道路隧道工程勘測設(shè)計培訓(xùn)講義

道路隧道的勘測設(shè)計1、掌握隧道工程調(diào)查的主要內(nèi)容與目的2、掌握公路隧道勘察設(shè)計的三個階段3、了解公路隧道勘察的主要方法及內(nèi)容4、了解公路隧道地質(zhì)、水文地質(zhì)勘察主要手段及內(nèi)容5、掌握公路隧道總體設(shè)計6、掌握公路隧道幾何設(shè)計道路隧道的工程調(diào)查1、公路隧道調(diào)查階段的目標(biāo)、內(nèi)容及范圍（1）施工前調(diào)查和施工中調(diào)查，施工前調(diào)查可進一步分為工程可行性踏勘、初堪和詳堪。（2）踏堪：為路線走向比選提供區(qū)域地形、地質(zhì)、環(huán)境等基本資料；搜集、分析既有資料及沿路線進行地面踏堪；大于路線可能方案的范圍（3）初堪：獲取路線所需地形、地質(zhì)及其他環(huán)境資料，為方案比較及下階段調(diào)查提供基礎(chǔ)資料；搜集、分析既有資料，現(xiàn)場勘探、測繪和必要的勘探工作。道路隧道的工程調(diào)查大于比選方案的范圍（4）詳堪：獲取技術(shù)設(shè)計、施工計劃、預(yù)算所需的地質(zhì)、環(huán)境等資料；詳細(xì)進行地形、地質(zhì)、環(huán)境等調(diào)查；按要求進行鉆探、物探、測試等；隧道路線兩側(cè)及周圍地區(qū)，特長、長隧道和巖溶隧道范圍適當(dāng)擴大。（5）施工中：超前地質(zhì)預(yù)報和確認(rèn)施工中出現(xiàn)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)問題，驗證或變更設(shè)計、調(diào)查施工方法；地形、地質(zhì)、環(huán)境補充調(diào)查，洞內(nèi)觀測、量測、超前探測預(yù)報，地質(zhì)災(zāi)害及防治措道路隧道的工程調(diào)查施；隧道內(nèi)及地表受施工影響的范圍。2、資料搜集（1）地形地貌資料、圖件以及有關(guān)的遙感與遙感資料；（2）工程地質(zhì)、水文地質(zhì)特別是自然地質(zhì)災(zāi)害的種類、性質(zhì)、規(guī)模、危害程度等資料，并分析各種災(zāi)害與隧道工程的關(guān)系；（3）地質(zhì)測繪、勘探資料和各類圖件，并對資料的準(zhǔn)確性和可能存在的問題進行分析，同時提出道路隧道的工程調(diào)查調(diào)查計劃；（4）隧道地區(qū)的氣溫、降水、風(fēng)速和風(fēng)向等氣象資料；（5）地震歷史、地震動峰值加速度等資料；（6）沿線地區(qū)交通量及其車輛構(gòu)成情況、礦產(chǎn)資源等；（7）有關(guān)的法令、法規(guī)。道路隧道的工程調(diào)查3、施工前地形與地質(zhì)調(diào)查（1）地層、巖性及地質(zhì)構(gòu)造變動的性質(zhì)、類型和規(guī)模；（2）斷層、節(jié)理、軟弱結(jié)構(gòu)面特征及其與隧道的組合關(guān)系；圍巖的基本物理力學(xué)性質(zhì)；（3）地下水調(diào)查（4）崩塌、錯落、巖堆、滑坡、巖溶自然或人工坑洞、采空區(qū)、泥石流、濕陷性黃土、巖漬土、巖鹽、地?zé)?、多年凍土、冰川等不良地質(zhì)和特殊道路隧道的工程調(diào)查地質(zhì)現(xiàn)象，及其發(fā)生、發(fā)展的原因、類型、規(guī)模和發(fā)展趨勢，分析其對隧道洞口和洞身穩(wěn)定性的影響。（5）隧道通過含有害氣體或有害礦體的地層時，應(yīng)查明其分布范圍，有害成分及含量，并預(yù)測和評價其對施工、運營的影響，提出防治措施。（6）地震調(diào)查道路隧道的工程調(diào)查4、施工中工程地質(zhì)調(diào)查的基本方法與任務(wù)宜采取地面補充調(diào)查、開挖工作面直接觀察、素描、攝像、量測。對于工程地質(zhì)、水文地質(zhì)復(fù)雜的隧道，可采用超前地震波反射、聲波反射、地質(zhì)雷達等地球物理手段，或采用超前鉆孔、平行導(dǎo)坑、試驗坑道等進行超前探測，及時預(yù)報可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的位置、性質(zhì)。