隧道工程勘察設(shè)計

隧道工程『第二章▎隧道工程的勘測設(shè)計2『2.1▎隧道的工程調(diào)查『2.2▎隧道的位置選擇『2.3▎隧道線路設(shè)計隧道工程SUIDAOGONGCHENG『2.4▎隧道橫斷面設(shè)計『2.5▎隧道勘測設(shè)計文件的內(nèi)容和組成

工程實踐中必須重視地質(zhì)條件對隧道工程的影響，充分做好地質(zhì)調(diào)查工作，查明隧道所處位置的工程地質(zhì)條件和水文條件，以及隧道施工和運營對環(huán)境保護的影響，充分占有資料，避免設(shè)計工作中的盲目性。

文獻資料收集主要指地形地貌、鄰近工程、氣象、水文及區(qū)域性地質(zhì)、用地及環(huán)境、災(zāi)害等資料，目的是規(guī)劃線路和編制以后的調(diào)查計劃。收集資料應(yīng)以擬建隧道為中軸,取較大范圍調(diào)查?！?.1▎隧道的工程調(diào)查『2.1.1▎既有文獻資料收集

線路位于四川省和甘肅省境內(nèi)，起于成都，經(jīng)什邡、茂縣、松潘至九寨溝，向北延伸連接擬建蘭渝鐵路的哈達(dá)鋪站。線路全長約462km。全線地跨成都市、德陽市、綿陽市、阿壩州、甘南州5地（市）10縣（市），于岷山隧道洞身為兩省省界，四川省境內(nèi)長約378Km，甘肅省境內(nèi)長約84Km。地形地貌資料地質(zhì)資料工程資料氣象資料用地及環(huán)境資料災(zāi)害資料文獻資料收集指地形圖、航空照片和遙感與遙測資料。地質(zhì)圖、說明書。鄰近隧道及其他土建工程所記錄的工程地質(zhì)水文地質(zhì)資料。氣溫、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、降水、……等。工程、施工及臨時用地。自然環(huán)境文物古跡、自然保護區(qū)、居民環(huán)境等。暴雨雪、臺風(fēng)、地震、滑坡等發(fā)生的規(guī)模、頻度。

隧道調(diào)查分施工前和施工中兩階段?！?.1.2▎地形、地質(zhì)調(diào)查1.施工前各階段的地形與地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容

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)地下水類型及地下水位、含水層的分布范圍及相應(yīng)的滲透系數(shù)、水量和補給關(guān)系、水質(zhì)及其對混凝土的侵蝕性，有無異常涌水、突水；

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、流沙、鹽漬土、鹽巖、多年凍土、雪崩、冰川等不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)現(xiàn)象；龍門山長、短隧方案示意圖干磨坊特大橋橋址處垮塌山體

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、有害成分和含量，并預(yù)測和評價其對施工、營運的影響，提出防治措施；

6)按《中國地震裂度區(qū)劃圖》的規(guī)定或經(jīng)地震部門鑒定，確定隧道所處地區(qū)的地震動峰值加速度系數(shù)。2.施工中工程地質(zhì)調(diào)查應(yīng)完成的任務(wù)

1)

核定巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水等情況，分析判定實際揭露的圍巖級別；2)

采用超前地震波反射、聲波反射、地質(zhì)雷達(dá)等物理手段，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)報解決施工中遇到的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)問題；3)

為驗證和修改（變更）設(shè)計及調(diào)整施工方案提供依據(jù)。3.施工前三階段段勘察的目標(biāo)標(biāo)內(nèi)容(1)可行性研究勘勘察公路可行性研研究按其工作作深度，分為為預(yù)可行性研究究和工程可行性研研究。預(yù)可行性研研究中的勘察察著重是收集集和研究既有有的文獻資料料；而在工程程可行性研究究中，要分析析隧道中軸一一定范圍的地地形地貌、鄰鄰近工程、氣氣象、水文及及區(qū)域性地質(zhì)質(zhì)、用地及環(huán)環(huán)境、災(zāi)害等等既有資料及及沿路線進行行地面踏勘，，為隧道路線線走向比選提提供區(qū)域地形形、地質(zhì)和環(huán)環(huán)境等基本資資料。太平長隧方案案隧道進口照照片新塘關(guān)地形地地貌(2)初步勘察在踏勘獲取資資料的基礎(chǔ)上上，進行初勘勘，初步查明明地形、地質(zhì)質(zhì)條件及其他他環(huán)境狀況對對線路線形、、隧道走向、、洞口位置、、隧道長度以以及隧道其他他附屬工程的的影響。干磨坊隧道進進口巖堆龍龍門山山隧道進口巖巖堆初勘的目的是是選擇隧道位置置和初步確定圍巖巖類別?？辈鞈?yīng)由有有相應(yīng)資質(zhì)的的地質(zhì)部門中中有經(jīng)驗的地地質(zhì)工程師以以現(xiàn)場踏勘、、測繪和必要要的勘探工作作等方式進行行，主要查明明地形、地貌貌、地質(zhì)構(gòu)造造、地層巖性性、特殊地質(zhì)質(zhì)、不良地質(zhì)質(zhì)、地下水以以及其他地質(zhì)質(zhì)特征。