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1、隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道勘测,- 隧道勘测的一般规定 制定勘测计划 勘测计划包括对既有资料的收集和调查、地质勘察、 环境 调查、施工条件调查、调查采取的方法等内容。 勘测资料应完备 隧道勘测工作一般包括搜集已有资料，地形、地质的调查测绘，工程地质及水文地质勘探及试验等工作。 勘测的两个阶段 设计阶段勘测和施工阶段勘测 评价隧道工程对环境可能造成的影响,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道勘测,- 调查测绘 - 隧道工程调查的内容,自然概况 工程地质特征 水文地质特征 不良地质地段 地震基本烈度等级 气象资料 施工条件,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道勘测,-
2、隧道工程测绘遵守的规定 按设计阶段要求搜集或测绘地形图，纵断面图、横断面图 测绘资料的图纸内容需反映隧道所在地的工程地质及水文地质情况 在隧道洞口和辅助坑道口的附近，按规定设置必要的平面控制点和水准点 测绘资料符合规定的精度要求,- 长隧道、特长隧道和地质条件复杂的隧道的调查 长隧道、特长隧道和地质条件复杂的隧道，应进行大面积的区域性工程地质调查、测绘、并加强地质勘探核试验工作，查明区域地质构造及工程地质、水文地质条件；当地下水对隧道影响较大时，应进行地下水的动态勘测,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道勘测,- 设计阶段地质调查 采用测绘、弹性波勘测、遥感、钻孔、试验坑道等方法进行 -
3、 施工阶段地质调查 核定地质构造、岩性、地下水等 及时预测和解决施工中遇到的工程地质及水文地质问题 为验证修改设计提供依据,- 工程评价及处理措施,围岩自稳性 隧道涌水量、涌水压力、突然涌水等 岩土膨胀压力,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道勘测,滑坡、偏压 围岩状态和土压特性 高地应力区应力场 瓦斯、岩溶、及人为坑洞等,- 围岩级别的确定 判断围岩级别是决策隧道设计、施工中各种问题的基础。围岩级别的判定是按设计和施工两个阶段进行。施工阶段可根据已暴露的围岩条件判定围岩级别，是对设计阶段的预判断进行修正，是客观、可靠、可信的判断,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,-
4、 按地形及地质条件进行选择 - 按地形条件进行选择 - 高程障碍,绕行方案 当附近地形开阔，山坡地带宽敞时，克服高程障碍的一个比较简易的办法是避开前方的山峰，迂回绕行而过 深堑方案 当地形比较开阔，有山谷台地可资展线时，就可以尽量地把线路展长，坡度用足以争取把线路标高抬起到可能的高度。然后把高程尚有不足之处，在山顶部位开凿深路堑通过 隧道方案 当地形紧迫，山坡陡峭，不具备上述条件时，开凿隧道，穿山而过，就成为唯一可行，而且是比较有利的方案。,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,- 平面障碍 沿河傍山绕行方案 沿着山体自然弯曲傍山绕行，如果地形条件尚能允许，则可采用。在不得已时
5、，只得大劈坡，或高层填土，上设御土墙，下设护坡护岸，有时还须跨谷建桥，有时为防滚石坠落，还需设置防护明洞 隧道直穿方案 如果在平面障碍的前方，开凿隧道，穿山而过，虽然初期工程略大一些，但线路顺直平缓，工程单一，可不设急弯，没有陡坡，路线行程缩短，运营条件改善，而且不受山坡坍方落石的威胁如下图所示。从长远的利益来看，隧道方案往往是比较合理的。,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,隧道直穿方案示意图,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,按地质条件进行选择 - 单斜构造与隧道位置的选择 水平或缓倾角岩层 当隧道通过坚硬的厚层岩层时，较为稳定。若通过很薄的岩层，则施
