隧道勘测及隧道位置的选择-隧道勘测
隧道的勘察及位置的选择
隧道的勘察及位置的选择Tunnel and location choice survey摘要——我国公路隧道随着交通建设的高速发展而不断增加，目前国家将建设重点向我国西部地区转移，高速公路网的建设必须面临大量的隧道工程。
隧道勘测为确定隧道位置、施工方法和支护、衬砌类型等技术方案，对隧道地处范围内的地形、地质状况，以及对地下水的分布和水量等水文情况要进行勘测。
本文简单介绍了隧道的勘察及位置选择的工程中经常使用的一些方法。
Abstract——China's highway tunnel construction with the rapid development and traffic increase, the current national focus to the construction of the western regions of China, the construction of the highway network must face a large number of tunnels. Tunnel tunnel investigation to determine the location, construction methods and bracing, lining type of technology solutions, within the scope of the tunnel is located in the terrain, geological conditions, as well as the distribution and quantity of groundwater hydrology, etc. to carry out the investigation. This paper briefly describes the survey and location of the tunnel project selected some of the methods commonly used.关键词：隧道勘察目的调查位置选择洞口位置Keywords: Tunnel investigation Purpose Survey Selecting a Location Hole location正文隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车动车辆通行的建筑物。
勘测师在隧道设计中的应用
勘测师在隧道设计中的应用隧道的建设是现代交通和基础设施建设中的重要组成部分。
随着城市化的不断推进和交通需求的增加，隧道的规模和数量也在不断增加。
在隧道设计和建设的过程中，勘测师起着至关重要的作用。
本文将探讨勘测师在隧道设计中的应用，以及他们的职责和技术。
一、勘测师的职责勘测师是土木工程领域的专业人士，主要负责测量和绘制工程项目的地形、地貌和地下构造等信息。
在隧道设计中，勘测师承担以下职责：1. 地表勘测：勘测师通过现场测量，获取隧道所在地区的地表地貌数据，包括地形、地势高差、地质情况等。
这些数据对于确定隧道的走向和纵断面设计非常重要。
2. 地质勘察：勘测师进行地质勘查，了解隧道所穿越的地层情况，包括地层岩性、地下水位以及可能存在的地质灾害等。
这些数据对于选择合适的隧道施工方法和确定隧道支护措施至关重要。
3. 测量控制点的设置：勘测师根据设计要求，在现场确定测量控制点，并进行测量和标记。
这些控制点可以作为后续测量的基准，确保隧道设计的准确性和一致性。
二、勘测师在隧道设计中的应用隧道设计的过程中，勘测师发挥着重要的作用，主要体现在以下几个方面：1. 路线选择：在隧道建设之前，勘测师通过地表勘测和地质勘察，提供可行的隧道路线选择。
根据地形地貌和地质情况，勘测师可以评估不同路线的施工难度和成本，并提供优化方案。
2. 纵断面设计：勘测师根据地表勘测和地质勘察的数据，进行隧道的纵断面设计。
通过计算和分析，确定隧道的净高、净宽、路基高度等参数，确保隧道的正常通行和安全性。
3. 施工控制：勘测师在施工过程中，进行测量和监测，确保隧道施工的准确性和稳定性。
他们会设置测量控制点、进行隧道切口的监测、隧道施工的变形监测等，及时发现并解决问题。
4. 隧道支护措施设计：根据地质勘察的数据，勘测师对隧道的支护和防护措施进行设计。
他们会评估地质条件和工程要求，选择适当的支护结构和材料，确保隧道的安全性和稳定性。
三、勘测技术的应用在隧道设计中，勘测师使用了许多先进的测量技术和工具，以提高勘测的准确性和效率。
