《隧道具體位置的選擇與區(qū)域工程地質(zhì)條件西南交通大學(xué)課程與資源中心PPT課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《隧道具體位置的選擇與區(qū)域工程地質(zhì)條件西南交通大學(xué)課程與資源中心PPT課件（55頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 鐵路、公路隧道是山區(qū)線路穿越山嶺時(shí)用來(lái)克服高程障礙的一種建筑物，是整條線路的重要組成部分。同迂回繞線的方法相比，往往可以縮短線路長(zhǎng)度、改善線路的平縱斷面以及日后的運(yùn)營(yíng)條件，但它相對(duì)路基建筑物而言，造價(jià)比較高，施工難度大，施工進(jìn)度也比較慢。 第1頁(yè)/共55頁(yè) 隧道的位置與線路是互為相關(guān)的。在一般情況下，當(dāng)一段線路的方案比選一旦確定以后，區(qū)段上中、短隧道的位置一般依從于線路的位置大體決定，最多是在上、下、左、右很小幅度內(nèi)作些小的移動(dòng)。但是，如果隧道很長(zhǎng)、工程規(guī)模很大、技術(shù)上也有一定的困難，屬于本區(qū)段的重點(diǎn)控制工程，那么這一區(qū)段的線路就得依從于隧道所選定的最優(yōu)位置，然后線路以相應(yīng)的展線到隧道的位置
2、。第2頁(yè)/共55頁(yè) 所以，隧道位置的選定與線路的選定是同時(shí)考慮的，不可分開。 隧道具體位置的選擇與區(qū)域工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、地形地貌條件、工程難易程度、投資的數(shù)額、工期的要求，以及現(xiàn)有的施工技術(shù)水平和今后運(yùn)營(yíng)條件等因素有關(guān)。 第3頁(yè)/共55頁(yè)第一節(jié)：隧道位置的選擇 地形條件與隧道位置的選擇 地質(zhì)條件與隧道位置的選擇 不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇主要內(nèi)容主要內(nèi)容第二節(jié)：隧道洞口位置的選擇 隧道洞口位置選擇原則 洞口防護(hù)及綠化原則第4頁(yè)/共55頁(yè)第一部分 隧道位置選擇 第5頁(yè)/共55頁(yè) 要選擇好隧道線路位置，一般說(shuō)來(lái)，主要應(yīng)對(duì)沿線的地形、地質(zhì)作詳盡的了解，充分掌握這兩方面的資料，認(rèn)識(shí)
3、它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，分清主次，統(tǒng)籌研究，處理好近期與遠(yuǎn)期、隧道工程與其它工程的關(guān)系，就可選擇出較為理想的隧道線路位置和恰當(dāng)?shù)乃淼肋M(jìn)出口位置。 第6頁(yè)/共55頁(yè) 隧道是克服地形障礙的有利手段，隧道位置的選擇很大程度上受地形的制約。地形障礙有高程障礙和平面障礙兩方面。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 高程障礙 平面障礙 第7頁(yè)/共55頁(yè)1、高程障礙 不管是鐵路還是公路，在前進(jìn)方向上如遇到高山，由于線路的坡度有嚴(yán)格的限制，不能在一定距離內(nèi)拔起越過(guò)山峰，于是高山就成了線路上的高程障礙。要客服這種障礙，可以有三種方案供選擇。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的
4、選擇 第8頁(yè)/共55頁(yè)1、高程障礙 （1）繞行方案 當(dāng)附近地形開闊，山坡地帶寬敞時(shí)，可以避開前方的山峰，迂回繞行而過(guò)。上述條件具備，比較簡(jiǎn)易的辦法。工程容易，工期較短，工程費(fèi)用也較少。 但繞行路線要延長(zhǎng)，長(zhǎng)期運(yùn)程增加；路線彎道增多，曲線半徑可能減少，運(yùn)行條件惡化，行車速度和牽引能力降低。尤其對(duì)于高速鐵路，給技術(shù)改造帶來(lái)困難。此外，繞行方案靠近山坡，地質(zhì)條件復(fù)雜，易于產(chǎn)生塌方、滑坡等。所以，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這一方案不可取，只有具備條件相宜時(shí)，才宜采用。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第9頁(yè)/共55頁(yè)1、高程障礙 （2）深路塹方案 當(dāng)?shù)匦伪容^開闊，有山谷臺(tái)地可以展線時(shí)，就可
