地下洞室岩土工程勘察Word下载.docx
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围岩压力、地下水等，又要考虑如何利用周围介质的有利条件，如：
把围岩改造成洞室本身的支护结构等。
岩土工程勘察
勘察阶段的划分、目的和要求
1．2．1．1勘察阶段的划分（见表）
表勘察阶段的划分
勘范
勘察阶段
各勘察阶段的目的和要求（见表）
表各勘察阶段的目的和要求
1.2.2交通隧道选线（址）原则
1．2．2．1一般地区隧道位置的选择
a.应选择地质构造简单、地层单一、岩性完整、工程地质条件较好的地段，在倾斜岩层中，以隧道轴线垂直岩层走向为宜。
b.应选择在山体稳定、山形较完整、山体无冲沟，山洼等次地形切割不大、无软弱夹层、岩层基本稳定的地段通过。
c.应选择地下水影响小、无有害气体、无有用矿产和不含放射性元素的地层通过。
1．2．2．2不良地质地区隧道位置的选择
a.隧道顺褶曲构造布置时，一般避开褶曲轴部破碎带，选择两侧翼部地质较好的一侧通过。
b.隧道尽量避开断层破碎带，特别是含水丰富的破碎带；
如必须穿越时，隧道应与之垂直或大角度斜交通过。
c.隧道洞身不应在滑坡、错落体内穿过；
如必须通过此类地段时，应使洞身埋置在错落体或滑动面以下一定深度的稳固地层中。
d.当陡岸斜坡严重张裂不稳或山坡有严重崩塌时，隧道位置宜往里靠，置于稳固地层中；
如确有困难时，应选择其范围最小且相对稳定的地段通过，并提出保证施工和洞身安全的有效措施。
当崩塌地段短，崩落石块小，情况不严重，可考虑明洞方案，或与路基防护工程作比较。
e.隧道应避免通过严重不良地质、地下水极为发育的低洼垭口处。
f.通过岩堆地段时，若经查明岩堆密实稳定，可修建隧道，但应避免洞身置于岩堆与基岩接触面处。
如属不稳定的岩堆，隧道应内移置于基岩中，并留有足够的安全厚度。
g.隧道穿过泥石流沟床下部时，应使洞身置于基岩中或稳定的地层内，并保证拱顶以上有一定的安全覆盖厚度。
如采用明洞方案时，明洞基础应置于基岩或牢固可靠的地基上，明洞洞顶回填应考虑河床下切和上涨以及相互转化的可能性，并加不小于的安全覆盖厚度。
h.隧道通过岩溶地区时，宜选择在难溶岩的地段和地下水不发育的地带。
力求避免穿越岩溶严重发育的地下溶洞、地下水富集区、地层松软地带及地质构造破碎带等地段，尽量避开易溶岩与难溶岩的接触带；
不能避开时，宜选择在较狭窄、影响范围最小处，以垂直或大角度穿过。
i.隧道一般应尽量避开流砂地段；
无法避开时，应选择其范围最小且相对稳定地段以短距离通过，并提出合理可行的工程处理措施，以确保施工和行车安全。
第四纪堆积层一般松软易坍，对施工极为不利，一般应避开；
当隧道部分洞身无法避开时，应选择影响范围最小的地段通过，并按其性质和地下水情况采取合理的工程措施。
j.隧道尽量避开结构松散的冰碛层；
必须通过冰碛层时，宜选择结构相对密实、影响范围最短的地段通过。
k.隧道宜避免穿越煤系地层和瓦斯含量较高的地带；
当必须通过煤系地层时，力求隧道有一定厚度的隔层，或以大角度横穿，尽量减少其影响长度。
l.黄土地区隧道，应尽量避开有地下水活动、陷穴密集、冲沟发育、地层不稳和滑坡、泥石流等地段，宜选择在无地下水活动、密实稳定、远离陷穴群体的地段通过。
m．多年冻土地区，由于受冻脹、融沉、热融滑坍等多种特殊物理地质现象影响，隧道洞身应避免穿过地下冰及地下水发育的地带，不能避开时，应采取综合治理措施。
n．水库地区隧道位置，应避开受水库充水及消水影响易于发生坍塌病害的松散、破碎地带，选择在稳定的基岩或坍岸范围以外的稳固地层内。