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
隧道工程中的地质调查与勘测
隧道工程中的地质调查与勘测地质调查与勘测在隧道工程中扮演着关键的角色，对于确保隧道的安全施工和运营至关重要。
隧道工程的地质环境通常复杂多变，因此在进行隧道工程之前，对地质条件进行充分的调查与勘测是必不可少的。
首先，地质调查是隧道工程准备阶段的重要环节。
通过对工程所在区域的地质环境进行详细的了解和分析，可以预测可能遇到的地质问题，有针对性地采取相应的工程措施。
例如，如果在地质调查中发现了较大规模的断层带或者地下水丰富，就需要相应地采取加固措施，以确保隧道的稳定性和安全性。
其次，地质调查与勘测可以为隧道工程的设计提供依据。
通过对地质地貌、水文地质条件以及岩土工程性质等进行精确的勘测，可以为隧道的设计提供准确的参数。
例如，在隧道工程设计中，需要了解地下水位、土层分布、地下水流动方向等信息，以便为防水、排水和增强工程设计提供基础。
此外，地质调查与勘测还可以为隧道施工过程中的风险评估提供可靠的数据。
通过对地质条件的详细了解，可以预测隧道施工过程中可能遇到的困难和危险，从而采取相应的措施来减少事故发生的概率。
例如，在地质勘测中，可以发现地下空洞、不稳定地层等隐患，及时采取填充、加固等措施，避免因地层塌方导致的施工事故。
隧道工程中的地质调查与勘测还可以为环境保护提供支撑。
通过对地质环境的调查，可以评估工程对周围环境的影响，并制定相应的环境保护措施。
例如，在施工过程中，如果发现了地下水源，需要采取措施防止地层污染，确保地下水资源的安全性。
最后，地质调查与勘测对隧道工程的运营和维护也具有重要意义。
通过对隧道周围地质环境的了解，可以避免隧道使用过程中出现的地质灾害，及时进行病害修复和维护。
另外，地质调查与勘测还可以为隧道的日常管理提供支持，例如遥感监测和地面观测等手段可以用来监测地质变化，以提早发现潜在的危险。
综上所述，地质调查与勘测在隧道工程中的重要性不容忽视。
通过地质调查与勘测，可以为隧道的设计、施工、运营和维护提供准确的地质信息和可靠的数据支持。
隧道勘测设计
隧道勘测设计测阶段。
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复杂的隧道可以考虑用一阶段勘测。
勘测设计的基本内容有：（1）隧道工程调查。
调查隧道穿越地质的地质、地貌、生态环境等自然条件，他们与隧道工程有着密切的联系；（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）洞口位置的选择。
初测：根据批准的计划任务书所确定的路线走向、公路等级及隧道方案，作进一步勘查、比选，以确定隧道位置，为编制初步设计提供资料。
应完成的勘测工作有：隧道所在地区自然条件的调查；隧道工程对周围环境影响的调查；隧道所在地区开发规划的调查；工程地质及水文地质的调绘；地形、高程、导线的测量。
定测：根据批准的初步设计文件及审核意见，在初测基础上，进一步核对、落实和深化相关勘测资料，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节隧道工程调查隧道是埋置在地层中的工程建筑物，地层情况千变万化、错中复杂，为了进行隧道规划、设计、施工和维护管理，应预先获得各种有关资料，需要进行调查。
包括地形调查、地质调查、气象调查、环境调查、施工条件调查以及与工程有关的法令法规调查等。
调查做的越广泛，越深入细致、准确，所起的作用就越大。
调查时应首先明确调查目的，各阶段的任务和调查顺序。
由于在规划、设计、施工等阶段，调查的目的、内容及精度不同，所以通常按收集已有文献资料、初步调查和详细调查的顺序进行。
（一）文献资料的收集地形地貌资料通常指地形图。
一般情况下应从国家测绘系统收集到两种比例尺的地形图：1/50000~1/25000，主要用于路线规划；1/2000~1/1000，主要用于隧道方案比选和隧道定位；航空照片或卫星遥感照片，主要用于重要的长大隧道；地形资料是线路确定方案、初测、定测，以及隧道的初步设计、施工图设计的基本资料。
是进行线路选择、线形确定、用地以及自然环境、地形地质判断的基本资料。
铁路隧道规范
1 总 则1.0.1 为了贯彻国家有关法规和铁路技术政策，统一铁路隧道设计技术标准，使铁路隧道设计符合安全适用、技术先进、经济合理的要求，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于铁路网中客货列车共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于160h m /k 、货物列车设计行车速度等于或小于120h m /k 的Ⅰ、Ⅱ级标准轨距铁路隧道的设计。