5、以盡量地把線路展長(zhǎng)、坡度用足以爭(zhēng)取把線路高程抬起到可能的高度。然而抬高高程尚有不足之處，需在山頂部位開鑿深路塹通過(guò)。這種展線比繞行方案略少一點(diǎn)，但前者的缺點(diǎn)依然存在。而且在山頂開挖深路塹，破壞植被和環(huán)境，甚至對(duì)數(shù)百萬(wàn)年形成的生態(tài)平衡造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。另外工程量也很大，施工困難，邊坡穩(wěn)定性差，易引起塌方落石，后期養(yǎng)護(hù)工程量很大?，F(xiàn)在隨著隧道工程能力的增強(qiáng)，應(yīng)當(dāng)盡量避免深路塹方案。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第10頁(yè)/共55頁(yè)第11頁(yè)/共55頁(yè)1、高程障礙 （3）越嶺隧道方案 當(dāng)?shù)匦尉o迫，山坡陡峭，不具備上述條件時(shí)，開鑿隧道，穿山通過(guò)，就成為唯一可行，而且是比較有
6、利的方案。修建隧道可能工程量要大一些，工期也會(huì)長(zhǎng)一些，但是，它能使線路平緩順直，不需要較大的坡度，不需設(shè)置太多、太急的曲線。今后在長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)中，由于技術(shù)條件好，可以牽引更大的重量，可以提高行駛速度，縮短運(yùn)程，還不受外界干擾，戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期將是良好的掩護(hù)所。因此，從全局和長(zhǎng)期考慮，越嶺隧道方案是比較合理的。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第12頁(yè)/共55頁(yè)1、高程障礙 （4）工程案例 既有蘭新鐵路烏鞘嶺地段，建于建國(guó)初期，線路翻越海拔3600m相對(duì)高差1000多米的烏鞘嶺，受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的制約，采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低。打柴溝至黃羊鎮(zhèn)間，線路長(zhǎng)103.20km，采用20雙機(jī)坡，設(shè)有車
7、站13處，到發(fā)線有效長(zhǎng)度僅650m；為充分利用地形克服高差，盡量避免設(shè)置隧道或縮短隧道長(zhǎng)度，越嶺地段使用300m小半徑，進(jìn)行了多次足坡迂回展線，在烏鞘嶺山頂上的安遠(yuǎn)盆地形成了大坡道、蛇形彎，“蔚為壯觀”的來(lái)回展線場(chǎng)面，致使該段線路成為整個(gè)蘭新線的“瓶頸”。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第13頁(yè)/共55頁(yè)1、高程障礙 （4）工程案例 在蘭新線穿越烏鞘嶺地段，選線既要達(dá)到消除既有線上述弊端的目的，又要做好對(duì)既有線的有效利用和銜接，加之烏鞘嶺地區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，所以控制線路方案選擇的因素較多?？辈臁⒃O(shè)計(jì)人員在線路可能經(jīng)行的廣大區(qū)域內(nèi)，進(jìn)行了大范圍、多手段的加深地質(zhì)工
8、作，并結(jié)合展線工程，選擇不同越嶺隧道位置、高程及長(zhǎng)度，采用20、16、13三種限坡，進(jìn)行了數(shù)十個(gè)方案的研究比選。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第14頁(yè)/共55頁(yè)1、高程障礙 （4）工程案例 經(jīng)過(guò)比選，最終選定了技術(shù)可行、地質(zhì)條件相對(duì)較好和經(jīng)濟(jì)合理的13坡度、20.05km特長(zhǎng)隧道越嶺線路方案。該方案將既有蘭州西至武威南段的打柴溝龍溝之間7個(gè)車站8個(gè)區(qū)間改為1個(gè)區(qū)間，運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)度由59.7km縮短為29.3km，限坡由20降為13，從而大幅度提高蘭州至武威段的運(yùn)能和運(yùn)量。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第15頁(yè)/共55頁(yè)1、高程障礙 （4
