隧道工程课件隧道工程勘察设计

中南大学第1章隧道工程勘察设计1.1隧道工程勘察1.2隧道位置选择1.3隧道洞口位置的选定1.4隧道线路设计第1章隧道工程勘察设计1.1隧道工程勘察1.1.1隧道勘测的基本内容

1、隧道工程调查调查隧道穿越地段的地质、地貌、环境生态等自然条件，它们与隧道工程有着密切的关系；

2、隧道线路确定通过多种方案的比选，确定隧道的平面、纵断面线形；

3、隧道洞口位置的选择

第1章隧道工程勘察设计1.1隧道工程勘察1.1.2自然地理概况调查

1、地形资料地形图：

1/50000–1/25000主要用于线路规划

1/5000–1/1000主要用于隧道方案的比选重要的长大隧道也可以考虑采用航空或卫星照片

2、地质资料地质图和说明书

1/200000–1/50000比例尺的地质图长大隧道还应参考航空照片以及遥感资料

第1章隧道工程勘察设计1.1隧道工程勘察1.1.2自然地理概况调查

3、工程资料以往的施工记录和工程报告总结

4、气象资料气温、气压、降水、水温、地温等从气象台站和各种资料期刊、汇编、年鉴等处获得

5、用地及环境资料用地：工程用地和施工用地调查既有建筑：居民住宅、通讯设施、排水设施、交通设施环境资料：自然环境、文物古迹、自然保护区、居民环境等

6、灾害资料隧道所在地区历史上的暴雨、台风、地震、滑坡等发生的规模、频度

第1章隧道工程勘察设计1.1隧道工程勘察1.1.3地质调查

1、调查内容（1）工程地质特征（2）水温地质特征（3）不良地质和特殊地质现象（4）地震烈（5）有害气体和放射性物质

2、地质调查（1）地形地质的初步调查（2）地质详查

3.调查手段（1）传统手段：钻探法（2）物探：电阻与弹性波法（3）其他技术：遥感第1章隧道工程勘察设计1.1隧道工程勘察1.1.3地质调查

4、地下水调查地下水对隧道施工与运营都会产生较大的影响和危害

5.应提供的资料（1）概述（2）地形地质说明（3）设计及施工时应注意的问题及对进一步调查的建议（4）相关图纸

6.应交付的相关图纸（1）线路地形图（比例1/2000-1/5000）；（2）洞口附近的地形图（比例1/500），沿线路中线每侧各100米得范围进行；（3）地质平面图；（4）地质纵断面图（比例1/500-1/2000）；（5）洞口附近地质纵断面图（比例1/200）以及洞口附近地质横断面图若干。第1章隧道工程勘察设计1.1隧道工程勘察1.1.4环境调查

1、自然环境调查动植物的生态状况：种类、密度、分布、季节性变化地表水、地下水状况

2、地物调查土地利用状况：用途、面积范围等；文物古迹、风景区等；已有构建物：通讯设施、民房、地下管网等

3.生活环境调查废气、噪声、振动、地面下沉等，对居住环境、自然资源和已有第五的影响第1章隧道工程勘察设计1.1隧道工程勘察1.1.5气象调查降雨：年、月平均、日最大、小时最大降雨量降雪：最大降雪日、最大积雪日、积雪期最大日降雪量、雪密度、雪温气温、地温：年平均气温、绝对最高最低气温、日温差冻结期、冻结深度、多年冻土深度、水温风向、风速：频率分布（年间、月间、日间）雾：发生日数（频度、滞留时间及其能见度）洪水：洪水量、水位、时期第1章隧道工程勘察设计1.2隧道位置选择1.2.1概述

1、隧道位置选择的重要性在山区修建铁路或高等级公路时，隧道的比重往往是很大的。因此，选择合理的隧道位置不仅是选线的重要组成部分，同时也关系着施工难易、工期长短、造价大小、运营安全和运输效率。

第1章隧道工程勘察设计1.2隧道位置选择1.2.1概述

2、选择隧道位置时考虑的主要因素（1）社会条件：政治、经济、国防、对自然环境的影响例如：新龙门隧道（2）自然条件：工程地质、水文地质、地形、地貌等主导因素：工程地质和水文地质条件，因为它往往控制着线路方案的取舍和隧道位置的选择；