6、工时顶部易产生掉块现象，此时，以不透水的坚硬岩层作顶板为最好 陡倾角岩层 陡倾角岩层一般有偏压和不均匀压力存在，当有软弱夹层伴以有害节理切割时，易产生坍方和顺层滑动；在此情况下，如以明洞通过时应慎重对待,缓倾角岩层隧道位置的选择,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,（接上页）当隧道中线可能沿两种不同岩性的岩层走向通过时，地层滑动将使隧道结构受到很大的剪力，以致把结构物损坏。应避免将隧道置于两种不同的岩层软弱构造(破碎)带，而宜将隧道置于岩性较好的单一岩层中；如果隧道恰在层间软弱面的上方，地层滑动会使隧道的某一段发生横向推移，而与邻段断开。因此一定要尽可能避开软弱结构面，特别是
7、不要把隧道中线设成与软弱结构面的走向一致或平行，至少要成一定的交角。,软弱结构面地带隧道位置的选择,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,直立岩层 隧道通过直立岩层时，其中线宜垂直于岩层的走向穿过，在隧道开挖过程中，易产生坍塌，甚至会导致大的坍力，致使地面形成“天窗”,直立岩层中隧道位置的选择,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,- 褶皱构造与隧道位置的选择 褶皱构造有向斜和背斜两种基本类型，当隧道通过褶皱构造时，应尽量避免将隧道置于向斜或背斜的轴部(a)、(b)，而应将隧道置于翼部(c)，则隧道所处的地质条件类似单斜构造,当对隧道通过向斜和背斜轴部作比较时，
8、则背斜较向斜略好，若向斜轴部处于含水层中，地下水积聚凹底，洞身开挖所出现的涌水及坍塌将比背斜严重，也将增加施工的困难。,褶皱构造隧道位置的选择,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,断裂构造，接触带与隧道位置的选择 在选择隧道位置时，切忌沿着(或靠近平行)断层带或破碎带修建隧道，特别是对于区域性大断裂，尤应注意绕避。当隧道线路必须通过断层带时，应尽量使线路与断层走向正交，同时应避开严重破碎带，并应使通过断层的地段最短。,断裂构造地带隧道位置的选择,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,- 不良地质的影响 滑坡地区 在山区修建铁路隧道时，经常遇到滑坡，它给施工，运
9、营可能造成极大危害，因此，当隧道线路必须通过滑坡地段时，应慎重对待。采用隧道避开滑坡时，应使隧道洞身埋藏在滑床(可能的滑动面)以下一定厚度的稳固地层中，以确保施工及运营过程中滑坡滑动时不致影响隧道安全。,滑坡地带的隧道位置选择,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,岩堆、崩坍、错落、堆积层以及危岩落石地区 选择隧道位置时，应查明工程地质及水文地质情况，原则上应避免从不稳定的岩堆、崩坍、错落、堆积层地区中通过，应将洞身置于稳定的地层，当隧道必须通过时，首先应分析并确认其具有稳定性，且一定要采取有效可靠的工程措施，方得以在下图所示位置通过。,不良地质中的隧道,落石地带的隧道,隧道勘
10、测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,泥石流 当线路通过泥石流地区时，首先应充分预计和判明泥石流的成因、规模、发展趋势和冲、淤变化规律，论证以路基、桥梁通过或者以隧道等方式绕道的合理性，并判定工程安全度，以决定隧道方案的可行性。当隧道(明洞)洞口位置毗邻泥石流沟时，应注意适当延长以避免泥石流可能扩散范围的影响。 溶洞地区 当隧道通过岩溶地区时，应力求避免穿越岩溶严重发育的网状洞穴区、巨大空洞区及有利于岩溶发育的构造带，尽量避开洞身置于碳酸盐岩与非碳酸盐岩(可溶岩与非可溶岩)的接触带。当不可能时，应选择在较狭窄地段，以垂直或大角度穿过，使通过岩溶地段为最短。,隧道勘测及隧道位置的选择
11、- - - 隧道位置的选择,侧蚀地带的隧道,溶洞地区隧道位置的选择,瓦斯地区 隧道开挖时，有害气体如甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)逸出；轻则致人窒息，重则引起爆炸，危害甚大。选择隧道位置时，最好能避开。不得已时，应做好通风稀释的措施。 黄土地区 黄土具有干燥时甚坚固，遇水容易剥落和遭受侵蚀的特征。选择隧道时应避开沟壑及地下水活动和地面陷穴密集的地区。,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,- 不良水文地质的影响 地下水 地下水多是由地表水的渗透或地下水源补给的它们的存在，使岩石软化、强度降低，层间夹层软化或稀释，促成了层间的滑动。选择隧道位置时，最好不从富水区中经过。不得已