9、）工程案例一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第16頁(yè)/共55頁(yè)2、平面障礙 鐵路、公路進(jìn)入山區(qū)，這里山巒起伏，河谷蜿蜒，線路不得不依山傍河迂回前進(jìn)。有時(shí)走行在凹岸，則需注意是否受到河水沖刷。如果走行在凸岸山嘴，則沿山坡繞行，凸度較大時(shí)，曲線半徑勢(shì)必很小，行車條件惡化。若是山嘴伸出太急，線路就無(wú)法隨之環(huán)繞，這就出現(xiàn)了平面障礙。解決平面障礙有以下兩種方案。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第17頁(yè)/共55頁(yè)2、平面障礙 （1）沿河傍山繞行方案 沿著山體自然彎曲傍山繞行，如果地形條件尚能允許，則可采用。在不得已時(shí)，只能大量劈坡，或高層填土，上設(shè)擋土墻
10、，下設(shè)護(hù)坡護(hù)岸，有時(shí)還須跨谷建橋，有時(shí)為防滾石墜落，還特設(shè)置防護(hù)明洞。由于線路走形在山坡表層內(nèi)，多為風(fēng)化松散地層，施工時(shí)極易坍方。這種方案只有在條件允許時(shí)，才能采用。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第18頁(yè)/共55頁(yè)2、平面障礙 （2）隧道直穿方案 如果在平面障礙的前方，開鑿隧道，穿山而過(guò)，雖然初期工程略大一些，但線路順直平緩，可不設(shè)急彎，沒(méi)有陡坡，線路行程縮短，運(yùn)營(yíng)條件改善，而且不受山坡坍方落石的威脅，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益來(lái)看，隧道方案往往是比較合理的。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第19頁(yè)/共55頁(yè) 關(guān)村壩隧道：原設(shè)計(jì)沿大渡河繞行，迂回長(zhǎng)1
11、6.6km，其間隧道8座總4.2km，大中橋2座，還有路基挖填，通過(guò)長(zhǎng)達(dá)8km的不良地質(zhì)，占用不少農(nóng)田，因而研究了隧道直穿方案。經(jīng)比選，采用現(xiàn)行6107m長(zhǎng)的關(guān)村壩隧道方案。裁彎取直與繞行方案相比，縮短線路10.1km，減少了25個(gè)彎道和車站一處，避開了不良地段，占用農(nóng)田顯著減少，節(jié)約大量運(yùn)營(yíng)費(fèi)。 一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第20頁(yè)/共55頁(yè)一、地形條件與隧道位置的選擇一、地形條件與隧道位置的選擇 第21頁(yè)/共55頁(yè) 無(wú)論是越嶺線路或沿河傍山線路，在選擇隧道位置時(shí)，都應(yīng)力求選擇在地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖性較好的穩(wěn)固地層中通過(guò)。盡量避免通過(guò)斷層、崩坍、滑坡、流砂、溶洞、陷
12、穴以及偏壓顯著、地下水豐富等地質(zhì)不良地段，當(dāng)繞避有困難時(shí)，應(yīng)盡量采取必要的工程措施。 二、地質(zhì)條件與隧道位置的選擇二、地質(zhì)條件與隧道位置的選擇 第22頁(yè)/共55頁(yè)1、單斜構(gòu)造與隧道位置的選擇 單斜構(gòu)造是指成層的巖層向一個(gè)方向傾斜的地質(zhì)構(gòu)造。常見的工程地質(zhì)問(wèn)題為不均勻的地層壓力、偏壓、順層滑動(dòng)等現(xiàn)象。按巖層的傾角不同，可分為三種情況：（1）水平或緩傾角巖層 當(dāng)隧道通過(guò)堅(jiān)硬的厚層巖層時(shí)，較為穩(wěn)定。若通過(guò)很薄的巖層，則施工時(shí)頂部易產(chǎn)生掉塊現(xiàn)象，此時(shí)，以不透水的堅(jiān)硬巖層作頂板為最好。 二、地質(zhì)條件與隧道位置的選擇二、地質(zhì)條件與隧道位置的選擇 第23頁(yè)/共55頁(yè)1、單斜構(gòu)造與隧道位置的選擇 （2）陡傾角
