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1、地下洞室岩土工程勘察李 守 礼铁道第三勘察设计院地路处2003年12目 录 前 言 02地下洞室的分类 03 岩土工程勘察 03121勘察阶段的划分、目的和要求 03 1 2。2交通隧道选线（址）原则 05 123 交通隧道勘察工作流程图： 07 工程地质调查与测绘 08 遥感图像地质解译 08 勘探与测试 09 各勘察阶段需提供的资料 10128围岩分类 12 围岩稳定性分析 18参考文献： 20前 言为了便于广大技术人员进行地下工程和地下洞室的工程地质勘察设计，特将铁路、公路、水电、地下铁道、港口、工业民用建筑等有关地下洞室的勘察、文件资料整理以及围岩分类和围岩稳定性分析归纳在本文中，以供
2、勘察设计时参考。地下洞室岩土工程勘察地下洞室系指为了某种目的，修建在地面以下及山体内部的各类建筑物。具有隔热、恒温、密闭、防震、隐蔽、不占地面土地、不干扰城市基础设施等诸多优点。地下洞室的分类（见表、表）表 按 毛 洞 跨 度 分 类类型小 型中 型大 型跨度（B）(m)小跨度中跨度大跨度B55B1010B1515B202025表 按 用 途 分 类类型代 表 性 地 下 洞室主 要 特 点地下交通运输铁路隧道、公路隧道、地下铁道、水下隧道、地下通道（含车站地下通道及人行道）1.多数单洞,也有相距很近的平行的两个单线洞，铁路亦有双线洞。2.一般为中等跨度，铁路亦有大跨度。3.除地下通道外，一般
3、都较长4.地下铁道、地下通道多属浅埋，且多位于土层中。水工隧洞输水洞、引水洞、泄洪洞1.为单洞和群洞2.一般为中、小跨度3.一般较长4.分为有压和无压两种矿山巷道煤矿巷道，各种金属矿巷道，非金属矿巷道，其它矿山巷道等（以上各巷道均含运输大巷和开采巷道）1.多属群洞 2.多为小跨度3.多为深埋 4.对地质条件基本上没有选择的余地地下工业用房地下工厂、地下电站（含水力发电厂房）、地下试验室、地下污水处理场、其它工业厂房等1.以主洞为主的洞群2.多为大型和巨型地下工程地下民用及公共建筑地下商店、地下街道、地下影剧院、地下医院、地下运动场、地下住宅、地下旅馆等; 地下车库、地下油库、水封油库、地下冷库
4、、地下物资仓库、地下水库、地下废料库等1.地下单洞或群洞2.大中小跨度都有，但以小跨度为主3.多为浅埋4.大部分利用人防工程，且地处城市地下军事工程飞机库、舰艇库、武器库、指挥所、掩蔽体、作战坑道、各类军事装备器材库、人防工程等1.单洞或群洞 2.飞机库（跨度远大于高度）和舰艇库属大型地下工程；作战坑道一般为小跨度；人防工程大、中、小跨度均有，但以小跨度为主。3.除人防工程外选址取决于军事上考虑，工程地质条件选择余地小。由于地下洞室完全被包围在岩土体介质中，所以既要考虑如何防止周围介质对它的不良影响，如：围岩压力、地下水等，又要考虑如何利用周围介质的有利条件，如：把围岩改造成洞室本身的支护结构
5、等。 岩土工程勘察勘察阶段的划分、目的和要求1211勘察阶段的划分（见表） 表 勘 察 阶 段 的 划 分勘 范勘 察 阶 段岩土工程勘察规范可行性研究勘察初步勘察详细勘察施工勘察铁路工程地质勘察规范踏勘初测定测补充定测水力水电工程地质勘察规范规划阶段勘察可行性研究阶段勘察初步设计阶段勘察技施阶段勘察公路工程地质勘察规范可行性研究工程地质勘察初步工程地质勘察详细工程地质勘察地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范可行性研究勘察初步勘察详细勘察施工勘察港口工程地质勘察规范可行性研究阶段勘察初步设计阶段勘察施工图设计阶段勘察各勘察阶段的目的和要求（见表）表 各 勘 察 阶 段 的 目 的 和 要 求勘察
6、阶段范 围目 的方 法 和 要 求可行性研究勘察（踏勘、规划阶段勘察）包括若干个拟初步比选的洞址地区根据工程的用途、性质、规模和国家的规划布暑，为方案立项比选提供资料通过搜集区域地质资料、现场踏勘和调查，了解拟选方案的地形、地貌、地层岩性、地质构造、工程地质及水文地质条件。必要时进行少量勘探，做出可行性评价，选择合适的洞址和洞口；铁路越岭隧道，可充分利用卫片、航片进行室内解译，选择洞址和洞口的合理位置，地质复杂地段，宜在初测前开展子阶段地质工作。初步勘察（初测、初步设计阶段勘察）包括几个有定点价值的洞址及其周围地段为选出一个最佳洞址，并为初步设计、概算等提供资料。一般以工程地质测绘为主，特长交
