隧道工程地质调查与勘测课件
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隧道工程课件-第2章 隧道勘测设计
盾构法特点
适用于大断面隧道，施工速度 快，但对地质条件要求较高， 成本较高。
顶管法特点
适用于软土地层，施工方便， 但对顶推力要求较高，施工精
度要求高。
隧道施工方法的选择原则
根据工程规模、地质条件、环境要求 等因素综合考虑选择合适的施工方法。
优先选择技术成熟、施工经验丰富的 施工方法。
考虑施工安全、质量、进度和成本等 方面的要求。
隧道勘测设计是指在隧道施工前，对隧道所在区域的地质、地形、环境等进行详细勘测，并根据勘测结果进行隧 道施工图纸的设计。隧道勘测设计是确保隧道施工安全、质量、效率的重要前提，对于隧道工程建设具有至关重 要的作用。
隧道勘测设计的流程
要点一
总结词
隧道勘测设计的流程包括现场勘测、初步设计、技术设计 、施工图设计等阶段。
通风结构
为保障隧道内空气质量，需设置通风设备，如风机、风道等。
隧道结构设计的方法与技术
01
02
03
04
数值模拟
利用数值模拟软件对隧道结构 进行受力分析、稳定性评估和
优化设计。
模型试验
通过制作缩尺模型进行试验， 验证隧道结构的可行性和可靠
性。
经验公式
根据工程实践和经验总结，采 用经验公式进行隧道结构设计行 咨询和评审，提高隧道结构设
计的专业性和可靠性。
04
隧道施工方法选择
隧道施工方法的分类与特点
隧道施工方法分类
根据隧道施工的工艺、技术和设 备，隧道施工方法可分为传统矿
山法、盾构法、顶管法等。
传统矿山法特点
适用于各种地质条件，但施工 周期长，对周边环境影响较大 。
地质条件复杂、设计难度大
详细描述
隧道工程课件-第2章 隧道勘测设计
例如：成昆线沙木拉打隧道的比选
线路方案
隧道长（km）
高程（m）
线路长（km）
沙木拉打
6.4
2188～2243
141.5
瓦 吉 木
14.5
1950～2077
109.3
小 相 岭
19.5
1782～1815
109.3
阳糯雪山
25.8
1760～1800
83.5
一般隧道标高越高，隧道长度越短，相应施工工期也短，但两端展线长度增加，且线路拔起高度大，运营条件差，线路通过能力降低；
(一)单斜构造与隧道位置的选择
1．水平或缓倾角岩层
单斜构造 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。
2．陡倾角岩层
当隧道中线可能沿两种不同岩性的岩层走向通过时，应避免将隧道置于两种不同的岩层软弱构造(破碎)带．如图a(B)所示；而宜将隧道置于岩性较好的单一岩层中，如图a(A)．
第 1 章 隧道工程勘测设计
选择越岭隧道的两大要素 平面位置与立面位置的选择 平面位置的选择 ——选择垭口
什么叫做垭口？
A
B
C
较低的垭口
山岭（褶多山）
较高的垭口
选择的垭口 路线总方向 垭口 什么叫做垭口？ 如何选择垭口？
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。 常常有若干个垭口可以通过。通过上述因素的分析比较，选定最为理想的垭口。垭口是选定越岭隧道线路方案的控制点。
物探根据岩土物理性质不同的分类：
电磁法勘探（地质雷达）－隧道常用
地震勘探－隧道常用
声波探测
重力勘探
线路方案
隧道长（km）
高程（m）
线路长（km）
沙木拉打
6.4
2188～2243
141.5
瓦 吉 木
14.5
1950～2077
109.3
小 相 岭
19.5
1782～1815
109.3
阳糯雪山
25.8
1760～1800
83.5
一般隧道标高越高，隧道长度越短，相应施工工期也短，但两端展线长度增加，且线路拔起高度大，运营条件差，线路通过能力降低；
(一)单斜构造与隧道位置的选择
1．水平或缓倾角岩层
单斜构造 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。
2．陡倾角岩层
当隧道中线可能沿两种不同岩性的岩层走向通过时，应避免将隧道置于两种不同的岩层软弱构造(破碎)带．如图a(B)所示；而宜将隧道置于岩性较好的单一岩层中，如图a(A)．
第 1 章 隧道工程勘测设计
选择越岭隧道的两大要素 平面位置与立面位置的选择 平面位置的选择 ——选择垭口
什么叫做垭口？
A
B
C
较低的垭口
山岭（褶多山）
较高的垭口