13、巖層 陡傾角巖層一般有偏壓和不均勻壓力存在，當(dāng)有軟弱夾層伴以有害節(jié)理切割時(shí)，易產(chǎn)生坍方和順層滑動(dòng)。 隧道中線可能沿兩種不同巖性的巖層走向通過(guò)時(shí)，避免將隧道置于兩種不同巖層軟弱構(gòu)造（破碎）帶，圖a；宜將隧道置于巖性較好的單一巖層中，圖b。 二、地質(zhì)條件與隧道位置的選擇二、地質(zhì)條件與隧道位置的選擇 （a）（b）地表及地下水匯集區(qū)第24頁(yè)/共55頁(yè)1、單斜構(gòu)造與隧道位置的選擇 （3）直立巖層 隧道通過(guò)直立巖層時(shí)，其中線宜垂直于巖層的走向穿過(guò)，如圖。當(dāng)層狀巖層較薄，并有軟弱夾層，伴有微量地下水活動(dòng)時(shí)，亦可產(chǎn)生不對(duì)稱壓力，在隧道開挖中，易產(chǎn)生坍塌，甚至導(dǎo)致大的坍方，致使地面形成“天窗” 。 二、地質(zhì)條件
14、與隧道位置的選擇二、地質(zhì)條件與隧道位置的選擇 第25頁(yè)/共55頁(yè)2、褶皺構(gòu)造與隧道位置的選擇 褶皺構(gòu)造有向斜和背斜，隧道通過(guò)褶皺時(shí)，盡量避免將隧道置于向斜或背斜的軸部。如圖中（a）、（b），而應(yīng)將隧道置于翼部，如圖（c），隧道所處的地質(zhì)條件類似于單斜構(gòu)造。軸部巖層均比翼部破碎；背斜較向斜略好，向斜容易富水。 二、地質(zhì)條件與隧道位置的選擇二、地質(zhì)條件與隧道位置的選擇 第26頁(yè)/共55頁(yè)3、斷裂構(gòu)造、接觸帶與隧道位置的選擇 斷裂構(gòu)造及不同巖層的接觸帶，其裂隙發(fā)育，并有被擠壓呈破碎的塊碎石角礫及斷層泥存在，地下水量也較大，常呈突水涌出。（1）切忌沿著（或靠近平行）斷層帶或破碎帶修建隧道，如圖；（2）
15、隧道必須通過(guò)斷層帶時(shí)，應(yīng)盡量使線路與斷層走向正交，如圖。 二、地質(zhì)條件與隧道位置的選擇二、地質(zhì)條件與隧道位置的選擇 第27頁(yè)/共55頁(yè)1、不良地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 不良地質(zhì)系指滑坡、錯(cuò)落、崩坍、巖堆、危巖、落石、巖溶、陷穴、泥石流、流砂、斷層、褶皺、涌水及第四紀(jì)堆積層等不良地段。如線路難以繞避或繞避而有損于線路的總體性時(shí)，在技術(shù)條件許可和經(jīng)濟(jì)合理的條件下，亦可因地制宜地采取相應(yīng)工程措施通過(guò)。 三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第28頁(yè)/共55頁(yè)1、不良地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇（1）滑坡地區(qū)隧道位置的選擇 采取隧道避開滑坡時(shí)，應(yīng)使隧道洞身埋深在滑床
16、（可能的滑動(dòng)面）以下一定厚度的穩(wěn)固地層中，如圖，以確保施工及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中滑坡滑動(dòng)時(shí)不致影響隧道安全。 三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第29頁(yè)/共55頁(yè)1、不良地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇（1）滑坡地區(qū)隧道位置的選擇 當(dāng)隧道或明洞必須通過(guò)滑坡體時(shí)，應(yīng)在查明滑坡的成因、性質(zhì)、類型、構(gòu)造的基礎(chǔ)上，采取上部減載、下部支擋、抗滑樁（墻）、地表及地下排水、加強(qiáng)襯砌結(jié)構(gòu)等工程措施。 當(dāng)隧道穿山皮進(jìn)洞，通過(guò)不穩(wěn)定并有軟弱夾層的巖體時(shí)，多有引起山體滑動(dòng)的可能，為此，選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)充分預(yù)計(jì)由于施工開挖和爆破、河岸沖刷和剝蝕、人文活動(dòng)等影響所導(dǎo)致軟弱夾層的不穩(wěn)定和山體