7、通隧道或多线隧道宜采用遥感图像，地质解译、地质测绘、综合物探的方法，必要时辅以少量的钻探和试验。初步查明选定方案的地质条件和环境条件；初步确定岩体围岩分类；对洞口和洞址的稳定性做出评价，为初步设计提供依据。详细勘察（定测、补充定测、施工图设计阶段勘察、技施阶段勘察）选定的洞址及洞室边界以外50200m，以及有关地段为检验和加深初勘工作，为施工图设计和制定施工方案提供资料。采用钻探、物探和测试为主的综合勘探方法，必要时可结合施工导洞布置洞探详细查明洞址、洞口、洞室穿越线路的工程地质及水文地质条件，分段划分围岩类别（岩体质量分级），评价洞体和围岩的稳定性，为设计支护结构和确定施工方案提供资料。物探
8、：查明覆盖层厚度、构造破碎带分布及围岩分类等.钻探：查明重要岩土工程问题或验证物探异常，钻孔宜综合利用.洞探：用于上述各方法仍未查明岩土工程条件的大型重要工程。施工勘察洞室内及其有关的地段为在施工中验证和补充前阶段资料，预测和解决施工中新揭露的岩土工程问题，为调整围岩类别，修改设计和施工方法提供资料。配合施工应进行下列工作：1.配合施工前的准备工作（熟悉前阶段地质资料、文件、规程、规范等）2.施工地质编录及地质图件编制3.进行超前地质预报，利用掌子面位移量测法，掌子面地质素描法，超前导坑预报法；超前钻孔测试法及综合物探等方法，探明掌子面前方的地层构造、水量、水压以及有无地热、岩爆、膨胀岩等问题
9、 4.测定围岩的地应力，弹性波速度及岩石物理力学性质，修正围岩类别。 5.进行围岩稳定性分析，测定开挖后围岩变形，松弛范围及随时间变化的速度。6.参加施工监测系统设计、监控分析和数值分析7.测定支护系统应力应变，对支护参数和施工方法，及时提出建议。1. 2. 2交通隧道选线（址）原则1221 一般地区隧道位置的选择a.应选择地质构造简单、地层单一、岩性完整、工程地质条件较好的地段，在倾斜岩层中，以隧道轴线垂直岩层走向为宜。b.应选择在山体稳定、山形较完整、山体无冲沟，山洼等次地形切割不大、无软弱夹层、岩层基本稳定的地段通过。c.应选择地下水影响小、无有害气体、无有用矿产和不含放射性元素的地层通
10、过。 1222 不良地质地区隧道位置的选择a.隧道顺褶曲构造布置时，一般避开褶曲轴部破碎带，选择两侧翼部地质较好的一侧通过。b.隧道尽量避开断层破碎带，特别是含水丰富的破碎带；如必须穿越时，隧道应与之垂直或大角度斜交通过。c.隧道洞身不应在滑坡、错落体内穿过；如必须通过此类地段时，应使洞身埋置在错落体或滑动面以下一定深度的稳固地层中。d.当陡岸斜坡严重张裂不稳或山坡有严重崩塌时，隧道位置宜往里靠，置于稳固地层中；如确有困难时，应选择其范围最小且相对稳定的地段通过，并提出保证施工和洞身安全的有效措施。当崩塌地段短，崩落石块小，情况不严重，可考虑明洞方案，或与路基防护工程作比较。e.隧道应避免通过
11、严重不良地质、地下水极为发育的低洼垭口处。f.通过岩堆地段时，若经查明岩堆密实稳定，可修建隧道，但应避免洞身置于岩堆与基岩接触面处。如属不稳定的岩堆，隧道应内移置于基岩中，并留有足够的安全厚度。g.隧道穿过泥石流沟床下部时，应使洞身置于基岩中或稳定的地层内，并保证拱顶以上有一定的安全覆盖厚度。如采用明洞方案时，明洞基础应置于基岩或牢固可靠的地基上，明洞洞顶回填应考虑河床下切和上涨以及相互转化的可能性，并加不小于的安全覆盖厚度。h.隧道通过岩溶地区时，宜选择在难溶岩的地段和地下水不发育的地带。力求避免穿越岩溶严重发育的地下溶洞、地下水富集区、地层松软地带及地质构造破碎带等地段，尽量避开易溶岩与难
12、溶岩的接触带；不能避开时，宜选择在较狭窄、影响范围最小处，以垂直或大角度穿过。i.隧道一般应尽量避开流砂地段；无法避开时，应选择其范围最小且相对稳定地段以短距离通过，并提出合理可行的工程处理措施，以确保施工和行车安全。第四纪堆积层一般松软易坍，对施工极为不利，一般应避开；当隧道部分洞身无法避开时，应选择影响范围最小的地段通过，并按其性质和地下水情况采取合理的工程措施。j.隧道尽量避开结构松散的冰碛层；必须通过冰碛层时，宜选择结构相对密实、影响范围最短的地段通过。k.隧道宜避免穿越煤系地层和瓦斯含量较高的地带；当必须通过煤系地层时，力求隧道有一定厚度的隔层，或以大角度横穿，尽量减少其影响长度。l.黄土地区隧道，应尽量避开有地下水活动、陷穴密集、冲沟发育、地层不稳和滑坡、泥石流等地段，宜选择在无地下水活动、密实稳定、远离陷穴群体的地段通过。m多年冻土地区，由于受冻胀、融沉、热融滑坍等多种特殊物理地质现象影响，隧道洞身应避免穿过地下冰及地下水发育的地带，不能