选择的垭口 路线总方向 垭口 什么叫做垭口？ 如何选择垭口？
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。 常常有若干个垭口可以通过。通过上述因素的分析比较，选定最为理想的垭口。垭口是选定越岭隧道线路方案的控制点。
物探根据岩土物理性质不同的分类：
电磁法勘探（地质雷达）－隧道常用
地震勘探－隧道常用
声波探测
重力勘探
隧道工程地质调查与勘测培训资料
35
（2）工程地质调查：了解历史情况，比如地震、洪水、滑坡、
风沙、雨雪等情况。 * 访问群众
为使调查访问获得较好的结果，一般 应注意以下几点：
（a）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；
（b）进行仔细的询问，认真听取各 处意见。需要的应到现场边看边问；
隧道工程 第二章 隧道工程地质环境及围岩分级
2017年2月16日
1
上节课内容回顾
➢1.1 什么是隧道？ 通常指用作地下通道的工程建筑物。 定义：以任何方式修建，最终使用于地表以下的 条形建筑物，其内部空洞净空断面在 2m2以上 者 均为隧道。
2
1.2 隧道工程分类
（一）按用途分类（常用分类方法）
32
2、调查与测绘
调查与测绘是工程地质勘察的主要方法。通过观察和访问， 对路线通过地区的工程地质条件，进行综合性的全面研究，将 查明的地质现象和获得的资料，填绘到有关的图表与记录本中 的工作。隧道工程地质测绘，一般可在沿线两侧带状范围内进 行，通常采用沿线调查的方法，对不良地质地段及地质条件复 杂的路段，应扩大调绘范围，以提出完整可靠的地质资料。
53
2、 隧道工程周围环境现状的调查
➢地物地貌调查：洞口附近居民住宅，单位分布及规模 ➢地形地质调查：地形特征、地质构造及不稳定地层类型 ➢大气质量调查：气象资料，大气污染现状 ➢水质调查：水源类型、供水量及方式、水源补给情况 ➢噪声振动调查：运输装卸及爆破产生的噪声 ➢生态资源调查：森林、草场、水域面积；野生动物
3000m＜L≤10000m； ➢特长隧道：
L>10000 m。
5
（三）按断面面积分：
➢特大断面隧道：断面积在 100m2 以上； ➢大断面隧道：断面积在 50~100m2之间； ➢中等断面隧道：断面积在20~50m2 之间； ➢小断面隧道：断面积 20 m2 以下 ；
（2）工程地质调查：了解历史情况，比如地震、洪水、滑坡、
风沙、雨雪等情况。 * 访问群众
为使调查访问获得较好的结果，一般 应注意以下几点：
（a）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；
（b）进行仔细的询问，认真听取各 处意见。需要的应到现场边看边问；
隧道工程 第二章 隧道工程地质环境及围岩分级
2017年2月16日
1
上节课内容回顾
➢1.1 什么是隧道？ 通常指用作地下通道的工程建筑物。 定义：以任何方式修建，最终使用于地表以下的 条形建筑物，其内部空洞净空断面在 2m2以上 者 均为隧道。
2
1.2 隧道工程分类
（一）按用途分类（常用分类方法）
32
2、调查与测绘
调查与测绘是工程地质勘察的主要方法。通过观察和访问， 对路线通过地区的工程地质条件，进行综合性的全面研究，将 查明的地质现象和获得的资料，填绘到有关的图表与记录本中 的工作。隧道工程地质测绘，一般可在沿线两侧带状范围内进 行，通常采用沿线调查的方法，对不良地质地段及地质条件复 杂的路段，应扩大调绘范围，以提出完整可靠的地质资料。
53
2、 隧道工程周围环境现状的调查
➢地物地貌调查：洞口附近居民住宅，单位分布及规模 ➢地形地质调查：地形特征、地质构造及不稳定地层类型 ➢大气质量调查：气象资料，大气污染现状 ➢水质调查：水源类型、供水量及方式、水源补给情况 ➢噪声振动调查：运输装卸及爆破产生的噪声 ➢生态资源调查：森林、草场、水域面积；野生动物
3000m＜L≤10000m； ➢特长隧道：
L>10000 m。
5
（三）按断面面积分：
➢特大断面隧道：断面积在 100m2 以上； ➢大断面隧道：断面积在 50~100m2之间； ➢中等断面隧道：断面积在20~50m2 之间； ➢小断面隧道：断面积 20 m2 以下 ；
《隧道工程》课件第2讲 隧道工程地质环境及围岩分级
第二章
• • • •
隧道工程地质环境及 围岩分级
隧道工程地质调查与勘测 施工地质超前预报 岩体的基本工程性质 围岩分级