17、的滑動(dòng)。 三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第30頁(yè)/共55頁(yè)1、不良地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇（2）巖堆、崩坍、錯(cuò)落、堆積層以及危巖落石地區(qū)隧道位置的選擇巖堆：常處在極限平衡狀態(tài)或趨于暫時(shí)穩(wěn)定的過(guò)渡狀態(tài)，一經(jīng)外界擾動(dòng)，即會(huì)喪失平衡，向下滑移或坍落。崩坍：破壞是急劇、猛烈的，規(guī)模大者達(dá)萬(wàn)方以上，可導(dǎo)致砸毀隧道洞口或明洞襯砌，中斷行車，甚至堵塞河道。錯(cuò)落：在外形和成因方面與滑坡有些類似，但它的錯(cuò)動(dòng)面或軟弱帶不像滑坡面那樣光滑和有規(guī)律。堆積層：一般呈松散狀態(tài)，隧道開挖后容易引起坍塌，情況嚴(yán)重者常導(dǎo)致地表開裂、坍陷。 三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選
18、擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第31頁(yè)/共55頁(yè)1、不良地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇（2）巖堆、崩坍、錯(cuò)落、堆積層以及危巖落石地區(qū)隧道位置的選擇 在上述不良地質(zhì)地區(qū)，應(yīng)將洞身置身于穩(wěn)定的地層，如圖。當(dāng)隧道必須通過(guò)時(shí)，應(yīng)分析其穩(wěn)定性，且采取有效措施。另外在運(yùn)營(yíng)期間，危巖、落石常常危害運(yùn)營(yíng)安全，引起斷道。 三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第32頁(yè)/共55頁(yè)1、不良地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇（3）泥石流地區(qū)隧道位置的選擇 隧道位置應(yīng)使洞身置于基巖中或穩(wěn)定的地層內(nèi)，并保證有足夠的頂板覆蓋厚度。在受彼岸山嘴或洪積扇影響而壓縮河床，導(dǎo)致沖刷側(cè)蝕威脅線路
19、安全時(shí)，線路位置宜往里靠。三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 因下切、侵蝕、改道、側(cè)蝕等形成的基準(zhǔn)面（最低下切線）側(cè)蝕或下切第33頁(yè)/共55頁(yè)1、不良地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇（4）巖溶地區(qū)隧道位置選擇 當(dāng)洞身不能避開時(shí)，宜使隧道與巖溶間壁有足夠的巖壁厚度，或采取相應(yīng)的工程處理措施，如圖，并要選擇在巖溶水不發(fā)育的地帶通過(guò)，特別注意巖溶水突然襲擊的可能性。 三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第34頁(yè)/共55頁(yè)2、特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置選擇 特殊地質(zhì)地區(qū)系指膨脹巖（土）、含鹽地層、煤系地層、黃土、多年凍土、地震
20、地區(qū)以及水庫(kù)坍岸區(qū)等。（1）膨脹巖（土）地區(qū)隧道位置的選擇 膨脹巖種類有：頁(yè)巖、泥巖、含有長(zhǎng)石、云母、輝石等的風(fēng)化巖、蛇紋巖。膨脹原因有： 吸水膨脹 巖體中含有蒙脫土等粘土礦物質(zhì)，吸水后會(huì)呈現(xiàn)明顯膨脹。 風(fēng)化膨脹 圍巖接觸外界空氣引起風(fēng)化，隨著巖石的崩壞呈現(xiàn)的膨脹。 潛在應(yīng)力釋放引起的膨脹 圍巖的內(nèi)部潛在應(yīng)力，由于隧道開挖而得到釋放，當(dāng)圍巖強(qiáng)度不足時(shí)，隧道即承受膨脹性壓力。 三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第35頁(yè)/共55頁(yè)2、特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置選擇（2）含鹽地層隧道位置的選擇 含鹽地層系指含鹽巖石中含有鹽類礦物，如巖鹽、芒硝、鈣芒硝、硬石膏