太平短隧進口口照片喀喀玉玉溝地形地貌貌調(diào)查完畢后進進行歸納整理理和分析研究究，寫出調(diào)查查報告書，并并附上調(diào)查線線路圖、地質(zhì)質(zhì)平面圖和地地質(zhì)剖面圖。。最后要提供供的資料：隧隧道工程地質(zhì)質(zhì)說明書；隧隧道工程地質(zhì)質(zhì)平面圖，洞洞口、洞身工工程地質(zhì)橫斷斷面圖；鉆孔孔地質(zhì)柱狀剖剖面圖、試驗驗資料匯總表表、航空照片片地質(zhì)解釋資資料及工程地地質(zhì)照片、野野外素描圖等等。(3)詳細(xì)勘察在初勘的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，進一步步用鉆探、物物探和測試等等方法作詳細(xì)細(xì)勘察，詳細(xì)細(xì)進行地形、、地質(zhì)和環(huán)境境等調(diào)查。其其調(diào)查的內(nèi)容容有巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地表水及地下下水、地下資源等。巖性調(diào)查包括巖石的種種類和巖石特特征，松散堆堆積物，巖石石的物理、力力學(xué)性質(zhì)，風(fēng)風(fēng)化以及變質(zhì)質(zhì)情況等。地質(zhì)構(gòu)造包括地層、巖巖層產(chǎn)狀、褶褶皺、斷層與與破碎帶、節(jié)節(jié)理、劈理及及圍巖結(jié)構(gòu)完完整狀態(tài)。地下水與地表水的涌水及枯水水狀態(tài)，地層層含水層與隔隔水層的分布布、水的補給給來源等。地下資源包括礦物資源源、天然氣、、溫泉、地?zé)釤岬?。對上述述事項?yīng)逐個個研究和說明明，著重考慮慮對隧道的設(shè)設(shè)計與施工的的影響，而不不必作理論上上的詳細(xì)討論論。詳細(xì)勘察的方方法主要有地球物理勘探探（簡稱物探））和化學(xué)勘探（簡稱化探））等，而在隧隧道工程勘測測中主要應(yīng)用用物理勘探，，其中最常用用是電阻法與與彈性波法兩兩種，是測定定斷層、軟弱弱帶、地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造的好方法法，但應(yīng)與鉆鉆探配合、對對照。此外還有簡易易鉆探法，如如螺旋鉆、沖沖擊鉆等。隨隨著科技的發(fā)發(fā)展，一些成成熟的技術(shù)也也移植到了地地質(zhì)鉆探中來來，如將微型型攝影儀放人人鉆孔內(nèi)，能能將孔內(nèi)的全全部情況拍攝攝成連續(xù)照片片或反映在電電視屏幕上等等。對于重要要的長大隧道道的地質(zhì)調(diào)查查，還可以采采用遙感技術(shù)術(shù)，在工程地地質(zhì)測繪中可可以更客觀更更全面地看到到在地球上觀觀測時看不到到或看不清楚楚的現(xiàn)象。此外，電阻法法在土質(zhì)隧道道中可在一定定范圍內(nèi)探明明砂礫層(含水層)。還可以在鉆鉆孔內(nèi)對透水水層的分布、、以及地下各各含水層情況況給出明確的的結(jié)果。(4)水文勘察隧道與地下水水的影響關(guān)系系，主要是兩兩個方面，一一是隧道內(nèi)出出現(xiàn)涌水，將惡化隧道道圍巖穩(wěn)定狀狀態(tài)，導(dǎo)致施施工困難，增增大工程造價價；另一個就就是枯水，造成隧道周周邊工業(yè)、農(nóng)農(nóng)業(yè)和飲水困困難。涌水可分為集中涌水和穩(wěn)定涌水。集中涌水有有時以突然發(fā)發(fā)生大量涌水水的形式出現(xiàn)現(xiàn)，往往造成成隧道塌方、、人身傷亡等等重大事故。。要定量掌握握集中涌水量量是是很困難難的，主要應(yīng)應(yīng)估計集中涌涌水對工程安安全有影響的的涌水位置、、涌水壓力、、最大涌水量量、穩(wěn)定涌水水量、山體穩(wěn)穩(wěn)定情況等。?？菟{(diào)查的主要內(nèi)容有有河（溪）流流的流域和流流量，水利資資源的利用情情況，泉水、、地下水的狀狀態(tài)，植被、、氣象與隧道道涌水的有關(guān)關(guān)連問題，以以往工程的枯枯水資料等。。4.詳細(xì)勘察應(yīng)提提供的資料1)概況：調(diào)查的目的的、場所、范范圍、內(nèi)容、、方法、時間間及參加人員員等。2)地形地質(zhì)概況況及巖石種類類：地形、地貌貌概況、區(qū)城城地質(zhì)概況、、氣象和周邊邊環(huán)境，地質(zhì)質(zhì)時代、巖相相、風(fēng)化及變變質(zhì)情況、物物理力學(xué)性質(zhì)質(zhì)及對工程的的影響以及巖巖石的流變特特性等；地層層分布，成層層狀態(tài)、褶曲曲、斷層、破破碎帶、層理理、片理、節(jié)節(jié)理等及其對對工程的影響響。3)各種相關(guān)的圖圖紙：隧道地形地地質(zhì)平面圖；；隧道地質(zhì)縱縱斷面圖；隧隧道洞口附近近地形圖；隧隧道洞口附近近地質(zhì)縱斷面面圖以及洞口口附近地質(zhì)橫橫斷面圖。4)圍巖分級情況況，重大地質(zhì)質(zhì)問題評價，，鉆探、試驗驗資料整編等等。5)調(diào)查中遺留問問題、隧道選選線、設(shè)計及及施工時應(yīng)注注意的問題及及有關(guān)進一步步調(diào)查的建議議?！?.1.3▎氣象調(diào)查隧道地區(qū)的氣氣象條件對隧隧道選線、設(shè)設(shè)計、洞外場場地布置和各各種施工設(shè)備備、施工組織織管理的設(shè)計計等方面都有有直接影響。。