中南大学隧道工程课件 1

3.隧道洞口位置选择
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.1 隧道工程勘察
1.1.1 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照片或卫星照片
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
◆
地形条件也是选定隧道位置的重要条件之一。
第 1 章 隧道工程勘测设计
原龙门隧道1970年修建，与龙门石窟隔河相望
第 1 章 隧道工程勘测设计
为减少火车震动对石窟文物的影响，1995年焦 枝铁路龙门隧道废弃，东迁700米另辟新隧道
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.2 隧道位置选择 1.2.1 概述
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.1 隧道工程勘察
1.1.3 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 有地物的影响
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.0 引 言
隧道工程的勘测设计一般分为两阶段进行，即： （1）初测阶段； （2）定测阶段。 ★ 对于长大隧道或地形、地质条件复杂的隧道， 应采用两阶段勘测； ★ 对于地形及地质条件较简单的中、短隧道可以 考虑采用一阶段勘测。
第 1 章 隧道工程勘测设计
0 引 言
初测为初步设计提供资料，应完成的勘测工作有：隧道所 在地区自然条件的调查、对周围环境影响调查、工程地质及水 文地质勘查、地形测量、导线测量等。 定测是根据有关单位批准的初步设计文件及审核意见，在
造价大小、运营安全和运输效率。
第 1 章 隧道工程勘测设计
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
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.1 隧道工程勘察
1.1.4 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、最大积雪量、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)
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.2 隧道位置选择
1.2.3 傍山(河谷)隧道位置的选择 3.傍山隧道的位置选择要点
(2)尽量内靠
河岸存在中冲刷现象或河道窄、 水流急，冲刷力强的地段，要考虑河 岸受冲刷对山体和洞身稳定的影响，
隧道位置宜往山体内侧靠一些，有可
能时，最好设在稳定的岩层中。
第 1 章 隧道工程勘测设计
称的偏压情况；
(4)河道狭窄，水流湍急冲刷力强，对山坡稳定和隧道安全威胁较大。
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.2 隧道位置选择
1.2.3 傍山(河谷)隧道位置的选择 3.傍山隧道的位置选择要点 (1)保证最小覆盖层厚
傍山隧道在浅埋地段，要注意洞 身覆盖厚度问题。为保持山体稳定和 避免冲刷偏压、隧道位置宜往山体内 侧靠，一般要求隧道外侧最小覆盖厚 度应不小于表1-2中(p.17)的数值。
(1)工程地质特征 (2)水文地质特征 (3)不良地质和特殊地质现象 (4)地震烈度 (5)有害气体和放射性物质
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.1 隧道工程勘察
1.1.2 地质调查 2. 调查步骤
(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
《隧 道 工 程》
第 1 章 隧道工程勘测设计
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 隧道工程勘测设计
1.0 引 言
隧道工程的勘测设计一般分为两阶段进行，即： （1）初测阶段； （2）定测阶段。 ★ 对于长大隧道或地形、地质条件复杂的隧道， 应采用两阶段勘测； ★ 对于地形及地质条件较简单的中、短隧道可以 考虑采用一阶段勘测。
的隧道即为傍山隧道，也有称之为河谷线隧道。
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.2 隧道位置选择
1.2.3 傍山(河谷)隧道位置的选择 2.傍山隧道的特点
(1)依山傍水修建时，施工中容易破坏山体平衡，造成各种病害； (2)因是在山体表层范围内修建隧道，常常遇到崩塌、滑坡、错落、松 散堆积及泥石流等不良地质现象，地质情况较为复杂； (3)一般埋深较浅，属浅埋隧道和短隧道群，洞身覆盖薄、易产生不对
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
垭口的概念：当线路必须跨 越分水岭时，分水岭的山脊线上 高程较低处，即称垭口。
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
初测基础上进一步核对、落实、深化相关勘测资料，对复杂地
质问题给出可靠性结论，为施工图设计提供资料。
第 1 章 隧道工程勘测设计
1. 隧道勘测的基本内容 1.隧道工程调查/勘察
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.隧道线路设计
通过多种方案的比选，确定隧道的平面、纵断面线形；
例如：川黔线上的凉风垭隧道即为较为典型的例子。为穿越娄山山脉