12、时，也要尽可能地把隧道置于地下水位以上的地方，或在不透水层中穿过。 地温 地球核心有巨大的热量隧道如果埋置很深，地温太高，将会降低施工效率。隧道通过高温、高热地段，会给施工带来困难选择隧道位置时，应尽可能不把隧道放在山体太深处。遇到部分地区埋深太大或高地温时，则应作好通风降温措施。,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,- 按线路类别进行选择 - 越岭线上隧道位置的选择 - 隧道平面位置的选择 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。一般的情况，常常有若干个垭口可以通过。此时，就要分析比较，选定最为理想的垭口。 - 隧道立面位置的选择 分水岭的山体
13、，一般是上部比较陡峭而下部比较平缓。隧道位置定得越高山体较薄，隧道越短，工程可以小一些，反之隧道位置定得越低，隧道将越长，工程规模要大一些。,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道位置的选择,- 河谷线上隧道位置的选择 铁路沿河傍山而行时称之为河谷线。这种线路左右受到山坡和河谷的制约，上下受到标高和限制坡度的控制，比选方案时，可能移动的幅度不大。但是，虽然摆动的幅度很有限，可对工程的难易、大小都有关系。当地层结构面倾向山一侧时，地层比较稳定，覆盖厚度可以酌减。当地层结构面倾向河流一侧时，覆盖厚度宜予加大 。,（a）不利的结构面倾向 （b）有利的结构面倾向 结构面倾向对隧道位置的影响,隧道勘
14、测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较,- 隧道方案与明堑的比较 - 经济和技术上的比较 一般说来，隧道造价比明堑要贵一些，施工技术也复杂一些，明堑方案常常是比较省钱、省事、又快速的 - 安全条件比较 在比较隧道方案与明堑方案时，忽略了安全条件，就会造成错误。例如，为了避免修建工程较难的隧道，有意识地将线路向靠河一侧移动，把本该用隧道穿过的地方，硬以明堑通过。由于明堑劈坡太深开挖后，边坡不稳，施工时坠石掉块，运营后塌坡坍方，给长期的运营带来安全上的威胁和防护上的困难。从长期运营条件来看，隧道方案优于明堑。,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较,- 隧道方案与跨河建桥方案的比
15、较 - 跨河建桥方案的优缺点 一般情况是桥梁长度短而每延米的造价高； 一般跨过河谷的桥梁，河心不宜设墩，所以中孔跨度较大，两端基础必须十分坚实； 在洪水或严寒时期，施工就比较困难，因而施工有季节性； 跨河桥的最大缺点是桥头两端必然是曲线，甚至曲线半径很小。这就使得线路的行车条件变坏； 如果线路原本要抬坡争取高程的，转为桥梁后，桥身及两端引线都要放在平坡上，于是就达不到争取高程的目的； 在国防意义上，跨河建桥往往是空袭的明显目标，一旦受到破坏，全线就要中断，而且不能做临时便线。,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较,- 隧道方案的优缺点 隧道相对较长而每延米的造价要低一些； 隧道穿
16、山而过，线路直、短、平； 施工不受季节影响； 隧道建成后维修养护的工作量较小； 战时可作列车掩蔽所； 如果线路前方遇到不良地质地段，修建隧道将增加困难。 如果隧道太长，工程太大，出碴太多，将会堵塞河道，施工场地不如桥梁开阔，不能容纳更多的人同时施工，那就不如建桥了。,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较,- 双线单隧道和单线两隧道的比较 - 一座双线隧道的优点 一座双线隧道所需的地位宽度比两座单线隧道的地位宽度要小，选线时易于安排布置； 一座双线隧道的开挖面面积比两座单线隧道的开挖总面积为小。也就是工程量要小，而施工的相互干扰也少些； 双线隧道的净空较大，坑道宽敞，有条件使用大型机械施工； 双线隧道的通风条件好，维修养护都较方便。,隧道勘测及隧道位置的选择 - - - 隧道方案比较,- 一座双线隧道的缺点 双线隧道断面跨度大，所受围岩压力也就大。因此需要更为有力的支护结构； 隧道施工时，因为压力大，临时支护困难，发生坍方事故的威胁较大； 双线隧道的一次工程投资比两座单线隧道先后修建的初期投资大
