隧道工程地質問題公路工程地質勘察的階段劃分與內容課件

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,隧道施工過程中塌方,隧道施工過程中塌方,1,這是,2010,年,7,月,16,日拍攝的廣西賓陽新建南黎鐵路那適,1,號,(,右,),、,2,號隧道7,月,11,日,15,時,56,分,新建南黎鐵路那適,2,號隧道,NGDK698+382,仰拱前方發(fā)生坍塌,10,名工人被困14,日上午,發(fā)生事故的,2,號隧道再次發(fā)生兩次塌方這是2010年7月16日拍攝的廣西賓陽新建南黎鐵路那適1號(,2,（一）地質構造與巖層產狀對隧道穩(wěn)定的影響,1,巖層產狀與隧道穩(wěn)定性的關系,水平巖層,中，由于洞室開挖失去支撐，常常發(fā)生拱頂坍塌掉塊穿越水平巖層的隧道，應,選擇在堅硬、完整的巖層,中在,軟硬相間,的情況下，隧道,拱部,應盡量設置在,硬巖,中傾斜巖層,中，,沿巖層走向,布置,隧道,一般是,不利,的，易產生,偏壓,，施工中還易產生,順層滑動,和,塌方,隧道沿巖層走向通過不同巖性的傾斜巖層時，應選在,巖性堅硬完整的巖層中,，,避免,將隧道選在不同巖層的,交界處,或有,軟弱夾層,的地帶一）地質構造與巖層產狀對隧道穩(wěn)定的影響1巖層產狀與隧道,3,易選擇層間連接緊密，厚度大、不透水、裂隙不發(fā)育、又無斷裂破碎帶的位置。

一般來說不利洞室兩側,邊墻所受側壓力不一致，易,造成洞室邊墻變形1,）軸線平行于巖層走向時,;,易選擇層間連接緊密，厚度大、不透水、裂隙不發(fā)育、又無斷裂破碎,4,不利，應分段開挖不能將洞室選在軟硬巖層的分界線上不利，應分段開挖5,（,2,）軸線垂直正交于巖層走向時；,若巖性均一，結構致密，層間連接緊密，節(jié)理不發(fā)育，則開挖最好若洞室軸線與巖層夾角小，,巖性非均質，垂直或斜交,層面節(jié)理發(fā)育，則易發(fā)生洞,頂塊石坍落2）軸線垂直正交于巖層走向時；若巖性均一，結構致密，層間連,6,1,巖層產狀與隧道穩(wěn)定性的關系,隧道軸向與巖層走向垂直或大角度斜交，是隧道在單斜巖層中的最好布置,在這種情況下巖層受力條件較為有利，開挖后易于成拱，同時圍巖壓力分布也較均勻，且?guī)r層傾角愈大，隧道穩(wěn)定性愈好1巖層產狀與隧道穩(wěn)定性的關系,7,2,地質構造與隧道穩(wěn)定性的關系,應當,避免,將隧道沿褶曲的,軸部,設置，該處巖層彎曲、裂隙發(fā)育，巖石較為破碎在,向斜軸部,常是地下水富集之處，開挖后會造成大量,地下水涌出,向斜軸部的巖層下部受拉，上部受壓，裂隙將巖層,切割,成,上小下大的楔形體,，隧道拱頂易于,產生巖塊坍落,通常盡量將,隧道設置在褶曲的翼部或橫穿褶曲軸,。

垂直穿越背斜的隧道,，其兩端的拱頂壓力大，中部壓力小隧道橫穿向斜,時，情況則相反2地質構造與隧道穩(wěn)定性的關系應當避免將隧道沿褶曲的軸部設,8,（,3,）軸線穿越褶皺地層時；,向斜軸部地下涌水和頂部巖石崩落較少發(fā)生洞頂坍塌，,但頂板破碎巖層易,發(fā)生小規(guī)模掉塊3）軸線穿越褶皺地層時；向斜軸部地下涌水和頂部巖石崩落9,1號位置：,相對3號有利，但應注意軸部破碎帶3號位置：,極為不利，易產生地下涌水和坍塌現象2號位置：,相對有利，但應注意傾斜巖層可能滑動1號位置：3號位置：2號位置：,10,（,4,）軸線穿過斷層破碎帶時；,1號位置：,極為有利，易產生滲水，洞室易破壞2號位置：,相對有利，但斷裂破碎帶處巖層壓力增加，且可能遇到高壓地下水4）軸線穿過斷層破碎帶時；1號位置：2號位置：,11,2,地質構造與隧道穩(wěn)定性的關系,斷層,對隧道工程，特別是對隧道施工會產生巨大不利影響斷層破碎帶,內不僅巖層破碎嚴重，還常是地下水的儲水空間或集水通道，在斷層破碎帶內的隧道施工極易產生,坍塌和涌水,斷層兩側的巖層,中往往存在一定的殘余地應力，因而,圍巖壓力較大,在選擇隧道位置時應盡量,避開,大規(guī)模,斷層,，若,不易避開,時，則應采用,隧道軸線與斷層線垂直或大角度通過,。