21、、石膏等礦物成分的可溶性地層。當(dāng)其在恒定天然含水狀態(tài)下，具有較大的強(qiáng)度。但當(dāng)含水量發(fā)生變化時(shí)及變化后，則嚴(yán)重影響巖層的穩(wěn)定性。 含鹽地層對(duì)隧道的危害大致有下列三種類型： 膨脹作用的危害，將導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)承受附加壓力。 濕陷作用的危害，使底板呈現(xiàn)不規(guī)則的隆起或沉陷。 含有高濃度SO42-的水溶液和芒硝礦物對(duì)混凝土的侵蝕，嚴(yán)重者使混凝土呈豆腐渣狀，對(duì)鋼筋也有腐蝕作用。 為此，當(dāng)隧道通過(guò)含鹽地層時(shí)，宜選擇在干燥無(wú)水或地下水位低、含鹽量最小的地段通過(guò)，并對(duì)襯砌采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第36頁(yè)/共55頁(yè)2、特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置選擇
22、（3）煤系地層隧道位置的選擇 當(dāng)隧道通過(guò)煤系地層時(shí)，要注意有害氣體、煤窯采空區(qū)以及地層膨脹等影響隧道結(jié)構(gòu)安全的問(wèn)題。 因此，在選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)設(shè)法避開有害氣體含量較高和煤窯采空密集地段，當(dāng)不可避免時(shí)，應(yīng)選擇影響最小的方案通過(guò)，同時(shí)保證底部隔層有足夠厚度或預(yù)留煤柱，以減少其對(duì)隧道工程的威脅，確保施工安全和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第37頁(yè)/共55頁(yè)2、特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置選擇（4）黃土地區(qū)隧道位置的選擇 黃土具有干燥時(shí)甚堅(jiān)固，遇水容易剝落和遭受侵蝕的特征。在黃土地區(qū)常見有沖溝、陷穴、滑坡及泥流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，對(duì)隧道的危害是不容
23、忽視的，特別是在有地下水活動(dòng)和陷穴密集的地段，在隧道施工中極易發(fā)生坍塌，產(chǎn)生較大的圍巖壓力，導(dǎo)致支撐變形，基礎(chǔ)下沉及襯砌開裂等危害。 三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第38頁(yè)/共55頁(yè)2、特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置選擇（5）多年凍土地區(qū)隧道位置的選擇 凡是溫度低于或等于0，且含有固態(tài)水的土（石）稱為凍土，這種狀態(tài)能保持三年或三年以上者，稱為多年凍土。 多年凍土地區(qū)，多分布于我國(guó)東北大興安嶺和西北的青藏高原一帶，由于氣候嚴(yán)寒，防排水工程設(shè)計(jì)及施工均比較復(fù)雜，處理不當(dāng)將造成隧道病害。 多年凍土地區(qū)修建的隧道，在洞口地段及襯砌背后會(huì)形成一個(gè)凍融交替的融化圈
24、，因凍融循環(huán)的交替作用，洞門易遭到破壞，融化圈內(nèi)的圍巖強(qiáng)度則有所降低，在凍結(jié)時(shí)，對(duì)襯砌產(chǎn)生凍脹力，程度不同地影響著襯砌結(jié)構(gòu)的安全。三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第39頁(yè)/共55頁(yè)2、特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置選擇（6）地震區(qū)隧道位置的選擇 地震對(duì)隧道影響的大小，與地形、地質(zhì)及隧道埋藏深度有著密切的關(guān)系，地震的破壞作用，由地表向地下隧道深度增加而迅速減弱，故一般對(duì)深埋隧道影響較小、對(duì)淺埋，偏壓的隧道及明洞和洞門等結(jié)構(gòu)的影響較大。另外，一般在松散的山坡堆積層或滑坡地段、斷層破碎帶、泥石流發(fā)育地區(qū)、不穩(wěn)定的懸崖深谷、易坍陷的地下空洞等處，由于地震波的沖擊