分水岭的越岭隧道，根据地形特点，选择了三个主要方案进行比较： 马鞍山方案：越岭隧道长2810米，位置较高，线路需克服较大高差。 雷神坡方案：越岭隧道长3490米，位置较马鞍山方案较低，线路状况 大为改善，但该处为一大断层，地质条件不利； 凉风垭方案(采用方案)：在雷神坡方案的基础上，进一步压低越岭位
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。 线路方案 沙木拉打 瓦 吉 木 隧道长（km） 6.4 14.5 高程（m） 2188～2243 1950～2077 线路长（km） 141.5 109.3
在隧道位置选择时，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 隧道工程勘测设计
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，地形陡峻，工程地质和水 文地质条件均较复杂，交通运输条件也比较困难，施工及弃碴
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 隧道工程勘测设计
1.2 隧道位置选择
(4)尽可能“裁弯取直” 线路沿山嘴绕行应与直穿山嘴的隧
道方案进行比较。如山嘴地段地形陡峻、
地质复杂，河岸冲刷严重，以路堑或短 隧道通过难以长期保证运营安全时，应 尽可能用“裁弯取直”，以较长隧道方 案通过。
第 1 章 隧道工程勘测设计
第 1 章 隧道工程勘测设计
◆ 隧道位置高，隧道长度短，施工工期短，但两端展线长，
线路拔起高度大，通过能力小，运营条件差；
◆ 隧道位置低，则与前者相反，但施工难度增加。 ◆宜采用低位置方案，但必须进行多种因素综合比选。
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
(2)立面位置的选择——选择高程
1.1.2 地质调查 6. 应交付的相关图纸
⑴ 线路地形图 (比例1/2000～1/5000)；
⑵ 洞口附近地形图(比例1/500)，沿线路中线每侧各
100米的范围进行； ⑶ 地质平面图；
⑷ 地质纵断面图(比例1/500～1/2000)；
⑸ 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。
(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； ◆ 根据线路的航空线方向和克服越岭高程的不同要求进 行大面积选线，录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
置的较好方案。越岭隧道长4270米，拔起高度小、展线短、线路较顺直。
第 1 章 隧道工程勘测设计
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
1.2.3 傍山(河谷)隧道位置的选择
1.傍山隧道的概念
山区铁路（或公路）除越岭地段以外，线路大多
是沿河傍山而行，在地势陡峻的峡谷地段，常需修建
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、交通设施等 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 隧道工程勘测பைடு நூலகம்计
1.1 隧道工程勘察
1.1.2 地质调查 1. 调查内容
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.1 隧道工程勘察
1.1.1 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
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.1 隧道工程勘察
1.1.1 自然地理概况调查 5.用地及环境资料
◆ 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 隧道工程勘测设计
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 隧道工程勘测设计
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、
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.1 隧道工程勘察
1.1.2 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
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.1 隧道工程勘察
小 相 岭
阳糯雪山
19.5
25.8
1782～1815
1760～1800
109.3
83.5
第 1 章 隧道工程勘测设计
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 (2)立面位置的选择——选择高程
越岭隧道立面位置的选择是指隧道越岭标高的选择。 垭口不同，越岭标高，就会出现不同长度的隧道方案。
(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
1.2 隧道位置选择
1.2.3 傍山(河谷)隧道位置的选择 3.傍山隧道的位置选择要点
(3)注意周围既有建筑对隧道稳定的影响 傍山隧道位置应考虑施工 便道设置和既有公路的位置， 应注意既有公路边坡年可能坍塌和便道施工对洞身稳定的 影响。
第 1 章 隧道工程勘测设计
1.2 隧道位置选择
1.2.3 傍山(河谷)隧道位置的选择 3.傍山隧道的位置选择要点