我国地下隧道工程勘察和设计一般性方法资料集锦隧道和地下工程勘察

我国地下隧道工程勘察和设计一般性方法资料集锦隧道与地下工程勘察隧道是一项地下工程，修筑在岩土体之中。因此.它的设计、施工甚至运爸都与建筑地区岩土休的特性及其所从存的地质环境。即隧道通过地段的工程地质条件.有着密切的关系。隧道施工开挖的方法、支撑的形式、衬砌结构的类型.以及工程造价、施工管理等，都取决于其所处地段的地层岩性、地质构造、地下水以及可能遇到的不良地质等情况。由此可见，为了较好地选定隧道的位!.保证隧道的正确设计和施工.必须对隧道所处位盆的工程地质条件进行仔细的勘察和认真的分析研究。即配合隧道的勘察设计.必须进行相应的工程地质勘察工作。由于隧道建筑物是整个铁路线上的一个组成部分.在一般情况下，隧道的位置应根据整个铁道线路的选定来加以确定。而在特殊悄况下.如对于长大隧道.特别是工程地质条件复杂的长大隧道.其位皿的选定则往往取决于工程地质条件的优劣。也就是说，长大隧道的位置需要根据地质条件来加以选择.因而隧道位置的选定又控制着线路的局部方向。隧道与地下工程助典、勘翻的一般规定 隧道勘察、勘侧的目的，在于查明隧道所处位皿的工程地质条件和水文地质条件以及隧道施工和运背对环境保护的影响。为规划、设计、施工提供所需的勘察资料，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猜施，从而使隧道工程经济合理和安全可弃。1.隧道勘察的一般原则隧道勘察阶段的划分应与公路设计阶段相适应，一般分为:可行性研究勘察，初步勘察.详细勘察。(1)可行性研究勘察公路可行性研究按其工作深度，分为预可行性研究、T.程可行性研究和我国隧道可行性研究现状。顶可行性研究中的勘察主要侧重于收集与研究已有的文献资料;而在工程可行性研究中.需在分析已有资料的基础上.通过踏勘.对各个可能方案作实地调查，并对不良地质地段等重要工点进行必要的勘探.大致查明地质情况。(2)初步勘察初勘是在批准的工程可行性研究报告所推荐的建设方案基础上.在初步选定的路线内进行勘察，其任务是满足初步设计对资料的要求。报据工程地质条件.优选路线方案，在路线基本走向范围内.对可能作为隧道线位的区间进行初勘，重点勘寮不良地质地段，以明确隧道能否通过或如何通过。提供编制初步设计所需全部工程地质资料。初勘的工作步骤可按收集资料、工程地质选定隧道线位、工程地质调查、渊绘、勘探、试验、资料植理等顺序进行。1)收集资料:初勘也应收集已有资料，包括可行性研究报告，取得隧道所在位登的初步总平面布置地形图及有关下程性质、规模等文件。 幻工程地质选定隧道线位:初勘工作的任务是选择经济合理、技术可行的最优隧遭位置方案。当侧V内的工程地质条件比较复杂.如区域地质的稳定条件差，有不良地质现象，尤其应注怠工程地质选线工作。首先应从1程地质观点来选定隧道线位的概略位置，然后充分研究并掌握沿线的工程地质条件，尽可能提出有比较价值的方案进行比较.将隧道选定在地质情况比较好的区间内，以避免在详侧时因工程地质问题发生大的方案变动。3)初勘资料整理:初勘资料是工程地质勘察的原始资料，包括调查、测绘、勘探、试验等资料。应按有关规定填写，并进行复核与检查。提交的资料包括图件、文字等，要求清晰正确.并符合有关规定和设计文件编制办法的规定。(3)详细勘察详勘的目的是根据已批准的初步设计文件中所确定的修建原则、设计方案、技术指标等设计资料，通过详细工程地质勘察，为线位布设和编制施工图设计提供完整的工程地质资料。详勘的任务是在初助的基础上，进行补充校对，进一步查明沿线的工程地质条件，以及重点工程与不良地质仄段的工程地质特征，并取得必需的工程地质的数据，为确定隧道位置的施工图设计提供详细的工程地质资料.详勘工作步骤可按准备工作、沿线工程地质调查、测绘、勘探、试验、资料整理等顺序进行。由于详勘工作需在初勘的笨础上进一步查明隧遭中线两侧的工程地质条件和不良地质区段的主要工程地质问题，因此详勘下作更为详细、TV人。