在隧道工程程設(shè)計施工中中，必須依據(jù)據(jù)氣象條件選選擇防凍混凝凝土、混凝土土骨料及用水水的保溫、施施工道路等；；另外隧道洞洞口附近的防防風(fēng)擋墻、預(yù)預(yù)防風(fēng)吹雪構(gòu)構(gòu)造物、植樹樹帶的位置、、洞口排出廢廢氣的流動方方向等還受洞洞口附近的風(fēng)風(fēng)向、風(fēng)速的的影響。降雨降雪氣溫、地溫風(fēng)向、風(fēng)速霧雪崩、風(fēng)吹雪雪洪水年降雨量、月月平均降雨量量、日最大降降雨量、小時時最大降雨量量。最大降雪日、、最大積雪量量、積雪期、、最大日降雪雪量、雪密度度、雪溫。年平均氣溫、、絕對最高最最低氣溫、日日溫差；凍結(jié)結(jié)期、凍結(jié)深深度、多年凍凍土深度，水水溫。頻率分布(年間、月間、、日間)。降霧天數(shù)和程程度（能見度度)。場所、規(guī)模、、頻度、時期期、種類。洪水量、水位位、時期。氣象調(diào)查內(nèi)容容(1)自然環(huán)境調(diào)查查調(diào)查隧道場區(qū)區(qū)及鄰近地區(qū)區(qū)相關(guān)地表水水系、地下水水露頭、涌泉泉、溫泉、沼沼澤、天然和和人工湖泊、、植被、礦產(chǎn)產(chǎn)資源以及動動植物生態(tài)等等自然環(huán)境狀狀況?！?.1.4▎工程環(huán)境調(diào)查查(2)社會環(huán)境調(diào)查查調(diào)查隧道場區(qū)區(qū)內(nèi)土地使用用情況、農(nóng)田田、水利設(shè)施施、建筑物、、地下管線情情況等。(3)生活環(huán)境調(diào)查查調(diào)查生產(chǎn)生活活用水、交通通狀況、施工工和營運噪聲聲、振動、污污水及廢氣排排放等對生態(tài)態(tài)環(huán)境的影響響；調(diào)查和預(yù)預(yù)測施工和運運營中地下水水大量流失可可能造成地表表沉降、塌陷陷、地面建筑筑物的破壞、、民眾生產(chǎn)生生活用水枯竭竭等環(huán)境問題題的影響程度度。隧道運營過程程中排出的廢廢氣和噪聲受受氣象條件和和通車情況影影響而隨時變變化，應(yīng)當(dāng)進進行全年測定定，并作出隧隧道建成前后后的比較。(4)施工條件調(diào)查查調(diào)查施工便道道、施工場地地、棄渣場地地、供水、供供電、通訊條條件和建筑材材料的來源、、品質(zhì)、數(shù)量量等以及其他他可能影響施施工的因素。。(5)工程環(huán)環(huán)境評評價報報告根據(jù)隧隧道工工程環(huán)環(huán)境調(diào)調(diào)查的的結(jié)果果，對對其環(huán)環(huán)境做做出評評價，，提交交環(huán)境境評價價報告告。報報告的的內(nèi)容容主要要包括括：本本地區(qū)區(qū)環(huán)境境工程程的概概要、、必要要性及及其評評價效效果；；環(huán)境境現(xiàn)狀狀；環(huán)環(huán)境預(yù)預(yù)測、、評價價和保保護措措施等等一系系列內(nèi)內(nèi)容。。應(yīng)按按照國國家有有關(guān)規(guī)規(guī)定，，在工工程設(shè)設(shè)計或或施工工中，，要采采取相相應(yīng)的的措施施，力力求滿滿足環(huán)環(huán)境保保護的的要求求，防防止環(huán)環(huán)境破破壞。?！?.2▎▎隧道位位置選選擇山區(qū)公公路線線形設(shè)設(shè)計根根據(jù)地地形條條件有有繞行方案、、路塹方案和和隧道方案等等。隧道方方案與與前兩兩種方方案相相比較較，能能使線線路平平緩順順直，，病害害少，，維修修簡單單，縮縮短線線路，，節(jié)省省運輸輸時間間，還還能最最大限限度地地減少少道路路修建建對自自然植植被的的破壞壞。公路隧隧道應(yīng)應(yīng)設(shè)計計為永久性性的構(gòu)造造物。。隧道道設(shè)計計應(yīng)滿滿足公公路交交通規(guī)規(guī)劃的的要求求，其其建筑筑限界界、斷斷面凈凈空、、隧道道主體體結(jié)構(gòu)構(gòu)以及及營運運通風(fēng)風(fēng)、照照明等等設(shè)施施，應(yīng)應(yīng)按《公路工工程技技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01）規(guī)定定的預(yù)預(yù)測交交通量量設(shè)計計。當(dāng)當(dāng)近期期交通通量不不大時時，可可采取取一次次設(shè)計計，分分期修修建。。隧道道總體體設(shè)計計應(yīng)遵遵循以以下原原則：：1)綜合比比選隧隧道各各軸線線方案案的走走向、、平縱縱線形形、洞洞口位位置等等，提提出推推薦方方案。。地質(zhì)質(zhì)條件件很差差時，，特長長隧道道的位位置應(yīng)應(yīng)控制制路線線走向向，以以避開開不良良地質(zhì)質(zhì)地段段；長長隧道道位置置亦應(yīng)應(yīng)盡可可能避避開不不良地地質(zhì)地地段，，并與與路線線走向向綜合合考慮慮；中中、短短隧道道可服服從路路線走走向。。2)根據(jù)公公路等等級和和設(shè)計計速度度確定定車道道數(shù)和和建筑筑限界界。3)根據(jù)隧隧道長長度、、交通通量及及其構(gòu)構(gòu)成、、交通通方向向以及及環(huán)保保要求求等，，選擇擇合理理的通通風(fēng)方方式，，確定定通風(fēng)風(fēng)、照照明、、交通通監(jiān)控控等機機電設(shè)設(shè)施的的設(shè)置置規(guī)模模。