第二章
隧道工程地质环境及围岩分级
第一节
隧道工程地质调查与勘测
一、工程地质调查测绘
1、铁路工程地质技术规范的总要求
(1)查明隧道通过地段的地形、地貌、地层、岩性、构造。 (2)查明隧道明否通过煤层、膨胀性地层及有害气体等。 (3)查明不良地质、特殊地质对隧道的影响，特别是对洞口位 置及边、仰坡的影响，提出工程措施意见。 (4)查明隧道附近井、泉分布情况，分析隧道地区的水文地质 条件，判明地下水类型、水质及补给来源，预测地下水的侵蚀 性和洞身分段涌水量。
第二章
隧道工程地质环境及围岩分级
七、三轴压缩下岩石的强度及变形特性
可分为两种试验方式：主应力σ1>σ2=σ3 的情况，称为常规三轴试验或称为三轴试验； σ1>σ2>σ3的情况称为真三轴试验。 岩石的三轴压缩强度，通常是轴压与围压按同 一比例连续施加，当到达预定的围压值后，维持围 压不变，轴向继续按同一比例加载至破坏。破坏时 的岩石三轴压缩强度为：
裂隙 组数 试验值 建议值
试件尺寸(cm)：15× 15× 30 试件强度(MPa)：32.8~34.6 结构面强度： c=0.11MPa；φ=38o
岩体的强度： R cs R c R c ——岩石试件强度； 式中 ——岩体构造削弱系数。
第二章
隧道工程地质环境及围岩分级
岩 体 状 态 层厚大于 1.0m，有 1 组裂隙，间距大于 1.5m 层厚在 0.5~1.0m 之间，不超过 2 组裂隙，间距在 1~1.5m 之间 η 的建议值 0.ห้องสมุดไป่ตู้ 0.7 0.5 0.3 0.1~0.2
• • • •
隧道工程地质环境及 围岩分级
隧道工程地质调查与勘测 施工地质超前预报 岩体的基本工程性质 围岩分级
第二章
隧道工程地质环境及围岩分级
第一节
隧道工程地质调查与勘测
一、工程地质调查测绘
1、铁路工程地质技术规范的总要求
(1)查明隧道通过地段的地形、地貌、地层、岩性、构造。 (2)查明隧道明否通过煤层、膨胀性地层及有害气体等。 (3)查明不良地质、特殊地质对隧道的影响，特别是对洞口位 置及边、仰坡的影响，提出工程措施意见。 (4)查明隧道附近井、泉分布情况，分析隧道地区的水文地质 条件，判明地下水类型、水质及补给来源，预测地下水的侵蚀 性和洞身分段涌水量。
第二章
隧道工程地质环境及围岩分级
七、三轴压缩下岩石的强度及变形特性
可分为两种试验方式：主应力σ1>σ2=σ3 的情况，称为常规三轴试验或称为三轴试验； σ1>σ2>σ3的情况称为真三轴试验。 岩石的三轴压缩强度，通常是轴压与围压按同 一比例连续施加，当到达预定的围压值后，维持围 压不变，轴向继续按同一比例加载至破坏。破坏时 的岩石三轴压缩强度为：
裂隙 组数 试验值 建议值
试件尺寸(cm)：15× 15× 30 试件强度(MPa)：32.8~34.6 结构面强度： c=0.11MPa；φ=38o
岩体的强度： R cs R c R c ——岩石试件强度； 式中 ——岩体构造削弱系数。
第二章
隧道工程地质环境及围岩分级
岩 体 状 态 层厚大于 1.0m，有 1 组裂隙，间距大于 1.5m 层厚在 0.5~1.0m 之间，不超过 2 组裂隙，间距在 1~1.5m 之间 η 的建议值 0.ห้องสมุดไป่ตู้ 0.7 0.5 0.3 0.1~0.2
隧道工程第2章 隧道的勘察
• ③绘制工程地质图 • (3)调查测绘内容 • 1)地形、地貌 • 2)地层、岩性 • 3)地质构造 • 4)第四纪地质 • 5)地表水及地下水 • 6)特殊地质、不良地层 • 7)地震 • 8)工程经验
• 2.3 隧道勘察的主要手段 • 2.3.1 挖探 • (1)坑探 • (2)槽探 • 2.3.2 简易钻探 • (1)小螺纹钻勘探 • (2)钎探 • (3)洛阳铲勘探
• ③大气质量的调查 • ④水体质量的调查 • ⑤噪声振动的调查 • ⑥生态资源的调查 • 2.6.3 预测环境影响 • )水质 • (3)噪声
• (4)振动
• (5)地表沉陷 • (6)地形、地质 • (7)植物 • (8)动物 • (9)自然景观 • 2.6.4 环境影响的评价
• 2.6.5 环境保护措施的探讨 • (1)水资源的保护措施 • (2)对污水的防治措施 • (3)对粉尘污染防治措施 • (4)对有害气体的防治措施 • (5)对噪声控制措施 • (6)对振动的防治 • (7)对有毒有害物质的防护措施 • (8)自然环境的保护 • 2.6.6 环境评价报告