地形条件也是选定隧道位置的重要条件之一。第1章隧道工程勘察设计1.2隧道位置选择1.2.1概述

在选择隧道位置时，首先应

查清：工程地质及水文地质情况

根据：不同地形特点

结合：线路技术标准通车期限工程造价施工及运营条件节省土地等因素进行全面的政治、经济、技术的综合比较来确定

第1章隧道工程勘察设计1.2隧道位置选择1.2.2越岭隧道位置的选择

1、越岭隧道的概念

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。越岭隧道地段，一般山峦起伏，地形陡峭，工程地质和水文地质条件均较复杂，交通运输条件按也比较困难，施工及弃渣场地狭窄，隧道施工往往控制全线或部分地段的工期。第1章隧道工程勘察设计1.2隧道位置选择1.2.2越岭隧道位置的选择

2、选择越岭隧道的两大要素

平面位置与立面位置的选择（1）平面位置的选择----选择垭口

垭口：当线路必须跨越分水岭时，分水岭的山脊线上高程较低处第1章隧道工程勘察设计1.2隧道位置选择1.2.2越岭隧道位置的选择

2、选择越岭隧道的两大要素（1）考虑重点

垭口的地形和地质条件的好坏和隧道的长短。因为二者关系到施工的难易、工期的长短和运营的安全等问题。垭口两侧沟谷引线工程大小、展线难易情况、线路顺直与否，也是方案综合比选的一个重要方面第1章隧道工程勘察设计1.2隧道位置选择1.2.2越岭隧道位置的选择

2、选择越岭隧道的两大要素（2）选择垭口的方法

利用小比例尺地形图（如军用地图）、航空照片、卫星照片等；根据线路的航线方向和克服越岭高程的不同要求进行大面积选线，寻求可供越岭的几个垭口位置；然后进行可能通过的垭口、沟谷的比选。第1章隧道工程勘测设计第1章隧道工程勘测设计1.2隧道位置选择1.2.2越岭隧道位置的选择

2.选择越岭隧道的两大要素例如：成昆线沙木拉打隧道的比选成昆线从大渡河水系的牛日河进入安宁河水系的孙水河，需穿越小凉山分水岭，该岭与两侧高差约900余米，线路需克服越岭的巨大高差，越岭地段计有沙木拉打、瓦吉木、小相岭、阳糯雪山四个垭口。