25、作用，對(duì)抗震均屬不利作用。一旦地震發(fā)生，將可能導(dǎo)致隧道洞口地面塌陷、襯砌出現(xiàn)開裂破損等病害，直接威脅行車安全。三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第40頁(yè)/共55頁(yè)2、特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置選擇（7）水庫(kù)地區(qū)隧道位置的選擇 水庫(kù)蓄水后，改變了岸邊的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，岸壁將受庫(kù)水的浸潤(rùn)和波浪的沖刷而導(dǎo)致坍塌，即所謂的水庫(kù)坍岸，見下圖。同時(shí)，由于庫(kù)水向岸壁土層（或破碎巖層）滲透，致使地下水位上升，在庫(kù)水消落時(shí)，地下水又隨之下降。庫(kù)水水位的變化除加劇坍岸的發(fā)展外，還可能引進(jìn)巖（土）體力學(xué)性質(zhì)（承載力、摩擦力）的降低，老滑坡體的復(fù)活或產(chǎn)生新滑坡等不同程
26、度的危害。 三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第41頁(yè)/共55頁(yè)2、特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置選擇（7）水庫(kù)地區(qū)隧道位置的選擇 隧道位置應(yīng)置于牢固的基巖中；另外隧道設(shè)置高程一般均應(yīng)設(shè)于水庫(kù)設(shè)計(jì)正常高水位以上規(guī)定高度。 三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇三、不良地質(zhì)與特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 第42頁(yè)/共55頁(yè)第二部分 隧道洞口位置選擇 第43頁(yè)/共55頁(yè) 洞口是隧道進(jìn)出的咽喉，又是隧道施工中的主要通道。洞口位置選擇是否合理，將對(duì)隧道的施工工期、造價(jià)運(yùn)營(yíng)安全等產(chǎn)生重大的影響。所以在隧道線路設(shè)計(jì)中，洞口位置的選擇是一項(xiàng)很重要的工作。 隧道的進(jìn)出口是
27、隧道建筑物唯一的暴露部分，也是整個(gè)隧道的薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)我國(guó)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出“早進(jìn)晚出”的原則。即在決定隧道洞口位置時(shí)，為了確保施工、運(yùn)營(yíng)的安全，寧可早一點(diǎn)進(jìn)洞，晚一點(diǎn)出洞，這樣做，雖然隧道修長(zhǎng)了一些，卻安全可靠。第44頁(yè)/共55頁(yè)1、洞口不宜設(shè)在埡口溝谷的中心或溝底低洼處（圖中的A線）， 一般情況埡口溝谷在地質(zhì)構(gòu)造上是最薄弱的環(huán)節(jié)。此外，地表流水都匯集在溝底，再加上洞口路塹開挖，破壞山體原有的平衡，更容易引起坍方。所以，洞口最好選在溝谷一側(cè)（圖中的B線）。 一、隧道洞口位置選擇原則一、隧道洞口位置選擇原則 第45頁(yè)/共55頁(yè)2、當(dāng)隧道線路通過(guò)巖壁陡立、基巖裸露處時(shí)，最好不刷動(dòng)或少刷動(dòng)原生地