隧道工程第2章 隧道的勘察
• 2.2.2 调查与测绘 • (1)工程地质调查 • 1)直接观察 • 2)访问群众
• 为使调查访问获得较好的结果，一般应注 意以下几点：
• ①选择合适的对象。通常应是年纪大的， 对所调查的问题有切身经历的人，要多找 几个，以避免错误。
• ②进行仔细的询问，认真听取各处意见， 需要对应到现场边看边问。
• 2.5.2 枯水调查 • 2.6 建筑环境评价 • 2.6.1 对现有生态环境保护的项目 • (1)水资源的保护 • (2)植被的保护 • (3)特殊保护区的保护 • (4)特殊地质段的保护 • (5)对环境污染的防治 • 1)污水防治
隧道工程地质环境—隧道工程地质调查与勘探(铁路隧道施工)
项目2 隧道工程地质环境
任务2.1 隧道工程地质调查与勘测 任务2.2 施工地质超前预报 任务2.3 掌握隧道围岩分级 任务2.4 了解围岩压力及成拱作用
任务2.1 隧道工程地质调查与勘测
工作任务： （1）对隧道通过地段的地质进行地质调查测绘工作； （2）对隧道工程地质进行勘测、测试工作。
1.工程地质调查测绘 隧道通过地段的地质调查测绘是隧道工程地质勘测的核心工作。 （1）隧道工程地质调绘 隧道工程地质调查测绘应包括的内容： ①查明地层、岩性及地质构造特征，着重查清地质构造性质、类型、 规模；断层、节理、软弱结构面特征及其与隧道的组合关系和围岩 的基本物理力学性质等；
（5）水文地质调查 水文地质调查的主要内容包括：隧道通过地段的井、泉情况，分析 水文地质条件，判断地下水的类型、水质、侵蚀性、补给来源等， 预测洞身最大及正常分段涌水量，并取样作水质分析。 （6）滑坡、落石、岩堆、泥石流和岩溶地质调查 （7）地温测定
2.勘探、测试工作要求 （1）勘探测试工作的总体要求 ①地质条件复杂的隧道宜采用综合勘探方法。 ②钻孔位置和数量应视地质条件复杂程度而定。 ③钻探深度应达到路肩以下3—5m，遇溶洞、暗河及其他不良地质 时，应适度加深至溶洞及暗河以下5m。
（2）地形地貌调查 主要是查明隧道通过地段的山体自然情况，其中包括山坡的形
态和坡度、河流两岸阶地对称情况、山体垭口和鞍部及分水岭分布。 （3）地层、岩性调查 要查明隧道通过地段的地层时代、地层层序、地层岩性及岩性变化， 查明地层接触关系。 （4）地质构造调查 调查的重点是褶皱、断层、节理、侵入体或岩脉等。
津秦铁路葫芦山隧道工程技术人员在现场进行地质测绘
Байду номын сангаас
②查明地下水类型及地下水位、含水层的分布范围及相应的渗透系 数、水量、水压、水温和补给关系、水质及其对混凝土的侵蚀性， 判断工程有无异常涌水、突水； ③查明影响隧道洞口安全或洞身稳定的崩塌、错落、岩堆、滑坡、 岩溶、人为坑洞、泥石流、雪崩、冰川等不良地质现象和偏压等不 利地形条件，分析其类型和规模以及发生原因、发展趋势，判明对 隧道影响的程度；
任务2.1 隧道工程地质调查与勘测 任务2.2 施工地质超前预报 任务2.3 掌握隧道围岩分级 任务2.4 了解围岩压力及成拱作用
任务2.1 隧道工程地质调查与勘测
工作任务： （1）对隧道通过地段的地质进行地质调查测绘工作； （2）对隧道工程地质进行勘测、测试工作。
1.工程地质调查测绘 隧道通过地段的地质调查测绘是隧道工程地质勘测的核心工作。 （1）隧道工程地质调绘 隧道工程地质调查测绘应包括的内容： ①查明地层、岩性及地质构造特征，着重查清地质构造性质、类型、 规模；断层、节理、软弱结构面特征及其与隧道的组合关系和围岩 的基本物理力学性质等；
（5）水文地质调查 水文地质调查的主要内容包括：隧道通过地段的井、泉情况，分析 水文地质条件，判断地下水的类型、水质、侵蚀性、补给来源等， 预测洞身最大及正常分段涌水量，并取样作水质分析。 （6）滑坡、落石、岩堆、泥石流和岩溶地质调查 （7）地温测定
2.勘探、测试工作要求 （1）勘探测试工作的总体要求 ①地质条件复杂的隧道宜采用综合勘探方法。 ②钻孔位置和数量应视地质条件复杂程度而定。 ③钻探深度应达到路肩以下3—5m，遇溶洞、暗河及其他不良地质 时，应适度加深至溶洞及暗河以下5m。
（2）地形地貌调查 主要是查明隧道通过地段的山体自然情况，其中包括山坡的形
态和坡度、河流两岸阶地对称情况、山体垭口和鞍部及分水岭分布。 （3）地层、岩性调查 要查明隧道通过地段的地层时代、地层层序、地层岩性及岩性变化， 查明地层接触关系。 （4）地质构造调查 调查的重点是褶皱、断层、节理、侵入体或岩脉等。