第1章隧道工程勘测设计第1章蹄隧满道工悬程勘静测设造计第1章程隧脉道工哨程勘虎测设唇计1.胸2隧道项位置届选择1.谜2.颈2越岭隧弟道位置详的选择2.选择筐越岭穷隧道范的两时大要扫素(2辜)立面钱位置豆的选始择——选择高助程越岭茎隧道尝立面拌位置终的选强择是鉴指隧械道越岭标昨高的选中择。垭口不黑同，越稀岭标高酷，就会够出现不僚同长度衰的隧道散方案。◆隧道腔位置示高，锐隧道父长度鸽短，畏施工误工期刻短，凯但两岗端展峡线长增，土线路匀拔起孔高度叼大，唯通过苏能力唤小，叉运营仪条件坦差；◆隧道位缸置低，盆则与前饥者相反霉，但施闻工难度桃增加。◆宜采矩用低叨位置胁方案闭，但岭必须芬进行属多种面因素骗综合升比选栏。第1章义隧疮道工矛程勘舌测设渗计1.2隧道鼠位置扬选择1.横2.利2越岭飘隧道捕位置肥的选树择2.选择闻越岭戏隧道男的两贫大要础素(2)立面聚位置概的选班择——选择甜高程例如：耀川黔线召上的凉风垭仍隧道即为乒较为防典型液的例志子。节为穿表越娄错山山什脉分暴水岭表的越丘岭隧悉道，花根据策地形赏特点酸，选柏择了岂三个敏主要立方案产进行蛙比较阅：马鞍山弊方案：越岭铸隧道鸽长28脚10米，位暮置较高壮，线路咸需克服棚较大高笑差。雷神每坡方蜻案：越岭写隧道片长349舍0米，善位置普较马除鞍山亮方案翼较低扶，线景路状催况大妈为改纤善，献但该连处为琴一大技断层墓，地升质条烟件不拘利；凉风垭纤方案(采用蛙方案)：在雷神唐坡方案蛛的基础枕上，进注一步压妻低越岭在位置的妨较好方齿案。越习岭隧道扇长427破0米，拔露起高度脑小、展夏线短、愧线路较嘴顺直。第1章吗隧道工生程勘测勉设计第1章部隧道工臂程勘测习设计第1章种隧填道工保程勘求测设倍计1.庄2隧道位程置选择1.绿2.淋3况傍掉山(楼河谷壤)隧包道位弯置的巩选择1.溪傍山财隧道坑的概足念山区帅铁路惜（或认公路晴）除排越岭言地段雀以外已，线融路大锣多是存沿河惨傍山待而行旧，在撕地势雾陡峻拘的峡垃谷地翅段，唐常需家修建微的隧被道即潮为傍山品隧道，也有懒称之为河谷考线隧百道。第1章帮隧道工池程勘测延设计1.2隧道位未置选择1.2寒.3俯傍山竹(河谷吩)隧道龄位置的坝选择2.傍山南隧道的特点(1罗)依山傍叉水修建世时，施溪工中容兼易破坏不山体平午衡，造锣成各种算病害；(2)因是在营山体表句层范围凤内修建换隧道，虫常常遇霜到崩塌汗、滑坡况、错落宇、松散窄堆积及匪泥石流销等不良胜地质现唤象，地拦质情况胃较为复劳杂；(3)一般埋阁深较浅化，属浅滥埋隧道投和短隧毅道群，爆洞身覆狼盖薄、暖易产生无不对称膊的偏压度情况；(4古)河道嘴狭窄柴，水顶流湍思急冲乎刷力渠强，闹对山圾坡稳控定和扰隧道庸安全捷威胁距较大酸。第1章慨隧道工朗程勘测呆设计1.伍2隧道位株置选择1.2秘.3除傍山静(河谷坟)隧道攀位置的够选择3.傍山秩隧道的位置选狐择要点(1姓)保证最那小覆盖烟层厚傍山郑隧道签在浅失埋地锅段，要注续意洞纵身覆屈盖厚狼度问踏题。为保欲持山拉体稳锤定和传避免屑冲刷偏压拴、隧道球位置宜概往山体内淘侧靠询，一蜂般要竹求隧悼道外侧最需小覆盖控厚度应蓬不小于表1-斜2中(p炒.1盈7)的数葡值。第1章附隧道工云程勘测君设计1.2隧道龟位置御选择1.2冈.3插傍山这(河谷屠)隧道赏位置的穿选择3.傍鸭山隧竖道的位置应选择冷要点(2)尽量榜内靠河岸存量在中冲炉刷现象刃或河道窄峰、水馆流急追，冲虾刷力尺强的地茫段，冤要考症虑河呆岸受状冲刷对山袭体和洞看身稳定伯的影响，隧躁道位置怖宜往山颜体内侧靠房诚一些裳，有叙可能乏时，省最好设郑在稳功定的按岩层涂中。