4)對隧道道內(nèi)外外防排排水系系統(tǒng)、、消防防給水水系統(tǒng)統(tǒng)、輔輔助通通道、、棄渣渣處理理、管管理設(shè)設(shè)施、、交通通工程程設(shè)施施、環(huán)環(huán)境保保護等等作綜綜合考考慮。。5)當(dāng)隧道道與相相鄰建建筑物物互有有影響響時，，應(yīng)在在設(shè)計計與施施工中中采取取必要要的措措施。。隧道位位置選選擇包包括洞身位位置和洞口位位置的選擇擇兩項項，主主要以以地形形、地地質(zhì)為為主等等進行行綜合合考慮慮。1．按地地形條條件選選擇隧隧道位位置『2.2.1▎▎隧道洞洞身位位置選選擇公路隧隧道是是克服服地形形障礙礙的有有效手手段，，地形形障礙礙包括括高程障障礙（公路路前進進方向向遇到到高山山時，，由于于坡度度的限限制不不能在在一定定距離離內(nèi)拔拔起越越過山山峰））與平面障障礙（線路路在山山區(qū)繞繞行時時，山山咀伸伸出太太急，，線路路無法法隨之之繞行行的現(xiàn)現(xiàn)象）），克克服地地形障障礙主主要有有繞行方方案、、深塹塹方案案及隧道方方案。一般情情況下下，采采用隧隧道方方案是是比較較有利利的。。隧道道方案案工程程量大大些，，工期期可能能長些些，但但它能能使線線路平平順緩緩直，，不需需用較較大的的坡度度，不不需設(shè)設(shè)置太太多、、太急急的曲曲線。。2．按線路條件選擇擇隧道位置(1)越嶺隧道位置選擇擇越嶺隧道所經(jīng)過的的地區(qū)一般山巒起起伏、地形陡峻、、地質(zhì)復(fù)雜，自然然條件變化很大，，越嶺隧道往往起起著控制路線局部部方向的作用，施施工時又常?？刂浦迫€工期，所以以越嶺隧道的位置置應(yīng)先在較大范圍圍內(nèi)比選，然后在在較小范圍內(nèi)定位位。隧道高程位置的選選定，通常宜根據(jù)據(jù)越嶺地段的地質(zhì)質(zhì)條件，以臨界高高程作為隧道穿越越方案的比選基礎(chǔ)礎(chǔ)，臨界高程是隧隧道造價、接線造造價及營運費用的的總和為最小的越越嶺高程?？傊?，越嶺隧道的的路線，應(yīng)進行較較大面積方案的選選擇，對可能穿越越的埡口，擬定不不同的越嶺高程及及其相應(yīng)的展線方方案，進行全面技技術(shù)經(jīng)濟比較后確確定。一般宜選擇擇地質(zhì)條件較好的的埡口一側(cè)穿越。。(2)沿河傍山隧道為改善山區(qū)道路線線形，提高車速、、縮短里程，常需需修建傍山隧道，，又稱為河谷線隧隧道。這種隧道一一般埋深較淺，地地質(zhì)條件復(fù)雜，如如有山體崩塌、錯錯落、巖堆、滑坡坡、泥石流、河岸岸沖刷等不良地質(zhì)質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生。路線沿河傍山，存存在道路繞行、明明挖路塹或修筑填填土路基很困難問問題，常采用隧道群或橋隧群解決。在選擇傍山山隧道位置時，應(yīng)應(yīng)盡量將隧道向山山側(cè)內(nèi)移，以保證證隧道有足夠的覆覆蓋層厚度，避免免道河流沖刷和不不良地質(zhì)對隧道穩(wěn)穩(wěn)定的不利影響。。在河道窄、沖刷刷力強的地段，還還應(yīng)注意水流沖刷刷對山體和洞身穩(wěn)穩(wěn)定的影響。如果橋隧相連，應(yīng)應(yīng)預(yù)先考慮施工中中的相互干擾及洞洞口邊坡的穩(wěn)定問問題。沿河傍山路路線，究竟采用長長大隧道、短隧道道群或橋隧群中的的哪種方案，應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟比較較。(3)不良地質(zhì)地段隧道道地質(zhì)條件在隧道位位置選擇諸因素中中通常起著決定性性作用，應(yīng)盡量使使洞身位于地質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)單一完整的地地層中，實際上工工程地質(zhì)、水文地地質(zhì)條件是千變?nèi)f萬化的，線路不得得不要通過各種不不良地質(zhì)地段，此此時選擇隧道位置置應(yīng)當(dāng)考慮如下因因素：1)崩塌斜坡前緣的部分巖巖體，被陡傾結(jié)構(gòu)構(gòu)面分割，并以突突然的方式脫離母母體，翻滾而下，，巖塊相互沖撞、、破壞，最后堆積積于坡腳而形成巖巖堆，這種過程與與現(xiàn)象稱為崩塌。。（圖2-1）。巨型崩塌常發(fā)生在在巨厚層狀和塊狀狀巖體中；軟硬相相間層狀巖體，多多以局部崩塌為主主。根本的解決辦辦法是選擇隧道位位置時，不要沿這這類山坡通過，不不得已時，也不要要把隧道置于地表表不厚的傍山位置置，而應(yīng)當(dāng)盡可能能地移入山體穩(wěn)定定巖層之中。圖2-1崩塌過程示意圖a)崩塌初期b)形成崩塌c)崩塌繼續(xù)發(fā)展2)滑坡、錯落斜坡巖土體沿著連連續(xù)貫通的破壞面面向下滑動的過程程與現(xiàn)象稱為滑坡坡。它是由于地下下水的活動、巖體體構(gòu)造、河流沖刷刷坡腳、不合理的的人為切坡或坡頂頂加載以及地震等等原因，山坡土體體沿某一軟弱面有有整體下滑的趨勢勢而形成的。選擇擇隧道位置時，應(yīng)應(yīng)盡可能避開滑坡坡地段。a)b)c)隧道也不應(yīng)在錯落落體內(nèi)通過。如果果必須通過此類地地段時，應(yīng)使隧道道洞身埋置在滑動動面或錯落體以下下一定深度的穩(wěn)固固地層中。與崩塌相比較，滑滑坡對斜坡的破壞壞不局限于斜坡前前沿，也可涉及深深層的破壞?；泊裁婵缮钊肫麦w內(nèi)內(nèi)部，甚至到坡腳腳以下，可分為坡上、坡腳和坡基等滑動類型（圖2-2）。