O．隧道通过地震动峰值加速度在以上的强震区时，必须避开发震断层带，选择对抗震有利的地段修建。
p．对于地质构造复杂、岩体破碎、堆积厚度等工程地质条件较差的傍山偏压隧道，宜往里靠，增长隧道，避免短隧道群。
q．对于沿河傍山隧道应避开山体失稳、严重滑坡、崩塌、错落、岩堆等不良地质，并须考虑河流冲刷变化，隧道位置一般宜往内靠。
r．隧道宜避开高地应力区，不能避开时，洞轴宜平行最大主应力方向。
1．2．2．3水下隧道位置的选择
a.应具有良好的工程地质和水文地质条件，尽量选在古老的岩浆岩或沉积岩等比较坚硬、连续沉积或岩相相对稳定的岩层中。
在选定轴线时，应尽量避开大断裂破碎带、不整合接触带以及软弱夹层地带，严禁水下隧道轴线走向和断层走向一致，当避开有困难时可垂直通过大断层。
隧道轴线尽量选在岩体完整、岩性坚硬、无溶洞、无断层破碎带以及河床冲刷后淤积的覆盖层较薄而又无大冲沟的地段。
b.应尽量选择在厚层状隔水层或含水较少的不透水地层中通过，隧道应避免通过地下水中含有对混凝土有危害的盐类和腐蚀性物质。
c.水下隧道宜选在河床顺直、河道较窄、河水较浅又无深槽的地段；
若难满足上述条件，则应考虑河幅宽窄与河水深浅的相互关系，作多方案比较。
d.隧道宜选在两岸山体整齐、河床段引道线形顺直、接线方便、河床水域相对稳定的地段，避免穿越支沟、小河和古河道。
e.宜选择在水压小、易处理的水域下通过，避免通过地质条件复杂、涌水、涌泥、涌砂石的地层。
f.水下隧道应避开地震区；
当通过时，在隧道地段应采取加强措施。
1．2．2．4洞口位置的选择
a.接近主洞口的道路工程量要小，尽量少破坏地形地貌。
b.平原地区隧道洞口不应选在河堤内，要设置在堤外，地形不允许时应构筑人工建筑物，采取防护措施。
c.隧道洞口位置应隐蔽，两个主隧道口应不同朝向，一般应相距较远，主隧道口外有屏障、山体稳定、岩层完整、施工方便、与洞外接线合理，不留病害。
d.洞口应尽量避开不良地质地段，选择在山坡稳定、覆盖层薄、无不良地质处通过；
在地形、地质条件不利时宜早进洞、晚出洞、不留后患，具体要求如下：
`
a）隧道洞口应选择在山坡稳定、地质条件较好处，不应设在偏压很大及严重不良地质地段，宜避开排水困难的沟谷低洼处。
b）位于悬岩陡壁下的洞口，一般不宜切削原山坡。
当坡面及岩顶稳定，无落石或坍塌可能时，可贴壁进洞。
避免在不稳定悬岩陡壁下进洞，否则应延伸洞口接以明洞，其长度宜延伸到坍落可能影响的范围以外3m~5m，或采取其他措施，保证运营安全。
c）对于层面不稳定的岩层，开挖后容易引起顺层滑动或坍塌的地段，宜早进洞。
否则，应采取有效的工程措施防止病害。
d）在漫坡地段选择洞口位置时，应结合洞外路堑地质、弃渣处理、少占农田、填方利用、排水条件及有利施工等因素综合分析确定。
e）隧道洞口应避开居民点，当不能避开时应考虑施工爆破对人身及房屋等设施的
影响和采取环境保护措施。
f）黄土地区隧道的洞口，应避免设在冲沟、陷穴附近，以免引起洞口坡面产生冲蚀、泥流或坍陷等病害。
在无地下水、密实、稳定的老黄土地区，除洞外有填方要求，经全面研究可适当的挖深进洞外，一般不宜挖深进洞。
g）地震区隧道洞口位置，不应设在受震后易于产生坍塌、滑坡、错落等不良地质处；
宜选择在对抗震有利的地貌、地质处。
h）隧道洞口的边坡、仰坡必须保证稳定，其高度应根据工程地质和水文地质条件来确定。
一般洞口中心开挖深度及边坡、仰坡开挖高度，宜控制在表的数值之内。
表隧道洞口开挖深度、高度建议值