第1章舱隧道工惧程勘测建设计1.脂2隧道掏位置准选择1.2涝.3蒜傍山包(河谷债)隧道兰位置的例选择3.傍甚山隧钞道的位置彻选择仆要点(3咐)注意助周围方既有缠建筑摧对隧幅道稳碰定的基影响傍山隧职道位置羽应考虑纽奉施工间便道设朽置和既昨有公路桌的位置猛，应注席意既有地公路边两坡年可雨能坍塌拒和便道厌施工对它洞身稳虫定的影熊响。第1章戚隧党道工泛程勘支测设稼计1.报2隧道雄位置矮选择1.性2.昨3狠傍固山(舅河谷馅)隧袋道位打置的瘦选择3.傍弯山隧姜道的位置亿选择亲要点(4扔)尽可能“裁弯取化直”线路沿勺山嘴绕同行应与莲直穿山夕嘴的隧司道方棍案进掀行比酷较。草如山驼嘴地段辫地形财陡峻昆、地驻质复说杂，她河岸冲刷再严重，滔以路堑医或短隧闪道通过滨难以李长期博保证炸运营灰安全呀时，应尽景可能距用“裁弯咽取直”，以较撤长隧道方粮案通过串。第1章私隧道工己程勘测坚设计第1章郊隧钞道工挥程勘猜测设悬计第1章躺隧道工斧程勘测罪设计1.玩2隧道位尚置选择1.险2.店4不良地振质地段辨隧道位串置的选地择◆大量轧工程变实践钳表明搬：不促论是难河谷绪线还爱是越右岭线灵。在延具体签选定络隧道时位置胞时都滴必须趴详细卫研究侨地质凉条件四的影背响，门力求裂使隧铲道在雕较好赶的地牙质条轿件下迁通过罚，尽焦量减熊少不臭良地弦质条倦件的愉影响咽是极臣力重虏要的猎。◆常见黑的不歉良地落质条班件主物要是咐指：滑坡、望崩坍、愧松散堆卷积、泥雁石流、样岩溶及虚含盐、锄含煤地挽层、地洋下水发掘育等地质闸现象。第1章犁隧捧道工坦程勘拘测设积计1.2隧道扇位置茂选择1.2闪.4不良尼地质碑地段论隧道避位置花的选销择1.滑坡宣地区（1）山体躁可能沿那某软弱棒面滑动（2）层塔状倾督斜岩蓄层沿别某个蔑软弱系面滑景动第1章投隧道工软程勘测摩设计第1章普隧道工万程勘测谁设计1.删2隧道域位置咽选择1.炸2.莫4不良茅地质突地段疮隧道付位置披的选塞择2.崩塌地志区悬崖陡像壁地区宵，日久猫风化、嚼产生张锅开节理做和裂隙冈，不要斜把隧理道置侦于地清表不拿厚的睡傍山摄位置教。第1章场隧道工瞒程勘测少设计1.2隧道鞋位置腐选择1.2鸡.4不良地占质地段斤隧道位伴置的选畅择3.岩堆督地区岩石经蜓风化作鲜用，分俭解和剥场离成为大小不疗一的块洒体，从长山坡上酿方滚下蠢，或冲刷董夹持而上堆积在陡山坡坡船脚处，葛形成松散喘堆积体热。隧道肾通过这补类地区缸，开挖时佣极易发论生坍方诵，给施课工带来吃困难。这时圾宜把摘隧道察位置榆放在械岩堆纳以下的稳个定岩早体之见中。第1章司隧仗道工姻程勘颤测设捆计1.颠2隧道屡位置丽选择1.2僵.4不良勉地质丑地段谎隧道呜位置氏的选童择4.泥石侵流应避免算把隧道午放在冲虑积扇范锣围以内，以免率堵塞隧道道洞口交，或建仙明洞，使塌泥石测流在越明洞桐顶通衣过。第1章功隧道工状程勘测舒设计1.2隧道位忠置选择1.巧2.顶4不良弦地质毕地段页隧道极位置煮的选烈择5.溶洞地盼区尽量避沸免或要赖有足够循的安全招距离。6.瓦斯地烟区隧道在辈通过煤丢层时会吸遇到甲小烷(C奏H4)、二斜氧化瓦碳(CO2)等有害双气体，丹容易引就起火灾庭、爆炸仗、最好锋避开，喜不得已益时作好各通风。7.其他（1）地变下水醋不宜咬从多坟水地网区通气过（游隧道萄内建住桥）杯；家（2）高地满温第1章桨隧道工桥程勘测惩设计1.耻3隧道育洞口竟位置尺的选乞定1.尿3.山1洞口印位置惩选定筑的重传要性◆是隧猎道勘积测设披计的浙重要咽环节运之一但。洞鸦口位柱置选所择好鸽坏，记将直徒接影窝响隧政道施桥工、志造价吴工期侧和运扑营安害全。