圖2-2滑動類型a)坡上滑動b)坡腳滑動c)坡基滑動a)b)c)3)泥石流泥石流是發(fā)生在山山區(qū)的一種含有大大量泥砂、石塊的的特殊洪流，順山山溝或狹谷流淌而而下、來勢兇猛，，破壞力極大。泥石流的形成條件件地形條件：陡峭的山區(qū)，溝床床縱坡大，典型的的泥石流溝上游多多為三面環(huán)山,一面出口的漏斗狀狀地形。地質(zhì)條件：地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖巖石風(fēng)化破碎、新新構(gòu)造運動活躍、、崩塌滑坡多發(fā)的的地段。氣象水文條件：水既是泥石流的重重要組成部分，也也是泥石流活動的的基本動力和觸發(fā)發(fā)條件。我國泥石石流的水源主要是是暴雨、長時間的的連續(xù)降雨等。隧道必須穿過泥石石流溝床下部時，，應(yīng)使洞身置于基基巖中或穩(wěn)定的地地層中，并保證拱拱頂以上有一定的的安全覆蓋厚度。。要查明泥石流沖沖積扇范圍，不可可把洞口放在沖積積扇范圍以內(nèi)。當(dāng)當(dāng)隧道的洞口位置置毗鄰泥石流溝時時，應(yīng)注意將隧道道適當(dāng)延長以避免免泥石流可能擴散散范圍的影響。4)流砂流砂是一種土的活活動和作用，又稱稱流土，或稱土的的液化。土發(fā)生流流砂時呈懸浮狀態(tài)態(tài)，失去承載力。。修建在該土體上的的隧道，地基可能能發(fā)生沉陷、失穩(wěn)穩(wěn)而破壞。隧道一一般應(yīng)避開流砂地地段，無法避開時時，應(yīng)選擇其范圍圍最小且相對穩(wěn)定定地段，并以短距距離通過，還應(yīng)提提出合理可行的工工程處理措施，以以保證施工和洞身身安全。5)溶洞、土洞巖溶是指地表水或或地下水對可溶性性巖石（如石灰?guī)r巖）進行侵蝕、溶溶蝕而產(chǎn)生的溶洞洞。土洞則是由于于地表水或地下水水對土層溶蝕、沖沖刷而產(chǎn)生的空洞洞。選擇隧道位置時，，應(yīng)力求避免穿越越巖溶嚴(yán)重發(fā)育的的巨大空洞區(qū)、溶溶洞群及地質(zhì)構(gòu)造造破碎帶等地段，，盡量避開易溶巖巖與難溶巖的接觸觸帶，當(dāng)不可能避避開時，應(yīng)選擇在在較狹窄且影響范范圍最小處，以垂垂直或大角度穿過過，使通過的巖溶溶地段為最短。6)瓦斯在含煤地層中，蘊蘊藏著有害氣體，，如甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。隧道挖開后，有有害氣體逸出，輕輕則致人窒息，重重則引起爆炸，危危害甚大。選擇隧隧道位置時，最好好能避開。不得已已時，應(yīng)切實加強強通風(fēng)系統(tǒng)，以強強有力的通風(fēng)來稀稀釋有害氣體。(中梁山隧道瓦斯解解決方案)7)危巖、落石洞口地質(zhì)條件往往往很較差，在施工工和運營中，路塹塹邊坡和邊仰坡的的自然坡面的危巖巖和落石經(jīng)常砸向向路面，影響交通通安全。為防止落落石，通常采用接接長明洞的方法。。由于危巖、落石石的影響程度與短短隧道群、高邊坡坡密切相關(guān)。因此此，在選擇隧道位位置時，應(yīng)盡可能能地避免短隧道群群，而宜采用長大大隧道。對已成路路塹，如采用“支支、頂、錨、攔””。成渝高速公路中梁梁山隧道,通過二疊系上統(tǒng)龍龍?zhí)督M，瓦斯平均均含量30m3/t，最大相對涌出量量達(dá)181.09m3/t，最大絕對涌出量量50m3/min,瓦斯壓力4MPa。采取的主要措施施是：設(shè)置瓦斯自自動報警裝置、采采用安全防爆器材材爆破，超前鉆孔孔、導(dǎo)坑掘進釋放放瓦斯，嚴(yán)格監(jiān)測測，強化巷道式通通風(fēng)以降低瓦斯?jié)鉂舛龋沟猛咚购拷档皆试S值以以下，防止瓦斯爆爆炸。1．洞口位置選擇的的原則『2.2.2▎▎隧道洞口位置選定定洞口選擇應(yīng)綜合考考慮洞口地形、地地質(zhì)條件、洞外有有關(guān)工程及施工條條件、營運要求和和周圍環(huán)境保護，，通過技術(shù)、經(jīng)濟濟等因素比較確定定，不能單純考慮慮經(jīng)濟問題。洞口邊坡、仰坡頂頂面及其周圍，應(yīng)應(yīng)根據(jù)情況設(shè)置排排水溝及截水溝，，并和路基排水系系統(tǒng)綜合考慮布置置。高速公路、一級公公路和風(fēng)景區(qū)洞門門形式及其附屬設(shè)設(shè)施的設(shè)計應(yīng)力求求與自然環(huán)境相協(xié)協(xié)調(diào)，有條件時，，洞門周圍應(yīng)植物物綠化。隧道洞門應(yīng)與隧道道軸線正交?！霸邕M晚出”的原則。在決定定隧道洞口位置時時，為了施工及運運營的安全，隧道道宜長不宜短，即即寧可早一點進洞洞，晚一點出洞，，盡量避免大挖大大刷邊坡，破壞山山體穩(wěn)定，確保洞洞口邊坡及仰坡的的穩(wěn)定安全。2．洞口位置選擇的的具體要求(1)隧道洞口的邊坡及及仰坡必須保證穩(wěn)穩(wěn)定。有條件時，應(yīng)貼壁壁進洞(圖2-3所示)；條件限制時，邊邊坡及仰坡均不宜宜開挖過高，不使使山體開挖太甚，，也不使新開出的的暴露面太大。一一般情況下，各類類圍巖中隧道洞口口邊、仰坡的設(shè)計計開挖最大高度可可按表2-1控制。圖2-3貼壁進洞時洞口縱縱斷面示意圖18152018152520252015高度（m）1:1.51:1.251:1.251:11:0.751:0.751:0.51:0.51:0.3貼壁邊、仰坡坡率Ⅴ～ⅥⅣⅢⅠ～Ⅱ圍巖分級表2-1隧道洞口邊、仰坡坡的控制高度注:設(shè)計開挖高度系從從路基邊緣算起。。(2)洞口位置應(yīng)設(shè)在山坡穩(wěn)定、地質(zhì)條條件較好、地下水水不太豐富及排水水有利處。