位置选择—选择垭口

平面位置选择是指隧道穿越分水岭的不同高程及不同方向的垭口选择，着重考虑以下因素：•路线总方向上的垭口

•地质条件•隧道长度

•两侧展线难易程度•工程量大小•路、桥、隧总体线形•垭口：当线路必须跨越分水岭时，分水岭的山脊线上总会有高程较低处，称之为垭口。隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO

二.越岭隧道位置选择（1）越岭隧道平面位置选择—选择垭口

较大范内内选线，比选合适的垭口位置，比选时应考虑以下几方面:•

优先考虑在路线总方向上或其附近的低垭口；•

虽远离线路总方向，但垭口两侧有良好的展线条件的河谷；•

隧道一般选在分水岭垭口两边河谷高程相差不多，并且两边河谷平面位

置接近处。•

工程地质和水文地质条件良好的垭口。隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO

二.越岭隧道位置选择（2）越岭隧道高程选择

隧道高程越高，隧道长度越短，施工工期也越短，两端展线长度增加，出现隧道群，且线路拔起高度大，运营条件差，线路通过能力降低。

低高程隧道，隧道长度长，施工工期较长。

在选择越岭隧道高程时，宜采用低高程方案，但必须进行地形、地质、施工、运营、经济技术等多种因素综合比较来确定最优隧道高程。隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO

二.越岭隧道位置选择

越岭隧道路线，需进行大范围比选，对穿越垭口，拟定不同的越岭高程和相应展线方案，结合路线线形、施工难度、运营条件等因素，综合比选几个可能的平面方案，最后确定最佳方案。隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO

二.越岭隧道位置选择

山区道路通常依山傍河而建，地形、地质构造复杂，河床狭窄、弯曲，地势陡峻。为改善线形，提高车速，缩短里程，节省时间，常常修建傍山隧道。隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO三、傍山隧道位置选择

地质条件：一般埋深浅，地质条件复杂，地质灾害多（如山体滑坡、泥石流等），偏压，河水冲刷。位置选择：洞身覆盖里侧厚、外侧薄，易产生不对称的偏压状态注意事项：河道窄河流冲刷强处，设置护坡支档结构桥隧相连，注意施工相互干扰和洞口边坡稳定。隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO

三、傍山隧道位置选择（1）宁里勿外

为避免隧道外侧岩体过薄、河流冲刷、不良地质和洞身覆盖厚度等问题对其稳定的影响，河谷线路宜向山侧内移。隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO沿河线截弯取直作隧道（2）裁弯取直

沿河线常碰到河道弯曲极大，山体凸出，形成山嘴；

线路沿河绕行，线路长而弯曲；运营条件差，桥、隧、挡相连，工程复杂，施工干扰大；

应取直作长隧道，线路顺直。关村坝隧道方案三、傍山隧道位置选择模块二

隧道勘察与总体设计

单元2隧道位置的选择

《隧道与地下工程施工》本讲主要内容不良地质地段隧道位置选择101隧道洞口位置选择2隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO

地质条件是隧道位置选择的决定性因素，隧道位置应选择在岩性较好和稳定的地层中，对施工和运营有利，亦可节省投资。如线路难以绕避而必须通过时，在技术经济合理的条件下，亦可因地制宜地采取相应工程措施通过。一、不良地质地段隧道位置选择隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO不良地质条件包括：（1）危岩、落石

（2）崩塌；（3）滑坡；

（4）泥石流；（5）流砂；

（6）岩溶；（7）瓦斯；

（8）涌水…一、不良地质地段隧道位置选择隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO一、不良地质地段隧道位置选择隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO一、不良地质地段隧道位置选择隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO

选择隧道位置时，应尽可能使洞身位于地质结构单一完整的地层中，应尽可能避开滑坡体或错动体，或在可能滑动面以下一定深度通过。

隧道应避开不稳定、松散的堆积层，使洞身处于基岩中，并具有足够的安全厚度。

在堆积体紧密稳定，且不得已时，隧道也可以穿过堆积体，但应避开堆积层中的软弱层面和堆积体与基岩的接触处通过，而应将隧道置于基岩或稳定的堆积体中。一、不良地质地段隧道位置选择隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO

隧道通过泥石流地段时，应结合地质情况考虑泥石流沟的改道和最大下切深度，确保洞口和洞身的安全。

隧道洞顶距基岩面或最大下切面要有一定的覆盖厚度，如隧道洞口应避开泥石流沟及泥石流可能扩展的范围。有困难时，可修建一段明洞，使泥石流在明洞顶通过。一、不良地质地段隧道位置选择隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO•隧道洞口位置选择是隧道勘测设计的重要环节之一。洞口位置选择好坏，将直接影响道施工、造价、工期和运营安全。选择时要结合洞口的地形、地质条件、施工、运营条件以及口的相关工程(桥涵、通风设施等)综合考虑。•洞口是隧道建筑唯一的暴露部分，也是整个隧道薄弱部分。•洞口覆盖层薄，地质条件较差，多风化堆积体，浅埋偏压，易滑塌，选择不当，则会造成施工塌方，运营时会产生落石危及行车。二、洞口位置选择隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO1洞口位置选择的总体原则（1）综合考虑：地形、地质、造价、施工、环保。（2）重点考虑：洞口边坡、仰坡稳定性，排截水构筑物设置、环境协调。（3）早进晚出：“早进洞、晚出洞”。三、洞口位置选择我国隧道工程几十年的实践经验总结：“早进晚出”隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO2洞门位置选择的具体要求（1）洞口位置设在山体稳定地质条件好，排水有利的地方，避开滑坡、崩塌、泥石流等不良地质地段。应“早进洞,晚出洞”，尽量避免大挖大刷，破坏山体稳定。三、洞口位置选择隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO2洞门位置选择的具体要求（2）洞口不宜设在沟谷低洼处和汇水沟处一方面,沟谷洼地地势狭窄、施工不便,且防洪困难。另一方面,沟谷附近一般地质较差,常会出现断层、冲积层等不良地质,而且地下水丰富。因此,一般宜将洞口设在沟谷地质条件较好且一侧有足够宽度的山嘴处,如图中的B线。三、洞口位置选择隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO2洞门位置选择的具体要求（3）洞口位于悬崖陡壁下，不宜切削原山坡，避免扰动山体和破坏底表植被。洞口岩壁稳定，无塌方落石时考虑贴壁进洞，若可能有塌方时，则采用接长明洞。三、洞口位置选择隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO2洞门位置选择的具体要求（4）洞口地形平缓处，一般夜应“早进晚出”。（5）洞口位置宜与地形等高线大体上正交，道路隧道一般不宜设置斜交洞门：若为斜交，则应尽可能加大斜交角度（一般不小于45°），或采取工程措施,以降低垂直等高线方向的开挖高度。。三、洞口位置选择正交洞门斜交洞门隧道总体设计——隧道位置选择01LOGO2洞门位置选择的具体要求（6）长大隧道应在洞门附近考虑施工场地、弃渣场以及便道等的位置（7）洞口附近有居民点时，考虑提前早进洞，尽可能减少附近地面上构筑物、地下埋设物与隧道的影响，减少对环境的影响。（