28、表，以保持山體的天然平衡。 此時(shí)，洞口位置應(yīng)根據(jù)具體情況，采取貼壁進(jìn)洞或設(shè)置一段明洞（當(dāng)山坡上有落石、掉塊而難以清除時(shí)）。 一、隧道洞口位置選擇原則一、隧道洞口位置選擇原則 貼壁進(jìn)洞接長(zhǎng)明洞進(jìn)洞第46頁(yè)/共55頁(yè)3、洞口線路宜與等高線正交 使隧道正面進(jìn)入山體，洞口結(jié)構(gòu)物不致受到偏側(cè)壓力；此時(shí)，一般情況下都會(huì)采用斜切式、斜切帽檐式或喇叭口斜切式洞門。 一、隧道洞口位置選擇原則一、隧道洞口位置選擇原則 正交洞門喇叭口斜切式洞門 第47頁(yè)/共55頁(yè)4、對(duì)于傍山隧道限于地形，無(wú)法與等高線正交，只能斜交進(jìn)洞時(shí)，其交角不應(yīng)太小（不小于45） 此時(shí)按隧道低側(cè)基礎(chǔ)不露空并有足夠的承載力及穩(wěn)定性、高側(cè)邊坡挖方高
29、度不超過(guò)15m確定洞口里程，洞門型式根據(jù)地面橫坡及仰坡情況采用臺(tái)階式洞門或明洞門。 一、隧道洞口位置選擇原則一、隧道洞口位置選擇原則 斜交洞門臺(tái)階式洞門 第48頁(yè)/共55頁(yè)5、為了確保洞口的穩(wěn)定和安全，邊坡及仰坡均不宜開挖過(guò)高 過(guò)去，從單純的經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，把隧道洞口位置選定在所謂與明挖的等價(jià)點(diǎn)上，即開挖每米路塹的造價(jià)和每延米隧道的造價(jià)相等的“經(jīng)濟(jì)洞口”位置上。此時(shí)，往往隧道定得偏短，路塹挖得過(guò)深，邊、仰坡很高。 這樣，不僅施工時(shí)容易發(fā)生坍方，行車后邊坡也常滾石掉塊、失穩(wěn)，危及行車安全，最后不得不再修建接長(zhǎng)隧道。這不但增加了投資，還對(duì)施工和運(yùn)營(yíng)造成后患，教訓(xùn)十分深刻。 所以，應(yīng)根據(jù)開挖控制高度即
30、坡度來(lái)決定洞口位置。 一、隧道洞口位置選擇原則一、隧道洞口位置選擇原則 第49頁(yè)/共55頁(yè)一、隧道洞口位置選擇原則一、隧道洞口位置選擇原則 隧道經(jīng)濟(jì)埋深示意圖C（造價(jià)）明挖暗挖經(jīng)濟(jì)埋深H（埋深）第50頁(yè)/共55頁(yè) 總之，隧道洞口位置的選擇，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件，考慮邊坡、仰坡的穩(wěn)定，結(jié)合洞外有關(guān)工程及施工難易程度，本著“早進(jìn)晚出”的指導(dǎo)思想，全面綜合地分析確定。 一、隧道洞口位置選擇原則一、隧道洞口位置選擇原則 第51頁(yè)/共55頁(yè)1、洞口邊仰坡應(yīng)采取防護(hù)措施按“安全、可靠、綠化”的原則設(shè)計(jì) 當(dāng)邊仰坡高度小于12m時(shí)，對(duì)土質(zhì)邊仰坡采用液壓噴播植草，對(duì)巖質(zhì)邊坡采用掛網(wǎng)噴混凝土植生防護(hù)；邊坡刷方高度
31、超過(guò)12m時(shí)，采用擋墻結(jié)構(gòu)防護(hù)，以達(dá)到收坡效果，擋墻頂部邊坡防護(hù)同上，邊仰坡綠化的植物種類應(yīng)適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，并與所連接路基段綠化協(xié)調(diào)一致。 二、洞口防護(hù)及綠化原則二、洞口防護(hù)及綠化原則 第52頁(yè)/共55頁(yè)圖為目前較為常用的洞口格構(gòu)式護(hù)坡，在護(hù)坡內(nèi)噴播植草。 二、洞口防護(hù)及綠化原則二、洞口防護(hù)及綠化原則 第53頁(yè)/共55頁(yè)2、對(duì)于高速鐵路隧洞的洞口防護(hù)，隧道洞口邊仰坡刷方線外5m采用防護(hù)柵欄隔離措施，有落石時(shí)，采用SNS防護(hù)網(wǎng)防護(hù)，防護(hù)網(wǎng)高度4m。 二、洞口防護(hù)及綠化原則二、洞口防護(hù)及綠化原則 SNS柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)以高強(qiáng)度鋼絲繩柔性網(wǎng)、菱形鋼絲繩網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、高強(qiáng)度鋼絲格柵作為主要構(gòu)成部分，并以覆蓋、緊固來(lái)防治坡面巖面崩塌、滾落、爆破飛石等的危害。 第54頁(yè)/共55頁(yè)感謝您的觀看！第55頁(yè)/共55頁(yè)
隧道具體位置的選擇與區(qū)域工程地質(zhì)條件西南交通大學(xué)課程與資源中心PPT課件