盡量避開滑坡、、崩塌、巖堆、巖巖溶、流砂、泥石石流、雪崩、冰川川等不良地質(zhì)地段段，并結(jié)合洞外相相關(guān)工程和施工的的難易，通過技術(shù)術(shù)經(jīng)濟比較確定洞洞口位置。(3)洞口位于懸崖陡壁壁下時，不宜切削原山坡，避免擾動坡面和和破壞地表植被及及暴露風(fēng)化破碎巖巖層。若洞口巖壁壁穩(wěn)定，基本不會會出現(xiàn)崩塌或落石石時，可以采用貼貼壁式，如圖2-3所示。若存在塌方方可能時，應(yīng)采用用接長明洞的辦法法，將洞口延伸至至危險范圍以外3～5m，如圖2-4所示。圖2-4懸崖陡壁下接長明明洞示意圖(4)跨溝或沿溝進洞時時，應(yīng)考慮水文情情況，結(jié)合防排水水工程，洞口不宜宜設(shè)在溝谷低洼匯匯水處，如圖2-5中A線。洞口最好放在在溝谷一側(cè)，讓出出溝心，留出泄水水通路，如圖2-5中B線。如果隧道附近近有河流、湖泊、、溪水等水源時，，洞口高程應(yīng)在洪洪水位安全線以上上，以防洪水倒灌灌入隧道。接長明洞圖2-5溝谷低洼附近洞口口平面位置示意圖圖(5)應(yīng)使隧道軸線與地地形等高線正交，，使洞口結(jié)構(gòu)物受受力條件好，避免免斜交進洞時存在在偏壓作用。當(dāng)只只能斜交進洞時，，也應(yīng)使交角不太太小，洞口覆蓋層層厚度不應(yīng)小于2～3m，其邊、仰坡應(yīng)采采取噴錨支護加固固。盡量避免坡面面平行型、山脊突突出部進入型、溝溝谷部進入型（圖圖2-6所示）。圖2-6隧道洞口軸線與地地形關(guān)系1-坡面正交型2-坡面斜交型3-坡面平行型4-山脊突出部進入型型5-溝谷部進入型BA(6)當(dāng)洞口地形平緩時時，一般也應(yīng)早進進洞晚出洞。應(yīng)結(jié)結(jié)合洞外路塹地質(zhì)質(zhì)、填方、排水、、棄渣場地和施工工工期等因素綜合合分析確定。若洞洞口位于堆積層上上，為避免引起坍坍塌、滑坡、保持持山體穩(wěn)定，一般般不宜大量刷坡，，需要時可以考慮慮接長明洞，確保保施工和運營安全全。(7)洞口位置置確定以以后，還還要考慮施工工場地的的布置。隧道洞洞口多在在山地溝溝谷之中中，地勢勢狹窄，，對于長長大隧道道，應(yīng)綜綜合考慮慮洞門附附近施工工場地、、棄渣場場以及施施工便道道等布置置對組織織施工和和工程進進度的影影響。(8)洞口附近近有地面面建筑及及地下埋埋設(shè)物時時,考慮提前前進洞,盡可能減減少附近近地面建建筑物、、地下埋埋設(shè)物與與隧道的的相互影影響,必要時采采取防范范措施。。設(shè)計施施工時應(yīng)應(yīng)考慮盡盡量少破破壞天然然植被，，以便最最大限度度地保護護自然景景觀。(9)河水漫坡坡地段的的洞口位位置，應(yīng)應(yīng)結(jié)合洞洞外路塹塹地質(zhì)、、棄渣、、排水及及施工等等因素綜綜合分析析確定，，避免洪洪水侵入入隧道。?！?.3▎▎隧道線路路設(shè)計『2.3.1▎隧道線路路平面設(shè)設(shè)計隧道平面面是指隧隧道中心心線在水水平面上上的投影影,隧道的平平面線形形設(shè)計要要按《公路路線線設(shè)計規(guī)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)規(guī)定進行行。線路路越直越越好，原原則上采采用直線線避免曲曲線。必必須設(shè)置置曲線時時，不宜宜采用設(shè)設(shè)超高的的平曲線線，且不不應(yīng)采用用設(shè)加寬寬的平曲曲線。設(shè)置平曲曲線時會會遇到小小半徑曲曲線和超超高，采采用小半半徑曲線線將會出出現(xiàn)以下下三個問問題：一是產(chǎn)生生視距問問題；二是增加加隧道內(nèi)內(nèi)噪聲和和振動；三為了確確保行車車安全，，必須限限制行車車速度。。隧道不設(shè)設(shè)超高的的圓曲線線最小平平半徑應(yīng)應(yīng)符合表表2-3規(guī)定。當(dāng)當(dāng)由于特特殊條件件限制隧隧道平面面曲線時時，其超超高值不不宜大于于4.0%，隧道的的停車視視距與會會車視距距應(yīng)符合合表2-4的規(guī)定。。表2-3公路隧道道不設(shè)超超高的圓圓曲線最最小半徑徑（（單位：：m）表2-4公路停車車視距與與會車視視距406080150220----會車視距（m）2030407511075110160210停車視距（m）20304060806080100120設(shè)計速度（km/h）二、三、四級公路高速公路、一級公路公路等級2004508001900335052507500>2.0%1503506001500250040005500≤2.0%2030406080100120設(shè)計速度（km/h）路拱單向行駛駛的長隧隧道，如如果在出出口一側(cè)側(cè)設(shè)置大大半徑曲曲線，面面向司機機的出口口處邊墻墻的亮度度是逐漸增加加的，這有有利于司司機的““光亮適應(yīng)應(yīng)”。『2.3.2▎隧道線路路縱斷面面設(shè)計隧道縱斷斷面是隧隧道中心心線展開開后在垂垂直面上上的投影影。隧道的縱縱坡以不妨礙排排水的緩坡為宜?？乜刂扑淼赖揽v坡的的主要因因素之一一是通風(fēng)風(fēng)問題，，一般把把縱坡控控制在2%以下。所所以隧道道內(nèi)縱線線形應(yīng)考考慮行車車安全性性、營運運通風(fēng)規(guī)規(guī)模、施施工作業(yè)業(yè)效率和和排水要要求，隧隧道縱坡不應(yīng)應(yīng)小于0.3%，這是考考慮到隧隧道在施施工和營營運時洞洞內(nèi)排水水的需要要,一般情況況不應(yīng)大大于3%；公路隧道道的基本本坡道形形式有單坡和人字坡兩種(見圖2-7)。