津秦铁路葫芦山隧道工程技术人员在现场进行地质测绘
Байду номын сангаас
②查明地下水类型及地下水位、含水层的分布范围及相应的渗透系 数、水量、水压、水温和补给关系、水质及其对混凝土的侵蚀性， 判断工程有无异常涌水、突水； ③查明影响隧道洞口安全或洞身稳定的崩塌、错落、岩堆、滑坡、 岩溶、人为坑洞、泥石流、雪崩、冰川等不良地质现象和偏压等不 利地形条件，分析其类型和规模以及发生原因、发展趋势，判明对 隧道影响的程度；
隧道工程地质ppt课件
2.2 堆积岩
• 水的溶蚀性：
• 水对碳酸盐类岩石的溶解才干，主要取决 于水中侵蚀性CO2的含量。 水中侵蚀性 CO2的含量越多，水的溶蚀才干也越强。
• 水的流动性 ：
• 水的流动性反映了水在可溶岩层中的循环 交替程度。 只需水循环交替条件好，水的 流动速度快，才干将溶解物质带走，同时 又促使含有大量CO2的水，源源不断地得 到补充，那么岩溶发育速度就快反之，岩
遭到高温、高压及化学成分参与的影响， 发生一系列变化，构成新的岩石，这一过 程称蜕变作用，由蜕变作用构成的岩石叫 蜕变岩。 • ④ 地震 • 地震是地壳快速振动的景象，是地壳运 动的一种剧烈表现。
〔2〕外力地质作用
• ①.风化作用
• 常温常压下，在温度变 化、气体、水和生物等要 素影响下，地壳表层的岩 石在原地发生破碎、分解 的物理和化学变化过程， 叫风化作用。
隧道工程地质
➢ 地质根底知识 ➢ 隧道围岩分级 ➢ 隧道施工超前地质预告
• 地质根底知识
一、工程地质概论
• 1、 地质学与工程地质学 • 地质学是一门研讨地球的科学，工程地
质学是地质学的重要分支学科，是把地质 学原理运用于工程实践的一门学问。 • 减灾、防灾是工程地质学的主要义务。
一、工程地质概论
•
风化、剥蚀产物在外力作用下分开母岩区，
经过长间隔搬运，到达堆积区的过程，叫搬运作
用。
• ④.堆积作用
• 被搬运的物质，经过一定间隔后，由于搬运介 质的动能减弱、搬运介质的物理化学条件发生变
化，或在生物的作用下，被搬运的物质从搬运介 质中分别出来，构成堆积物的过程，叫堆积作用。
〔2〕外力地质作用
• ⑤.成岩作用 • 使松散堆积物转变为堆积岩的过程，称为
隧道工程课件第二章勘测设计
SUI DAO GONG CHENG
隧 道 工 程
(4)水文勘察 隧道与地下水的影响关系，主要是两个方 面，一是隧道内出现涌水，将恶化隧道围岩稳定状态，导致 施工困难，增大工程造价；另一个就是枯水，造成隧道周边 工业、农业和饮水困难。
涌水可分为集中涌水和稳定涌水。集中涌水有时以突然 发生大量涌水的形式出现，往往造成隧道塌方、人身伤亡等 重大事故。要定量掌握集中涌水量是是很困难的，主要应估 计集中涌水对工程安全有影响的涌水位置、涌水压力、最大 涌水量、稳定涌水量、山体稳定情况等。 枯水调查的主要内容有河（溪）流的流域和流量，水利 资源的利用情况，泉水、地下水的状态，植被、气象与隧道 涌水的有关连问题，以往工程的枯水资料等。
隧 道 工 程
5) 隧道通过含有害气体或有害矿体的地层时，应查明其 分布范围、有害成分和含量，并预测和评价其对施工、营运 的影响，提出防治措施； 6)按《中国地震裂度区划图》的规定或经地震部门鉴定， 确定隧道所处地区的地震动峰值加速度系数。
2.施工中工程地质调查应完成的任务 1) 核定岩性、地质构造、地下水等情况，分析判定实 际揭露的围岩级别； 2) 采用超前地震波反射、声波反射、地质雷达等物理手 段，或采用超前钻孔、平行导坑、试验坑道等进行超前探测， 及时预报解决施工中遇到的工程地质和水文地质问题； 3) 为验证和修改（变更）设计及调整施工方案提供依据。
SUI DAO GONG CHENG
隧 道 工 程
(3) 详细勘察 在初勘的基础上，进一步用钻探、物探 和测试等方法作详细勘察，详细进行地形、地质和环境等调 查。其调查的内容有岩性、地质构造、地表水及地下水、地 下资源等。 岩性调查包括岩石的种类和岩石特征，松散堆积物，岩 石的物理、力学性质，风化以及变质情况等。地质构造包括 地层、岩层产状、褶皱、断层与破碎带、节理、劈理及围岩 结构完整状态。地下水与地表水的涌水及枯水状态，地层含 水层与隔水层的分布、水的补给来源等。地下资源包括矿物 资源、天然气、温泉、地热等。对上述事项应逐个研究和说 明，着重考虑对隧道的设计与施工的影响，而不必作理论上 的详细讨论。