當隧道通過,幾組斷層,時，還應考慮,圍巖壓力,沿隧道軸線可能,重新分布,，斷層形成上大下小的,楔體,，可能將自重傳給相鄰巖體，使它們的地層壓力增加2地質構造與隧道穩(wěn)定性的關系斷層對隧道工程，特別是對隧道,12,隧道工程地質問題公路工程地質勘察的階段劃分與內容課件,13,（二）不良地質現象發(fā)育地區(qū)隧道位置的選擇,1,、滑坡地區(qū)隧道位置的選擇,小型滑坡,一般對隧道洞口產生影響，,大型滑坡,不僅影響洞口還會影響到洞身的穩(wěn)定性當隧道需要在滑坡地區(qū)通過時，必須查清滑坡地區(qū)的巖性、地質構造、水文地質條件，確定滑坡范圍、滑動面的位置、滑動方向及滑坡發(fā)生、發(fā)展的原因，才能判斷滑坡的穩(wěn)定狀態(tài)，以及將來可能發(fā)展的趨勢一般情況下,應避開滑坡體,，必須在,滑坡地區(qū)通過,時，應將,隧道設在滑動面以外一定部位處,如果滑動面有可能繼續(xù)向深部發(fā)展，則隧道位置應選在可能形成新滑面以下一定深度確認,古滑坡體,不會因隧道施工而,復活,，才能把隧道放在滑坡體內通過二）不良地質現象發(fā)育地區(qū)隧道位置的選擇1、滑坡地區(qū)隧道位,14,隧道工程地質問題公路工程地質勘察的階段劃分與內容課件,15,2,、崩塌巖堆地區(qū)隧道位置的選擇,（,1,）在,崩塌、落石,地區(qū)確定隧道位置時，必須查清,巖體中裂隙的產狀，延伸長度，膠結情況,及對公路可能構成的危害。

一般,小型崩塌、落石,地區(qū)，可以,清除,危巖或,嵌補,裂隙處理如果裂隙延伸長度大，張開無膠結，巖體穩(wěn)定性差，有,嚴重崩塌、落石隱患地段,，應以,長隧道,通過2,）隧道通過,巖堆地區(qū),時，必須查明巖堆的規(guī)模、范圍，巖堆的物質組成和密實程度及巖堆的穩(wěn)定狀態(tài)和發(fā)展趨勢一般情況下，應,避免,在,巖堆體內,設置隧道隧道必須通過巖堆體時，必須,放在巖堆體下一定深度,的,基巖,內，任何情況下都,不可,將隧道設在巖堆體與基巖,接觸面,上2、崩塌巖堆地區(qū)隧道位置的選擇（1）在崩塌、落石地區(qū)確定,16,圖,8-14,崩塌落石地段隧道方案,圖,8-15,巖堆地區(qū)隧道位置選擇,圖8-14 崩塌落石地段隧道方案圖8-15 巖堆地區(qū)隧道,17,二、地下水、地溫、瓦斯與巖爆問題,（一）地下水,1,、隧道涌水,：隧道涌水是指在富水的巖體中開挖隧道，當遇到互相貫通又含水的裂隙時，大量的地下水就涌入洞內，新開挖的隧道就成為排泄地下水的新通道2,、隧道浸水與滲水,：隧道位于地下特別是水下隧道，隧道圍巖常處于地下水的浸泡中隧道滲水,是指隧道建成后，地下水順洞身施工接縫或裂縫滲出的現象二）地溫：,對于深埋隧道，一般規(guī)定隧道內溫度不應超過,25,，超過這個溫度就應采取降溫措施。

三）瓦斯：,當隧道通過可能發(fā)生瓦斯的煤層時，必須有安全可靠的措施，如通風、,瓦斯檢查、防火防爆等四）巖爆：,指在地下巷道工作面上發(fā)生的巖片爆裂、巖塊彈射或崩落掉塊現象二、地下水、地溫、瓦斯與巖爆問題（一）地下水,18,第九章 公路工程地質勘探,第九章 公路工程地質勘探,19,公路工程地質勘察的目的,查明,工程地質條件,，,研究各種地質現象的性質、分布和規(guī)律，,提出工程地質評價，,預測可能出現的,工程地質問題,，,為工程選址、設計和施工提供可靠的地質資料公路工程地質勘察的目的 查明工程地質條件，研究各種地,20,第一節(jié) 公路工程地質勘察的階段與內容,公路工程地質勘察的工作內容,按照規(guī)定的設計程序分階段進行，常分為,可行性研究,，,初步勘察,和,詳細勘察,三個階段公路工程地質勘察必須根據,不同,的,勘察階段,，完成,各項勘察任務,各勘察階段,的工作內容和工作深度應與公路各,設計階段,的要求相適應不同勘察階段,對,工程地質勘察工作,有不同的要求第一節(jié) 公路工程地質勘察的階段與內容公路工程地質勘察的工,21,一、公路工程地質勘察階段,（一）可行性研究階段,根據發(fā)展國民經濟的,長遠規(guī)劃,和,公路網建設規(guī)劃,及,項目建議書,，對建設項目進行,可行性研究,。