單向通通行的隧隧道，設(shè)設(shè)計成單單坡(下坡)對通風(fēng)是是非常有有利。汽汽車產(chǎn)生生的有害害氣體少少，但坡坡度不要要大于3%，否則施工時時，高位洞口口的施工會有有困難。采用用自然通風(fēng)的的隧道，因為為兩端洞口的的高差是決定定通風(fēng)效果的的重要因素之之一，所以坡坡度可盡量采采用上限值，，但也不能大于3%。圖2-7坡道形式a)單坡b)人字坡a)b)采用人字坡的的隧道，施工工時隧道兩端端的出碴與排排水都有利，，但通風(fēng)較差，所以一般將將坡度控制在在1%以下為宜。人人字坡多用于于長大隧道,尤其是越嶺隧隧道。隧道內(nèi)的縱坡坡變更處均應(yīng)應(yīng)設(shè)置豎曲線線，并盡量選選用大值，以以利于通視和和通風(fēng)?？v坡坡變更的凸形形豎曲線和凹凹形豎曲線的的最小半徑和和最小長度應(yīng)應(yīng)符合表2-6之規(guī)定。202535507085100豎曲線長度1002504501000200030004000極限值2004007001500300045006000一般值凹形豎曲線半半徑10025045014003000650011000極限值200400700200045001000017000一般值凸形豎曲線半半徑2030406080100120設(shè)計速度（（km/h）表2-6豎曲線最小小半徑和最最小長度『2.3.3▎▎隧道線路接接線隧道洞口連連接線的平平面及縱斷斷面線形應(yīng)應(yīng)與隧道線線形相協(xié)調(diào)調(diào)，確保有有足夠的視視距和行駛駛安全。隧隧道兩端洞洞口連接線線的縱坡應(yīng)應(yīng)有一段距距離與隧道道縱坡保持持一致。（單位：m）為了使汽車車能順利駛駛?cè)胨淼?，，司機應(yīng)提提早知道前前方有隧道道，而且在在離隧道一一定距離時時，司機應(yīng)應(yīng)當(dāng)能自然然地集中注注意力觀察察到洞口及及其附近的的情況，并并保證有足足夠的安全全視距。把開始注視視的點稱為為注視點，從注視點點到安全視視距點所需需的時間稱稱為注視時間。從注視點點到洞口采采用通視線線形極為重重要。在洞洞口及其附附近放入平平曲線或豎豎曲線的變變更點時，，應(yīng)以不妨妨礙觀察隧隧道，且保保證有足夠夠的注視時時間為最低低限度?！豆匪淼涝O(shè)設(shè)計規(guī)范》（JTGD70-2004）規(guī)定洞外外連接線的的平曲線可可根據(jù)設(shè)計計速度來確確定，規(guī)定定3s設(shè)計速度行行駛長度范范圍的平曲曲線應(yīng)與洞洞內(nèi)一致。。同時還作作了以下規(guī)規(guī)定：(1)隧道洞口內(nèi)內(nèi)外各3s設(shè)計速度行行程長度范范圍的縱面面線形應(yīng)一一致，有條條件時宜取取5s設(shè)計速度行行程；（2）當(dāng)隧道建筑筑限界寬度度大于所在在公路的建建筑限界寬寬度時，兩兩端連接線線應(yīng)有不短短于50m的、同隧道道等寬的路路基加寬段段；當(dāng)隧道道建筑限界界寬度小于于所在公路路的建筑限限界寬度時時，兩端連連接線的路路基寬度仍仍按公路標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，，其建筑限限界寬度應(yīng)應(yīng)設(shè)有4s設(shè)計速度行行程的過渡渡段與隧道道洞口銜接接，以保持持隧道洞口口內(nèi)外橫斷斷面順適過過渡；（3）長、特長的的雙洞隧道道，宜在洞洞口外合適適位置設(shè)置置聯(lián)絡(luò)通道道，以方便便車輛調(diào)頭頭。設(shè)計速速度行程的的長度如表表2-7所示。表2-7設(shè)計速度形形成長度284255831111391675S22334467891111334S1725335067831003S行程長度2030406080100120設(shè)計速度/（km/h）（單位：m）近年來，在在山區(qū)高速速公路建設(shè)設(shè)中，遇到到一些距離離很近的短短隧道群，，對于這種種情況，可可視為長隧隧道，其平平、縱線形形指標(biāo)按長長隧道考慮慮。隧道內(nèi)的路路肩寬度與與一般道路路相比要縮縮小很多，，需要進行行平滑過渡渡，應(yīng)在適適當(dāng)?shù)木嚯x離內(nèi)收縮，，使汽車進進出隧道時時順利。所所以，通常常根據(jù)設(shè)計計車速設(shè)計計成1/25～1/50的楔形過渡段，在在這個收縮縮過渡段中中，一般應(yīng)應(yīng)當(dāng)由路緣石、護欄、路面標(biāo)志線線以及其他洞洞口附近的的構(gòu)造物等等?！?.4▎隧道橫斷面面設(shè)計『2.4.1▎▎隧道凈空與與限界隧道凈空指隧道襯砌砌內(nèi)輪廓線線所包圍的的空間,包括隧道建建筑限界、、通風(fēng)、照照明及其他他所需面積積?！八淼澜ㄖ尴藿纭笔菫榱吮１ＷC隧道內(nèi)內(nèi)各種交通通的正常運運行與安全全，而規(guī)定定在一定寬寬度和高度度范圍內(nèi)不不得有任何何障礙物的的空間范圍圍。也就是是說“隧道道建筑限界界”是指建建筑物（包包括襯砌、、通風(fēng)管道道等）不能侵入的的一種限界界。公路隧道建建筑限界（（圖2-8）由行車道道寬度(W)、左側(cè)向?qū)拰挾取⒂覀?cè)側(cè)向?qū)挾?L)、余寬(C)、人行道寬寬度(R)或檢修道寬寬度(J)等組成。