隧道工程地质调查与勘测培训资料(1).pptx
因为水深大不能锚定系留，必须使用DPS（Dynamic Positioning System - 动态定位系统）。
46
➢ 可钻至深厚地层 ➢ 可划分确定地层 ➢ 可确定地下水 ➢ 冲击钻不适合取原样，
回转钻进可获得原状土。
泥浆槽 沉淀槽
回回转式式钻钻机机
47
（4）、地球物理勘探－物探
物探：凡是以各种岩土物理性质的差别为基础，采用专 门的仪器，观测天然或人工的物理场变化，来判断地下 地质情况的方法。 基本原理：利用岩土体材料的导电性和导磁性，根据接 收信号判断地层缺陷及力学性质。
4
（三）按断面面积分：
➢特大断面隧道：断面积在 100m2 以上； ➢大断面隧道：断面积在 50~100m2之间； ➢中等断面隧道：断面积在20~50m2 之间； ➢小断面隧道：断面积 20 m2 以下 ；
5
（四）按隧道所处的地理位置划分： ➢山岭隧道； ➢水底隧道； ➢城市隧道。
（五）按隧道所处地层分： ➢土质隧道； ➢石质隧道。
37
➢地表水和地下水：类型、流速、流向 ➢特殊地质、不良地层：分布范围、形成条件、发育程度、分 布规律及其对隧道工程的影响。 ➢地震：确定≥7度的地震烈度界线 （地震烈度共12级，7～8度房屋受到破坏，地面出现裂缝） ➢工程经验 ➢施工条件、施工方法
38
3、勘探、试验
在隧道工程勘察中，当需查明岩土的性质和分布，从地下 采取岩土样供室内试验测定岩土的物理力学性质。
24
隧道勘察的目的：
查明隧道所处位置的工程地质条件和水文地质条件 为规划、设计、施工提供资料 对存在的岩土工程问题、环境问题进行分析评价 提出合理的设计和施工建议 隧道施工和运营对环境保护的影响提出意见
25
46
➢ 可钻至深厚地层 ➢ 可划分确定地层 ➢ 可确定地下水 ➢ 冲击钻不适合取原样，
回转钻进可获得原状土。
泥浆槽 沉淀槽
回回转式式钻钻机机
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（4）、地球物理勘探－物探
物探：凡是以各种岩土物理性质的差别为基础，采用专 门的仪器，观测天然或人工的物理场变化，来判断地下 地质情况的方法。 基本原理：利用岩土体材料的导电性和导磁性，根据接 收信号判断地层缺陷及力学性质。
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（三）按断面面积分：
➢特大断面隧道：断面积在 100m2 以上； ➢大断面隧道：断面积在 50~100m2之间； ➢中等断面隧道：断面积在20~50m2 之间； ➢小断面隧道：断面积 20 m2 以下 ；
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（四）按隧道所处的地理位置划分： ➢山岭隧道； ➢水底隧道； ➢城市隧道。
（五）按隧道所处地层分： ➢土质隧道； ➢石质隧道。
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➢地表水和地下水：类型、流速、流向 ➢特殊地质、不良地层：分布范围、形成条件、发育程度、分 布规律及其对隧道工程的影响。 ➢地震：确定≥7度的地震烈度界线 （地震烈度共12级，7～8度房屋受到破坏，地面出现裂缝） ➢工程经验 ➢施工条件、施工方法
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3、勘探、试验
在隧道工程勘察中，当需查明岩土的性质和分布，从地下 采取岩土样供室内试验测定岩土的物理力学性质。
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隧道勘察的目的：
查明隧道所处位置的工程地质条件和水文地质条件 为规划、设计、施工提供资料 对存在的岩土工程问题、环境问题进行分析评价 提出合理的设计和施工建议 隧道施工和运营对环境保护的影响提出意见
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收集资料
取得隧道所在位置的初步总平面布置 地形图及有关工程性质、规模的文件
初步 勘察
工程地质选 定隧道线位
初步勘察 资料整理
初勘工作的任务是选择经济合理、技 术可行的最优隧道位置方案
工程地质勘察的原始资料，包括调查、 测绘、勘探、试验等资料