◆选择时兆要结合贺洞口的绝地形、陈地质条释件、施欲工、运扫营条件恼以及洞缸口的相扒关工程(桥涵、躁通风设升施)综合域考虑临。第1章宽隧内道工浴程勘跨测设炎计1.撑3隧道洞犁口位置蠢的选定1.3尤.1洞口红位置鹊选定仅的重诉要性◆要避免渔单纯经伸济观点(所谓“等价点”)来选定狗隧道洞际口等价党点的仔概念抓：每米路赚堑的造嫌价是随故着路堑竞的挖深移增大而私显著增蔑大的，勿当路堑决挖深耐达到阔某一妻程度苦时，乏其每拉米造雹价就醒会与悠每米湾隧道蝇的造愚价相鬼等，甚至担超过。渠因此认拾为在二息者造价词相等的胀点就是抚路堑转原入隧道交最经济像合理的渣地方。第1章田隧伞道工民程勘传测设朗计1.3隧道滩洞口适位置念的选剧定1.3薪.2洞口位放置选定岩的原则组和要求总的原扇则：早进洞翅、晚出水洞目的妥：确跟保施怨工、生运营挺的安番全1.洞口应图尽可能伪设在山浸体稳定闲、地质较矛好处，药不应设啦在排水或困难的沟泥谷低桨洼中扣心。理由：(1)沟谷耻地势配狭窄辞，不咱利施编工；(2)不利舱防洪尿、排郊水；(3)洼地特一般走地质间条件严较差密。第1章牵隧道工菜程勘测样设计1.蜜3隧道洞古口位置渗的选定1.3采.2洞口朗位置保选定糕的原患则和押要求2.洞口精应尽敢可能亩设在夫线路特与地工形等抵高线扯正交畏处线路够与等轨高线精斜交搁无法骆避免雀时：◆可采用华斜交洞蹄门，但主围岩类别扒应不恢小于Ⅲ级。且宫斜交角京度一京般不舰小于45◆接长明谷洞◆采用台仁阶式洞仅门第1章盘隧忠道工附程勘雀测设扭计1.3隧道哭洞口雕位置侄的选薄定1.舰3.疯2洞口位督置选定慌的原则欠和要求3.隧道李洞口医的路那肩设帆计标伏高，衡应高要于洪投水设些计标援高Ⅰ、Ⅱ级铁丙路、虏高速双公路招为10驰0年一遇Ⅲ级与其杂他公路筝为50年一猴遇设计标饥高=水位+0.姐5(壅水+波浪)4.边坡贡、仰筑坡不仿宜开扬挖过背高，韵以保盖证洞叔口安柔全理由息：不况使山爪体受担扰动项太甚斤，不饿使新劳开出盟的暴衣露面葛太大表1-饼3(羽p.型22停)列出了《隧道霜设计眨规范》允许虽的各惕级围看岩洞法口最云大开输挖高谎度与委边仰盛坡坡访率第1章录隧道工诉程勘测笑设计1.岗3隧道究洞口项位置倦的选泪定1.压3.扑2洞口位扣置选定易的原则坐和要求5.当隧馋道穿阳过悬垮崖陡迅壁时雾，可份贴壁侄进洞◆当隧道怖穿过悬伙崖陡壁昨时，岩壁稳刊定且落团石或坍享塌不可姓能时，选一般怎不宜死刷动药原坡勺面，跨破坏地表中植被，毫暴露风流化破碎望岩层，火使洞肝口处累于不霞利地粱位。第1章盼隧道工点程勘测眼设计1.3隧道洞漂口位置贱的选定1.3倾.2洞口位外置选定鄙的原则后和要求5.当隧防道穿向过悬理崖陡铺壁时肚，可舰贴壁雀进洞◆若洞顶壶危岩活电石难以饱清除，或支护截上有落之石掉块捆危机行腿车安全时绍，应延讯伸洞口狼接长明捧洞至能葛坍落男影响掀范围匙以外3～5m。第1章坛隧败道工遣程勘跑测设晚计1.3隧道洞靠口位置枣的选定1.历3.戚2洞口位阴置选定虫的原则膏和要求6.当洞狮口地状形平撕缓时由于宫选定框洞口塔位置复有较漠大的伸缩范纷围此时愿，此时如应结合洞外填和方路堑铁施工难场易、路堑排醒水支挖农要咸求、拾弃碴维场地受、施工颗力量缺及机宝械设蓝备等成情况全面考太虑。7.注重环村境保护第1章古隧摘道工厚程勘校测设原计1.4隧道线蚁路设计◆概念：隧道平面是指隧就道中心守线在水辰平面的必投影隧道纵断励面是中心努线展直谣后在垂玩直面的政投影◆隧道衰长度(起迄士点)的计雨算铁路：洞门外分表面与庄内轨顶封面的交侍点公路董：洞门外套表面与瞧