最后提交的资料深度应满足施工图设计的需要。 2.隧道勘测的一般规定制订勘测计划隧道工程地质勘测就是通过野外地质测绘，配合勘探和侧试t作，查明隧道通过地段的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质和不良地质现象等工权地质条件，以便为隧道的位置选择和设计、施一t提供所需的地质资料，根据隧道地段的地质特征，判定隧道幽岩的类别，明确主要的工程地质问题.提出相应的工程处理措施。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L条件调查、调查采取的方法等内容。(z)勘侧工作的内容隧道勘测工作一般包括搜集已有资料，地形、地质的调查侧绘，工程地质及水文地质勘探及试验等工作。(3)勘侧的两个阶段隧道勘测分为设计阶段勘测和施工阶段勘测.各阶段的勘侧内容、范围、梢度等应根据规模及其使用日的确定，并应符合有关规定的要求.在勘测时，首先进行大致、大范圈的以全貌为目的的阔查.依次整理出调查所判明的事项等，提出调众的贡点.接着在先前调查已获得成果的革础上用以后进行的调查成果不断地加以评价、修正，使之更加趋于完普。4)评价隧道下程对环境可能造成的影响 隧道施丁会影响到土地利用、动植物、交通以及自然环境等，从而产生枯水、嗓声振动等问题。因此应对隧道所在地的自然、人文状况和社会环境状况进行调查。有关地形、地质、动植物、土地利用、交通、嗓声、振动、地面下沉等自然、社会和生活环境的调查资料.可作为“进行与周围环境相协调的工程设计”的根据.并对.将隧道工程在施工中及设施使用后对环境的影响控制在最低程度.有利。对在工程施工时及使用后预计发生枯水、嗓声、振动、地面下沉等的地区，施.r_前后的对比是很重要的。所以，预侧形响范l们内的调查工作应在施工前较早进行，对其变化要求直到问鹿明确为止。调查与侧绘1.隧道调查的主要方法及其调六内容(1)调查方法”直接观察直接观寮是工程地质调查最重要、最爷本的方法。它主要利用自然进象和露头，进行由此及彼.由表及里的观察分析工作，以达到认识路线隧道通过地带工程地质条件的日的。在隧道工程地质调查中，常采用地貌学和地植物学的方法观寮分析有关自然现象。前者根据地貌的形态特征.推断其形成原因和条件，并评价其工程地质条件;后者根据植物群燕的神妞赞布乃挂味杰特征。排断当放的气健.十质及水文地质等条件。2》访问群众访问当地群众是一程地质调食常用的方法。为使调查访rn1获得较好的结果.一般应注愈以下几点:① 选择合适的对象。通常应是年纪老的.对所调查的问题有切身经历的人，要多找几个.以避免错误.0进行仔细的询句。认真听取各处意见。需要时应到现场边看边间。③对所提供的情况，应进行核对、分听和判断。(2)调查的内容1)地形、地貌地形、地貌的类4)、成因、特征与发展过程;地形、地貌与岩性、构造等地质因索的关系;地形、地貌与T.程地质条件的关系。2)地层、岩性地层的层序、厚度、时代、成因及分布悄况:岩性、风化程度及风化层厚度。3)地质构造断裂、摺曲的位哭.构造线走向.产状等形态特征和地质力学特征，岩层的产状和接触关系，软弱结构面的发育情况及其与路线的关系，对路墓的稳定性影响等。4》第四纪地质第四纪沉积物的成因类型;土的工程分类及其在水平与垂直方向上的变化规律.土的物理、水理、化学、力学性质。特殊土及地区性土的研究和评价。5)地表水及地下水 河、澳的水位、流址、流速、冲刷、淤积、洪水位与淹没情况.地下水的类型、化学成分与分布情况，地下水的补给与排泄条件，地下水的埋截深度.水位变化规律与变化幅度;地面水及地下水对隧道下程的形响.6)特殊地质、不良地层各种不良地质现象及特殊地质问肠的分布范圈、形成条件、发育程度、分布规律及其对隧道工程的影响。7》地震根据沿线地震羲本烈度的区城资料.结合岩性、构造、水文地质等条件，通过访间，确定)7度的地震烈度界线。