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详细勘察：
目的
详细 勘察
任务
步骤
为线位布设和编制施工图设计提供完 整的工程地质资料
宁夏固原
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隧道内塌方
➢原因：
✓ 锚杆支护不力 ✓ 隧道围岩不均匀 ✓ 爆破强度太大 ✓ 施工管理差
江西龙南境内
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隧道内大量涌水
➢原因：
✓ 隧道水量勘察不准 ✓ 缺乏超前预报 ✓ 应急方案差 ✓ 施工管理差
重庆石柱县
15
隧道冻融影响
➢原因
✓ 隧道结构温度适应性 ✓ 缺乏措施考虑 ✓ 缺乏施工应急措施 ✓ 施工管理差
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隧道勘察的目的：
查明隧道所处位置的工程地质条件和水文地质条件 为规划、设计、施工提供资料 对存在的岩土工程问题、环境问题进行分析评价 提出合理的设计和施工建议 隧道施工和运营对环境保护的影响提出意见
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2.1.1 隧道勘察的三个阶段
隧道勘察阶段的划分与公路设计阶段相适应，一般 分为：可行性勘察(踏勘)；初步勘察；详细勘察。
隧道工程 第二章 隧道工程地质环境及围岩分级
2017年2月16日
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上节课内容回顾
➢1.1 什么是隧道？ 通常指用作地下通道的工程建筑物。 定义：以任何方式修建，最终使用于地表以下的 条形建筑物，其内部空洞净空断面在 2m2以上 者 均为隧道。
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1.2 隧道工程分类
（一）按用途分类（常用分类方法）
思考题： 1. 隧道的概念及分类? 2. 隧道工程的作用及工程中存在问题？
第一章 绪 论 End
第二章 隧道工程地本工程性质 第三节 围岩分级
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2.1 隧道的勘察
检查与检察？
勘查与勘察？
检查：为了发现问题而用心查看。多指核对、查出问题。 检察：是指国家的法律监督机关为了履行法律监督职责 而审查一定法律事实的活动。 多与国家机关相关。 检查与检察主要区别在查与察上，查，是查看，核查； 而察是考察、研究。前者重点在对比上，后者重点在研 究上。
3000m＜L≤10000m； ➢特长隧道：
L>10000 m。
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（三）按断面面积分：
➢特大断面隧道：断面积在 100m2 以上； ➢大断面隧道：断面积在 50~100m2之间； ➢中等断面隧道：断面积在20~50m2 之间； ➢小断面隧道：断面积 20 m2 以下 ；
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（四）按隧道所处的地理位置划分： ➢山岭隧道； ➢水底隧道； ➢城市隧道。
经济发展的前提，低等级 公路已不适应高速经济发 展的需要；隧道使公路里 程大大缩短；
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隧道在交通建设中有哪些作 用？ 紧迫性
目前我国高速公路相对较 少，与我国人口、经济发展 相比，太少。社会经济发展， 交通必先行。
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1.4.2 隧道建设的问题？
隧道冒顶塌方
➢ 原因： ✓ 支护不力 ✓ 隧道顶部围岩差 ✓ 隧道埋深浅 ✓ 监测不力 ✓ 施工管理差
鄂西山区
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隧道的特点
隧道工程的 隐蔽性
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隧道的特点
隧道工程的 施工环境差