任務(wù):（1）分析判定實際揭露的圍巖級別；道路隧道的工程調(diào)查（2）施工中遇到的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)問題的及時預(yù)報及解決（3）為驗證和修改設(shè)計及調(diào)整施工方案提供依據(jù)隧道勘察設(shè)計1、隧道勘察的三個階段可行性研究勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察2、可行性研究勘察預(yù)可行性研究和工程可行性研究3、初步勘察滿足初步設(shè)計對資料要求4、詳細(xì)勘察為施工圖設(shè)計提供完整的工程地質(zhì)資料隧道道勘勘察察的的主主要要方方法法1、隧隧道道勘勘察察的的主主要要方方法法收集集研研究究既既有有資資料料，，調(diào)調(diào)查查與與測測繪繪，，勘勘探探，，試試驗驗與與長長期期觀觀測測等等2、收收集集研研究究既既有有資資料料（1）地地形形資資料料：：地地形形圖圖（（路路線線規(guī)規(guī)劃劃））和和航航空空照照片片（（比比較較方方案案的的選選擇擇））（2）地地質(zhì)質(zhì)資資料料：：地地質(zhì)質(zhì)圖圖和和說說明明書書（（地地質(zhì)質(zhì)部部門門））（3）工工程程資資料料：：隧隧道道附附近近的的工工程程隧道道勘勘察察的的主主要要方方法法（4）氣氣象象資資料料：：可可由由氣氣象象臺臺站站和和各各種種資資料料期期刊刊、、匯匯編編、、年年鑒鑒等等處處獲獲得得（5）用用地地及及環(huán)環(huán)境境資資料料：：工工程程用用地地和和施施工工用用地地；；自自然然環(huán)環(huán)境境，，文文物物故故跡跡，，自自然然保保護護區(qū)區(qū)，，居居民民環(huán)環(huán)境境（6）災(zāi)災(zāi)害害資資料料：：暴暴雨雨、、臺臺風(fēng)風(fēng)、、地地震震、、滑滑坡坡等等發(fā)發(fā)生生的的規(guī)規(guī)模模、、頻頻度度3、調(diào)調(diào)查查與與測測繪繪工程程地地質(zhì)質(zhì)調(diào)調(diào)查查，，工工程程地地質(zhì)質(zhì)測測繪繪隧道道地地質(zhì)質(zhì)勘勘察察1、挖挖探探：：坑坑探探和和槽槽探探能夠夠取取得得詳詳盡盡的的直直觀觀資資料料和和原原狀狀土土樣樣，，單單勘勘探探深深度度有有限限，，勞勞動動強強度度大大2、簡簡易易鉆鉆探探：：小小螺螺紋紋鉆鉆、、釬釬探探和和洛洛陽陽鏟鏟等等工具具輕輕、、體體積積小小、、操操作作方方便便、、進進尺尺較較快快、、勞勞動動強強度度較較小小；；不不能能采采取取原原狀狀土土樣樣或或不不能能取取樣樣，，在在密密實實或或堅堅硬硬的的地地層層內(nèi)內(nèi)不不易易鉆鉆進進或或不不能能使使用用3、鉆鉆探探：：沖沖擊擊鉆鉆進進、、回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆鉆進進、、沖沖擊擊回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆鉆進進、、以以及及振振動動鉆鉆進進等等隧道道地地質(zhì)質(zhì)勘勘察察可獲獲得得深深部部地地層層的的可可靠靠地地質(zhì)質(zhì)資資料料；；4、地地球球物物理理勘勘探探（1）概概念念：：物物探探，，凡凡是是以以各各種種巖巖土土物物理理性性質(zhì)質(zhì)的的差差別別為為基基礎(chǔ)礎(chǔ)，，采采用用專專門門的的儀儀器器，，觀觀測測天天然然的的或或人人工工的的物物理理場場變變化化，，來來判判斷斷地地下下地地質(zhì)質(zhì)情情況況的的方方法法，，統(tǒng)統(tǒng)稱稱為為物物探探（2）特點點：效效率高高，成成本低低，儀儀器和和工具具比較較輕便便，原原位測測試方方法；；由于于不同同的巖巖、土土可能能具有有某些些相同同的物物理性性質(zhì)，，或同同一種種巖、、土可可能具具有某某些物物理性性質(zhì)差差異，，因此此有時時較難難得出出肯定定的結(jié)結(jié)隧道勘勘察的的主要要手段段論，必必須使使用鉆鉆孔加加以校校核、、驗證證，物物探有有其一一定的的適用用條件件。（3）分類類電法勘勘探、電磁磁法勘勘探（（地質(zhì)雷雷達勘勘探）、地地震勘勘探、、聲波勘勘探、重力力勘探探、磁磁力勘勘探與與放射射性勘勘探等等隧道地地質(zhì)勘勘察1、隧道道地質(zhì)質(zhì)條件件巖層性性質(zhì)、、地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造造、巖巖層產(chǎn)產(chǎn)狀、、裂隙隙發(fā)育育程度度以及及風(fēng)化化程度度、隧隧道所所處深深度及及其與與地形形起伏伏的關(guān)關(guān)系、、地層層含水水程度度、地地溫及及有害害氣體體情況況、有有無不不良地地質(zhì)現(xiàn)現(xiàn)象及及其影影響地形地地質(zhì)條條件特特別復(fù)復(fù)雜的的長大大隧道道也可可采用用多階階段勘勘測。。但是是為配配合整整個線線路的的勘測測工作作，隧隧道勘勘測宜宜與道道路勘勘測相相當(dāng)。。