1.0.3 隧道按其长度可分为:特长隧道 全长10000m 以上;长 隧 道 全长3000m 以上至10000m; 中长隧道 全长500m 以上至3000m; 短 隧 道 全长500m 及以下。
注:隧道长度是指进出口洞门端墙墙面之间的距离，以端墙面或斜切式洞门的斜切面与设计内轨顶面的交线同线路中线的交点计算。
双线隧道按下行线长度计算;位于车站上的隧道以正线长度计算;设有缓冲结构的隧道长度应从缓冲结构的起点计算。
1.0.4 隧道勘测设计，必须遵照国家有关政策和法规，重视隧道工程对生态环境和水资源的影响。
隧道建设应注意节约用地、节约能源及保护农田水利，对噪声、弃碴、排水等应采取措施妥善处理。
1.0.5 隧道设计应依据可靠完整的资料，针对地形、地质和生态环境的特征，综合考虑运营和施工条件，通过技术、经济比较分析，使选定的方案、设计原则和建筑结构符合安全适用、经济合理和环境保护的要求。
1.0.6 新建铁路隧道的内轮廓，必须符合现行国家标准《标准轨距铁路建筑限界》(GB146.2)的规定及远期轨道类型变化要求。
对于旅客列车最高行车速度160km/h 新建铁路隧道内轮廓尚应考虑机车类型、车辆密封性、旅客舒适度等因素确定，隧道轨面以上净空横断面面积，单线隧道不应小于422m ，双线隧道不应小于762m ;曲线上隧道应另行考虑曲线加宽。
设救援通道的隧道断面应视救援通道尺寸加大，救援通道的宽度不应小于1.25m 。
双层集装箱运输的隧道建筑限界应符合铁道部相关规定。
位于车站上的隧道，其内部轮廓尚应符合站场设计的规定和要求。
隧道工程考点(2)(1)
一．名词解释(5个)●隧道：隧道是一种修建在地下的，可供行人，交通及管线设施通过的一种工程建筑物。
●越岭线：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。
●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，即称垭口。
●傍山隧道：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，常需修建的隧道即为傍山隧道，也有称之为河谷线隧道。
●◆概念：隧道平面是指隧道中心线在水平面的投影●隧道纵断面是中心线展直后在垂直面的投影●隧道净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间，包括隧道的建筑界限，通风照明及其他功能所需的断面面积。
●隧道建筑限界：为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全，而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围。
洞门：在隧道洞口用圬工砌筑并加以一定建筑装饰的支挡结构物。
●避车洞：列车通过隧道时，为保证洞内人员及维修设备安全，在隧道两侧边墙上交错均匀地修建了洞室，用于躲避列车，故称之为避车洞。
●自然通风：利用洞内的自然风（由洞口间的温度差、大气压力差引起）和列车运行所引起的活塞风以达到通风的目的。
●机械通风：在通风机的作用下使风流沿着隧道全长方向流动的通风方式。
●围岩:隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩(土)体。
●●蠕变：指应力不变，而应变随时间增长。
●●松弛：应变不变，而应力随时间而衰减●自然拱的概念：围岩的变形不能得到有效的控制，当变形超过一定限度后，围岩发生松动、坍落，最终在洞室上方形成拱形。
●传统矿山法：采用钻爆法开挖和钢木构件支撑的施工方法称为传统的矿山法，或称为背板法。
●衬砌：开挖后的隧道，为了保持围岩的稳定性，隧道必须有足够强度的支护结构称为衬砌。
●明洞：指的是没有覆盖层,在露天施作仰拱、填充、支内模、挂防水板、绑钢筋、支外模、浇筑衬砌混凝土,再人工填土覆盖的洞称明洞。
隧道线路及断面设计及识读—隧道纵断面设计(隧道施工课件)
2.两个关系：曲线半径与视距的关系 超高与隧道断面关系
明暗变化 3.半径不宜小于不设超高的最小曲线半径，并符合视距要求
4.根据停车视距换算不加宽的最小曲线半径。
5.洞口应采用大半径曲线的引线与隧道衔接。
进隧道由明到暗
6.设置曲线有利于司机的“亮适应”。
出隧道由暗到明
隧道平纵断面设计
主要内容
1隧道平面设计
曲线上隧道缺点
曲线隧道设计要点
公路隧道平面线形设计要点
2隧道纵断面设计
坡道形式 坡度大小 坡段长度 坡段间的衔接
设计要素
公路隧道纵断面线形