公路可行性研究,按其,工作深度,，分為,預可行性研究,和,工程可行性研究,預可行性研究,：收集、研究已有文獻地質資料；,工程可行性研究,：踏勘，對各個可能方案作沿線實地調查，對大橋、隧道、不良地質地段等重要工點進行勘探（如物探），大致探明地質情況一、公路工程地質勘察階段（一）可行性研究階段,22,（二）初步工程地質勘察,（初勘,）,公路工程基本建設項目一般采用,兩階段設計,，即,初步設計,和,施工圖設計,目的,：,根據合同或協(xié)議書要求，在工程可行性研究的基礎上，對公路工程建筑場地進一步做好,工程地質比選工作,，為,初步選定工程場地,、,設計方案,和編制,初步設計文件,提供必需的工程地質依據初勘工作,可按,準備工作、工程地質選線、工程地質調繪、勘探、試驗、資料整理,等順序進行二）初步工程地質勘察（初勘）公路工程基本建設項目一般采,23,1,查明公路工程建筑場地的區(qū)域地質、水文地質、工程地質、條件，并作出評價2,進行綜合地質勘查，初步查明對確定工程場地的位置起控制作用的不良地質條件、特殊性巖土的類別、范圍、性質，評價對工程的危害程度，提供避繞或治理對策的地質依據3,初步查明場地地基的條件，為選擇構造物結構和基礎類型提供必要的地質資料。

4,查明沿線筑路材料的類別、料場位置、儲量和采運條件5,查明公路工程建筑場地的地震基本烈度，并對大型公路工程建筑物場地按設計需要進行場地烈度鑒定或地震安全評價6,提供編制初步設計文件所需的地質資料初勘任務：,初勘任務：,24,（三）詳細工程地質勘察,（詳勘）,目的,：,根據已批準的初步設計文件中所確定的修建原則、設計方案、技術要求等資料，有針對性地進行工程地質勘察工作，為確定公路路線、工程構造物的位置和編制施工圖設計文件，提供準確、完整的工程地質資料詳勘工作,可按,準備工作、沿線工程地質調繪、勘探、試驗、資料整理,等順序進行深度,應滿足,施工圖設計,的需要三）詳細工程地質勘察（詳勘）目的：詳勘工作可按準備工作,25,詳勘任務：,1,在初勘的基礎上，根據設計需要進一步查明建筑場地的工程地質條件，最終確定公路路線和構造物的布設位置2,查明構造物地基的地質結構、工程地質及水文地質條件，準確提供工程和基礎設計施工必需的地質參數3,根據初勘擬定的對不良地質、特殊性巖土防治的方案，具體查明其分布范圍、性質，提供防治設計必需的地質資料和地質參數4,對沿線筑路材料料場進行復核和補勘，最后確定施工時所采用的料場。

詳勘任務：1在初勘的基礎上，根據設計需要進一步查明建筑場,26,二、公路工程地質勘察的內容,（,1,）路線工程地質勘察,（,2,）特殊地質、不良地質地區(qū)（地段）的工程地質勘察,（,3,）路基、路面工程地質勘察,（,4,）橋渡工程地質勘察,（,5,）天然建筑材料勘察,（,6,）隧道工程地質勘察,二、公路工程地質勘察的內容（1）路線工程地質勘察,27,補充知識：,公路工程地質勘察,成果報告,的內容,(1),勘察目的、要求和任務；,(2),擬建工程概述；,(3),勘察方法和勘察任務布置；,(4),場地地形、地貌、地層、地質構造、巖土性質、地下水、不良地質現象的描述與評價；,(5),場地穩(wěn)定性和適宜性的評價；,(6),巖土參數的分析與選用；,(7),巖土利用、整治、改造方案；,(8),工程施工和使用期間可能發(fā)生的巖土工程問題的預測、監(jiān)控和預防措施的建議；,(9),必要的圖件補充知識：公路工程地質勘察成果報告的內容(1)勘察目的、要,28,二、工程地質圖表,1,綜合工程地質平面圖,2,勘探點平面布置圖,3,地層綜合柱狀圖,4,工程地質剖面圖,5,土工試驗成果表,6,現場原位測試圖件,7,其它專門圖件,補充知識：,二、工程地質圖表補充知識：,29,隧道工程地質問題公路工程地質勘察的階段劃分與內容課件,30,隧道工程地質問題公路工程地質勘察的階段劃分與內容課件,31,多個鉆孔柱狀圖,工程地質剖面圖,多個鉆孔柱狀圖工。