隧道地地質(zhì)勘勘察2、初步步勘察察目的：：確定定隧道道的位位置，，為初初步設(shè)設(shè)計提提供所所需的的地質(zhì)質(zhì)資料料，初初步確確定隧隧道通通過地地層的的圍巖巖類別別；根根據(jù)圍圍巖類類別就就可以以大致致確定定隧道道開挖挖難易易、采采用的的施工工方法法，支支護類類型以以及設(shè)設(shè)計所所需的的參數(shù)數(shù)?；緝?nèi)內(nèi)容：：地形形地貌貌、地地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造、、地層層巖性性、特特殊地地質(zhì)不不良地地質(zhì)、、主要手手段：：以調(diào)調(diào)查和和測繪繪為主主，配配合物物探，，充分分利用用以往往地質(zhì)質(zhì)資料料應(yīng)提交交的資資料：：隧道道工程程地質(zhì)質(zhì)說明明書，，隧道道工程程地質(zhì)質(zhì)平面面圖，，隧道道工程程地質(zhì)質(zhì)縱斷斷面圖圖，洞洞口、、洞身身工程程地質(zhì)質(zhì)橫斷斷面圖圖隧道地地質(zhì)勘勘察3、詳細(xì)細(xì)勘察察主要目目的：：對已已批準(zhǔn)準(zhǔn)的初初步設(shè)設(shè)計，，對已已選定定的隧隧道位位置進進行詳詳細(xì)的的工程程地質(zhì)質(zhì)勘察察，為為編制制隧道道的施施工圖圖提供供詳細(xì)細(xì)的地地質(zhì)勘勘察資資料。。主要內(nèi)內(nèi)容：：著重重解決決初勘勘時未未能查查明和和解決決的地地質(zhì)問問題，，補充充核對對初勘勘時的的地質(zhì)質(zhì)資料料?？笨碧降牡闹卮蟠髲?fù)雜雜地質(zhì)質(zhì)問題題作出出可靠靠結(jié)論論，應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)地質(zhì)質(zhì)特征征，分分析隧隧道隧隧道圍圍巖的的穩(wěn)定定性和和洞口口斜坡坡的穩(wěn)穩(wěn)定性性；正正確評評價和和預(yù)測測隧道道區(qū)的的工程程地質(zhì)質(zhì)、水水文地地質(zhì)條條件及及其發(fā)發(fā)展趨趨勢，，提供供設(shè)計計施工工所需需的定定量指指標(biāo)，，以及及設(shè)計計和施施工過過程中中的注注意事事項和和整治治措施施意見見。隧道地地質(zhì)勘勘察3、詳細(xì)細(xì)勘察察主要手手段：：調(diào)查查測繪繪、物物探、、鉆探探、坑坑探、、槽探探等應(yīng)提交交的資資料：：詳勘勘結(jié)束束后，，原始始記錄錄、計計算、、底圖圖等應(yīng)應(yīng)在現(xiàn)現(xiàn)場認(rèn)認(rèn)真進進行校校檢、、分類類和整整理，，完成成詳勘勘說明明書（（根據(jù)據(jù)詳勘勘提出出對設(shè)設(shè)計和和施工工方案案的建建議））。地地質(zhì)詳詳勘成成果書書（包包括地地質(zhì)平平面圖圖和剖剖面圖圖，重重大地地質(zhì)問問題的的評價價，鉆鉆探、、試驗驗資料料整編編等））水文勘勘察1、概述述隧道與與地下下水的的影響響關(guān)系系，主主要出出現(xiàn)兩兩種現(xiàn)現(xiàn)象：：一是是隧道道內(nèi)涌涌水，，這將將惡化化圍巖巖穩(wěn)定定狀態(tài)態(tài)，導(dǎo)導(dǎo)致施施工困困難，，增大大工程程造價價；二二是地地表枯枯水，，造成成工業(yè)業(yè)涌水水及飲飲水困困難。。2、地下下水涌涌水調(diào)調(diào)查內(nèi)容：：通過過對構(gòu)構(gòu)造裂裂隙、、地下下水露露頭的的調(diào)查查，判判明含含水層層、透透水層層、隔隔水層層的范范圍及及其與與隧道道的關(guān)關(guān)系和和影響響程度度。調(diào)調(diào)查地地下水水的類類型以以及與與地表表水的的供給給關(guān)系系，地地下水水的動動態(tài)變變化規(guī)規(guī)律；；調(diào)查查地下下水的的流量量、流流向及及水質(zhì)質(zhì)水文勘勘察3、枯水水調(diào)查查水資源源的利利用狀狀況，，溪流流的流流域和和流量量，泉泉水、、地下下水的的狀態(tài)態(tài)，植植被、、氣象象與隧隧道涌涌水的的相關(guān)關(guān)聯(lián)問問題，，以往往工程程的枯枯水資資料。。氣象調(diào)調(diào)查1、基本本內(nèi)容容：隧隧道地地區(qū)的的季節(jié)節(jié)變化化、氣氣溫、、氣壓壓、風(fēng)風(fēng)速、、風(fēng)向向、降降雨量量、積積雪量量、降降霧的的程度度、凍凍結(jié)深深度等等，其其中氣氣溫、