公路隧道引线的平、纵断面线形
隧道平纵断面设计 - -2隧道纵断面设计
一、纵断面设计要素
1.坡道形式 两种：人字坡和单面坡
隧道平纵断面设计 - -2隧道纵断面设计
二、公路隧道纵断面线形
坡度以不妨碍排水的缓坡为宜 变坡点设足够的竖曲线 一般纵坡：
2%以下 ，大于3%不可取，规范：一般取3%。 在施工时需要设置不小于0.3%的纵坡（排水）
隧道平纵断面设计 - -2隧道纵断面设计
三、公路隧道引线的平、纵断面线形
应当保证有足够的视距和行车安全，尤其在进口一侧，需要在
(3)明线曲线Βιβλιοθήκη 量坡度i允= i限- i曲
？克服曲线阻力
i允－设计中允许采用的最大坡度 i限－按照线路等级规定的限制最大坡度 i曲－曲线阻力折算的坡度折减量
(4)隧道内坡度折减(>400m)
i允=m i限- i曲
（1）湿度大，轮轨粘着系数低 （2）隧道内空气阻力增大
隧道平纵断面设计 - -2隧道纵断面设计
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伴以有害节理切割时，易产生坍方和顺层滑动；在此情况下，如以明洞通过 时应慎重对待
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缓倾角岩层隧道位置的选择
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隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道位置的选择
（接上页）当隧道中线可能沿两种不同岩性的岩层走向通过时，地层滑动 将使隧道结构受到很大的剪力，以致把结构物损坏。应避免将隧道置于两 种不同的岩层软弱构造(破碎)带，而宜将隧道置于岩性较好的单一岩层中； 如果隧道恰在层间软弱面的上方，地层滑动会使隧道的某一段发生横向推 移，而与邻段断开。因此一定要尽可能避开软弱结构面，特别是不要把隧 道中线设成与软弱结构面的走向一致或平行，至少要成一定的交角。
• 隧道方案 — 当地形紧迫，山坡陡峭，不具备上述条件时，开凿
隧道，穿山而过，就成为唯一可行，而且是比较有利的方案。
隧道工程 2021/3/1
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隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道位置的选择
- 平面障碍
• 沿河傍山绕行方案 — 沿着山体自然弯曲傍山绕行，如果地形条
件尚能允许，则可采用。在不得已时，只得大劈坡，或高层填土，上设 御土墙，下设护坡护岸，有时还须跨谷建桥，有时为防滚石坠落，还需 设置防护明洞
隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道勘测
- 隧道勘测的一般规定
• 制定勘测计划
勘测计划包括对既有资料的收集和调查、地质勘察、 环境 调查、施工条 件调查、调查采取的方法等内容。
• 勘测资料应完备
隧道勘测工作一般包括搜集已有资料，地形、地质的调查测绘，工程地 质及水文地质勘探及试验等工作。
• 勘测的两个阶段
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隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道勘测
- 隧道工程测绘遵守的规定
• 按设计阶段要求搜集或测绘地形图，纵断面图、横断面图 • 测绘资料的图纸内容需反映隧道所在地的工程地质及水文地质情况 • 在隧道洞口和辅助坑道口的附近，按规定设置必要的平面控制点和水准点 • 测绘资料符合规定的精度要求
- 长隧道、特长隧道和地质条件复杂的隧道的调查
隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道位置的选择
- 褶皱构造与隧道位置的选择
褶皱构造有向斜和背斜两种基本类型，当隧道通过褶皱构造时，应尽量避 免将隧道置于向斜或背斜的轴部(a)、(b)，而应将隧道置于翼部(c)，则隧道 所处的地质条件类似单斜构造
褶皱构造隧道位置的选择
隧道工程 2021/3/1
当对隧道通过向斜和背斜轴部作 比较时，则背斜较向斜略好，若 向斜轴部处于含水层中，地下水 积聚凹底，洞身开挖所出现的涌 水及坍塌将比背斜严重，也将增 加施工的困难。
设计阶段勘测和施工阶段勘测
• 评价隧道工程对环境可能造成的影响
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隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道勘测