8)工程经脸对所在地区既有地下1几程及其他建筑物的稳定情况和一r程措施进行调查访问.以便借鉴。2.隧道工程地质侧绘的内容及其规定工程地质侧绘与工程地质调查的不同之处是:」二程地质测绘的范围往往比较大.并且要求把侧绘结果填绘在一定比例尺的地形图上，以绮制工程地质图。侧绘范围以能满足工程技术要求为前提.井应包括与工程地质环境有关的范圈。侧绘的比例尺可在以下范围内选用:可行性研究阶段为1:5000-1，50000，初劫阶段为1:2000-1，10000，详勘阶段为1:200^-1:2000。下面分两种情况说明。(1)无航测资料时工程地质洲绘主要依弃盯外工作.为此需要讲究侧绘方法与徽侧精度，以求用较少的工作获得符合要求的结果。1)标侧方法 .报据不同比例尺的精度要求，对观察点、地质构造及地质界线等的标侧方法有以下三种:O目侧法。根据地形、地物目估或步侧距离。月侧法适用于小比例尺的工程地质测绘.②半仪器法。用简单的仪器(如罗盘、仪器、气乐计等)侧定方位和高程。用徒步式侧绳量距离。此方法适用于中比例尺的L程地质洲绘。③仪器法.仪器法是用测蟹仪器侧定方位和高程的方法。此方法适用于大比例尺的工程地质侧绘以及重要地质点。测绘精度的要求:相当于侧绘底图上宽度不小于2mm的地质现象应尽最标绘在图上.具有垂要工程惫义的地质休.即使小于图上2mm的宽度也应用扩大比例尺的方法标绘在图上.相反.对于工程意义不大的且相近的几种地质体可合并标绘。2)工程地质测绘的基本方法0路线法。沿着一些选择的路线穿越侧绘场地，并把观测路线和沿线查明的地质现象，地质界线填绘在地形图上。路线形式有直线形与.5”线形等。一般用于各类的比例尺侧绘。O布点法。根据地质条件复杂程度和不同的比例尺.顶先在地形图上布里一定数量的观测点及观测路线。布点适用于大、中比例尺侧绘。③迫索法。沿地层、构造和其他地质单元界线布点追索.以便查明某些局部的复杂构造。迫索法多用于中、小比例尺侧绘。3)隧道上程地质侧绘的路线法 采用路线法测绘的两个关健环节.是观测路线的布皿和观侧点的选择。O观测路线的布丘除应沿隧道中线进行调查测绘外，尚应在路线及两侧布盆观侧路线.以求在需要侧绘的范围内获得足够的资料绘制工程地质图。②观侧点的选择应根据观察的目的和要求进行选择。例如，为了研究地貌、地质界线、不良地质现象等不同的月的.考虑分别设及观侧点。(2)有航摄资料时遥感技术是根据电胜波辐射(发射、吸收、反射)理论.应用各种光学、电子学探侧器，对远距离目标进行探侧和识别的综合技术.可用于工程地质调查侧绘。 地质休不但在光照条件下能反射辐射能，而且山于自身具有一定的沮度.也能不断发射出辐射能。地质体在不同波长处，反射或发射电磁辐射的本领是不同的。这种辐射能能够随波长改变而改变的特性称为地质体的波讲特性。对这种辐射能以波长为参数记录下来就得到该地质体的波讲分布.不同地质体有其特定的波诺分布.这是遥感技术识别目标的报据。遥感技术对地质体进行探洲和识别就是以各种地质体对电磁波辐射的反射或发射的不同浦讲分布作为m论墓础的。摇藕T释监后调杏可采用名种摇摇手扮和方袂讲行，利用现有遥感影像资料进行判释。应充分利)H近期的然白或彩色红外的航空相片及热红外肮空扫描图像，必要时结合使用陆地卫星图像或其他遥感图像。重点研究地区可采集不同时期的遥感资料。下面概要介绍航摄资料用于绘制下程地质图的方法。①立体镜判释:立体镜是航空相片立体观察仪器。利用判断标志，结合所需掌握的V域地质资料.将判叨的地层、构造、岩性、地貌、水文地质条件、不良地质现象等，调绘在单张相片上.并据以确定需要调查的地点和路线。②实地调查侧绘:对判释的内容。通过实地调食侧绘进行核对.修改与补充，贡要的地质点应记录。③绘制工程地质图:根据地形、地貌、地物的相对位置，将侧绘在相片上的地质资料.利用转绘仪器绘制于等高线图上.并进行歼外核对。相关阅读：http://www.zgjzlw.com/xiangmu/