相相應(yīng)基本寬寬度的數(shù)值值規(guī)定可參參見表2-8。為了消除或或減少隧道道邊墻給駕駕駛員帶來來恐之沖撞撞的心理效效應(yīng)（“側(cè)墻效應(yīng)”），保證證一定車速速的安全通通行，應(yīng)在在行車道兩兩側(cè)設(shè)置一一定的寬度度的側(cè)向?qū)拰挾然蛴鄬拰挕D2-8公路隧道建建筑限界(單位：cm)H-建筑限界高高度W-行車道寬度度；LL-左側(cè)向?qū)挾榷萀R-右側(cè)向?qū)挾榷菴-余寬J-檢修道寬度度R-人行道寬度度h-檢修道或人人行道的高高度EL-建筑限界左左頂角寬度度，EL=LLER-建筑限界右右頂角寬度度，當(dāng)LR=<1m時，ER=EL；當(dāng)LR>1m時，ER=1mREELLLLRJ或R250W250400H400ChCi%J或R建筑限界置置于隧道內(nèi)內(nèi)輪廓內(nèi)的的情況見圖圖2-9。圖2-9隧道建筑限限界的基本本情況（（單位：：cm）起拱線hhLL水平鉛垂鉛垂E隧道中線（路面面中線）鉛垂平行于路面垂直于路面水平水平垂直于路面垂直于路面垂直于路面LR25075E建筑限界50075250RLW/2（水平）（水平）i%W/2表2-8公路隧道建筑限限界橫斷面組成成最小寬度7.000.250.250.253.00×2207.500.250.250.253.25×2309.000.750.250.253.50×24010.001.000.500.503.50×26011.001.000.750.753.75×280二級公路三級公路四級公路9.750.750.750.750.503.50×26010.250.750.750.750.503.75×28010.500.750.751.000.503.75×210011.000.750.751.250.753.75×2120高速公路一級公路不設(shè)檢修道、人行道設(shè)人行道設(shè)檢修道右側(cè)左側(cè)隧道建筑限界凈寬檢修道J人行道R余寬C側(cè)向?qū)挾萀車道寬度W設(shè)計速度/(km/h）公路等級左側(cè)LL右側(cè)LR（單位：m）注：1.三車道隧道除增增加車道數(shù)外，，其他寬度同表表；增加車道的的寬度不得小于于3.5m。2.連拱隧道的左側(cè)側(cè)可不設(shè)檢修道道或人行道，但但應(yīng)設(shè)50cm（120km/h與100km/h時）或25cm（80km/h與60km/h時）的余寬。3.設(shè)計速度120km/h時，兩側(cè)檢修道道寬度不宜小于于1.0m;設(shè)計速度100km/h時,右側(cè)檢修道寬度度不宜小于1.0m。建筑限界高度，，高速公路、一一級公路、二級級公路取5.0m，三、四級公路路取4.0m。當(dāng)設(shè)置檢修道道或人行道時，，不設(shè)余寬；當(dāng)當(dāng)不設(shè)置檢修道道或人行道時，，應(yīng)設(shè)不小于25cm寬的余寬；隧道道路面橫坡，當(dāng)當(dāng)隧道為單向交交通時，應(yīng)取單單面坡；當(dāng)隧道道為雙向交通時時，可取雙面坡坡。坡度應(yīng)根據(jù)據(jù)隧道長度、平平縱線形等因素素綜合確定，一一般可采用1.5%～2.0%。當(dāng)路面采用單面面坡時，建筑限限界底邊線與路路面重合；當(dāng)采采用雙面坡時，，建筑限界底邊邊線應(yīng)水平置于于路面最高處。。對于單車道四四級公路的隧道道應(yīng)按雙車道四四級公路標(biāo)準(zhǔn)修修建。長、特長隧道應(yīng)應(yīng)在行車方向的的右側(cè)設(shè)置緊急停車帶帶。雙向行車隧道道，其緊急停車車帶應(yīng)雙側(cè)交錯錯設(shè)置。緊急停停車帶的寬度，，包含右側(cè)向?qū)拰挾葢?yīng)取3.5m，長度應(yīng)取40m，其中有效長度度不得小于30m。緊急停車帶的設(shè)設(shè)置間距不宜大大于750m。停車帶的路路面橫坡，長長隧道可取水水平，特長隧隧道可取0.5%～1.0%或水平。緊急急停車帶建筑筑限界的構(gòu)成成如圖2-10所示。布設(shè)檢檢修道、人行行道的隧道，，可不設(shè)緊急急停車帶，但但應(yīng)按500m間距交錯設(shè)置置行人避車洞洞。圖2-10緊急停車帶的的建筑限界、、寬度和長度度(單位：cm)a）寬度構(gòu)成及及建筑限界b）長度a）135°緊急停車帶RRLLLJ或RJ或R400250CEELC350i%h400HW2503000500500350過度段有效長度過度段側(cè)向?qū)挾萣）『2.5▎▎隧道勘測設(shè)計計文件的內(nèi)容容和組成根據(jù)交通部頒頒發(fā)的《公路工程基本本建設(shè)項目設(shè)設(shè)計文件編制制辦法》和《公路隧道勘測測規(guī)程》的要求，將公公路隧道勘測測設(shè)計的成果果編制成相應(yīng)應(yīng)的文件?！?.5.1▎定測階段有關(guān)關(guān)資料1.定測說明書說明書中要概概述執(zhí)行初步步設(shè)計審批意意見的情況，，若初步設(shè)計計有明顯、重重大的變更時時，必須說明明變更的理由由、原因以及及解決的措施施。根據(jù)地質(zhì)質(zhì)勘察、測量量和現(xiàn)場各種種調(diào)查資料，，對隧道工程程設(shè)計、施工工方案提出建建議。2.分類說明書按測量、地質(zhì)質(zhì)勘察和其他他各種調(diào)查三三項分別說明明。3.隧道洞外控制制測量、地質(zhì)質(zhì)勘察成果說說明書1)隧道平面控制