- 调查测绘
- 隧道工程调查的内容
• 自然概况 • 工程地质特征 • 水文地质特征 • 不良地质地段 • 地震基本烈度等级 • 气象资料 • 施工条件
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隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道位置的选择
- 断裂构造，接触带与隧道位置的选择
在选择隧道位置时，切忌沿着(或靠近平行)断层带或破碎带修建隧道， 特别是对于区域性大断裂，尤应注意绕避。当隧道线路必须通过断层 带时，应尽量使线路与断层走向正交，同时应避开严重破碎带，并应 使通过断层的地段最短。
- 按地形条件进行选择
- 高程障碍
• 绕行方案 — 当附近地形开阔，山坡地带宽敞时，克服高程障碍
的一个比较简易的办法是避开前方的山峰，迂回绕行而过
• 深堑方案 — 当地形比较开阔，有山谷台地可资展线时，就可以
尽量地把线路展长，坡度用足以争取把线路标高抬起到可能的高度。 然后把高程尚有不足之处，在山顶部位开凿深路堑通过
- 施工阶段地质调查
• 核定地质构造、岩性、地下水等 • 及时预测和解决施工中遇到的工程地质及水文地质问题 • 为验证修改设计提供依据
- 工程评价及处理措施
• 围岩自稳性
• 隧道涌水量、涌水压力、突然涌水等
• 岩土膨胀压力
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隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道勘测
• 滑坡、偏压 • 围岩状态和土压特性 • 高地应力区应力场 • 瓦斯、岩溶、及人为坑洞等
• 隧道直穿方案 — 如果在平面障碍的前方，开凿隧道，穿山而过，
虽然初期工程略大一些，但线路顺直平缓，工程单一，可不设急弯，没 有陡坡，路线行程缩短，运营条件改善，而且不受山坡坍方落石的威胁 如下图所示。从长远的利益来看，隧道方案往往是比较合理的。
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隧道勘测及隧道位置的选择
长隧道、特长隧道和地质条件复杂的隧道，应进行大面积的区域性工程地质 调查、测绘、并加强地质勘探核试验工作，查明区域地质构造及工程地质、 水文地质条件；当地下水对隧道影响较大时，应进行地下水的动态勘测
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隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道勘测
- 设计阶段地质调查
采用测绘、弹性波勘测、遥感、钻孔、试验坑道等方法进行
软弱结构面地带隧道位置的选择
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隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道位置的选择
•直立岩层 — 隧道通过直立岩层时，其中线宜垂直于岩层的走向穿过，
在隧道开挖过程中，易产生坍塌，甚至会导致大的坍力，致使地面形成 “天窗”
直立岩层中隧道位置的选择
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- - - 隧道位置的选择
隧道直穿方案示意图
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隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道位置的选择
- 按地质条件进行选择
- 单斜构造与隧道位置的选择
•水平或缓倾角岩层 — 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
- 围岩级别的确定
判断围岩级别是决策隧道设计、施工中各种问题的基础。围岩级 别的判定是按设计和施工两个阶段进行。施工阶段可根据已暴露 的围岩条件判定围岩级别，是对设计阶段的预判断进行修正，是 客观、可靠、可信的判断
隧道工程 2021/3/1
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隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道位置的选择
- 按地形及地质条件进行选择