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隧道的特点
隧道工程的 不确定性
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解决的问题
强度问题 变形问题 渗流问题 冻融问题 解决隧道建设和使用中的工程实践问题，这正是我们学 习隧道工程的目的。
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隧道工程发展方向 (1) 非爆破的机械化施工； (2) 合理的规划与环保 (3) 设计可靠合理方面：结构－荷载法、松散压力等 (4) 使用安全
1. 交通隧道
是隧道中为数最多的一种。作用是提供运输的 地下通道。
➢(1) 铁路隧道 ➢(2) 公路隧道 ➢(3) 地下铁道
➢(4) 水底隧道 ➢(5) 航运隧道 ➢(6) 人行地道
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2. 市政隧道：在城市中为规划安置的各种不同市政 设施而在地面以下修建的各种地下孔道称为市政隧道。
➢(1) 给水隧道 ➢ (2) 污水隧道 ➢ (3) 管路、线路隧道 ➢ (4) 人防隧道
可行性勘察(踏勘)
可行性研 究勘察 （踏勘）
预可行性 研究
工程可行 性研究
侧重于是收集与研究已有的 文献资料
在分析已有资料的基础上， 通过踏勘，实地调查，大致 查明地质情况
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初步勘察：
是在批准的工程可行性研究报告推荐建设方案的基础上， 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。
（五）按隧道所处地层分： ➢土质隧道； ➢石质隧道。
（六）按埋置深度分： ➢浅埋隧道； ➢深埋隧道。
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1.4 隧道工程的意义
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1.4.1 隧道工程作用 隧道在交通建设中有哪些作用？ 重要性
隧道是交通线上的重 要组成部分，是国家重 要的基础设施；
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隧道在交通建设中有哪些 作用？
必要性 快速畅通的交通网是
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➢勘查就是实地查看、现场调查的意思。是专门从事勘查的 部门或人员利用现代科学原理、现代科技知识和方法，对需 要取证的事实进行勘验、检查、调查访问、寻找、发现、固 定和提取与有关的痕迹、物品等证据材料和信息，为科技鉴 定、综合分析判断提供服务。如：现场勘查。
➢勘察是指根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场 地的地质、地理环境特征和岩土工程条件并提出合理基础建 议，编制建设工程勘察文件的活动。在采矿或工程施工前， 对地形、地质构造、地下资源蕴藏情况等进行实地调查。
在初勘基础上，进一步查明隧道沿线 地质特征和不良地质规模、大小范围， 为确定隧道位置的施工图设计提供详 细的工程地质资料。
(1)前期的准备工作； (2)沿线地质勘察； (3)试验； (4)资料整理； (5)编写详勘报告。
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2.1.2 隧道勘察的主要方法
隧道勘察的方法，主要有收集与研究既有资料，调查与测绘、 勘探，试验与长期观测等几种。随着科学技术的进步，越来越多 的新技术在隧道勘察工作中得到发展和应用。
3. 水工隧道 4. 矿山隧道
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（二）按隧道长度分
按公路隧道规范： ➢短 隧 道：
L≤500 m ➢中长隧道：
500m＜L≤1000m ➢长 隧 道
1000m＜L≤3000m ➢特长隧道
L>3000 m
按铁路隧道规范： ➢短隧道：
L≤500 m； ➢中长隧道：
500m＜L≤3000m ； ➢长隧道：