i）隧道洞口的中线宜与地形等高线正交或接近正交。
如不能满足上述要求时，要尽量以大角度斜交进洞，并按下列规定处理：
（a）当围岩为Ⅲ级及以上者，可采用斜交进洞其洞门端墙与线路中线交角不应小于45。
。
（b）岩石坚硬完整、不易风化者，可随天然地势进洞。
（c）在松散地层中，不宜采用斜交洞口。
（d）对岩层破碎、整体性差、斜交角度小的地段，应考虑延长隧道，修建明洞式洞口。
j）据隧道洞口地形、地质条件及排水等要求，需修建明洞（或棚洞）接长时，洞口应尽量设在山坡无病害的地方；
不宜在滑坡、岩堆、泥石流等地段内修建。
k）严寒地区（包括多年冻土和积雪地区）的隧道洞口，应避开易产生热融滑坍、冰椎、冰丘、第四纪覆盖层及地下水发育的不良地质地段；
一般宜早进洞出洞，尽量少破坏山坡。
1．2．3交通隧道勘察工作流程图：
勘察策划
接受任务
人员配备
机具配备
出工准备（收集资料）
勘察输入
勘察任务书（或合同）
隧道方案比较、洞口位置的选择
国家和行业的标准、规范、规程
勘察实施
开工准备（熟悉资料、现场踏勘）
外业勘察工作
资料整理、文件报告
资料检查
开工检查
经常性检查
中间检查
验收前检查
验收
资料验收（验收报告）
勘察输出
工程地质调查与测绘
调查、测绘的内容：
a.查清洞址处地形、地貌、地层岩性，岩体中主要结构的类型、特征和组合关系，断层的位置、产状、间距、充填、含水、胶结情况以及不同产状节理的组合情况;
b.土质洞室重点是查清地貌形态，土的成因类型，结构成分，密实程度，潮湿程度以及沟谷类型、发育程度、斜坡形态、稳定程度等;
c.查明洞口、洞身是否通过煤层、矿体、采空区、气田、膨胀岩土地层、有害气体及富集放射性物质的地层等;
d.查清不良地质、特殊岩土的类型、规模及其分布，并评价其对洞室的影响，特别是对洞口及边仰坡的影响;
e.查清洞室通过地段的井、泉情况，分析水文地质条件，判明地下水类型，埋藏条件，水位、变化幅度、补给、排泄及动态情况，地表水与地下水的水力联系，预测洞身最大及正常分段涌水量，并取样做水质分析，确定地下水对混凝土及钢结构的腐蚀性;
f.对于深埋交通隧道应预测洞身地温情况，深埋与构造应力集中地段：
对坚硬、致密、性脆岩层应预测岩爆的可能性；
对软质岩层应预测围岩大变形或蠕变变形的可能性;
g.对于旁山隧道，外侧洞壁较薄时，应预测偏压的危害性;
h.接长明洞地段，要查明明洞基底的工程地质条件;
i.长大交通隧道应查明横洞、平行导坑、斜井及竖井等辅助坑道的工程地质及水文地质条件;
j.除上述各项外，水下隧道尚应重点调查与测绘以下内容：
（a）查明隧道附近水域常水位、洪水位、水面宽、水深、流量、流速、水质、含砂量以及地下水与地表水补排关系和随季节变化规律等情况;
（b）查明隧道通过地段的含水层、隔水层分布规律，所受地表水压力、方向、地下水类型、补给、径流、排泄条件等。
必要时，可填绘水文地质图;
（c）查明地表水水域下面水底的地形、地貌、岩性、侵蚀与沉积特征和随季节变化的规律;
（d）水下隧道调绘范围：
长、大水下隧道一般应在预选轴线的上、下游各长5km，两岸各宽3km~5km的范围内进行，比例尺1：
1000~1：
2000；
短隧道以2km~3km为宜;
（e）查明已有水库、水电站、水利设施等情况还应收集水利、水电方面近期或远期规划中拟建或在建项目资料，水下隧道尽可能避免修建在水库或水电站底下;
（f）查明高层建筑、交通设施的在建和拟建项目，做到水下隧道修建和交通、城建等大型建设项目相协调;
（g）水下隧道的调绘重点应放在水文地质调绘工作上，应对地表水、地下水进行调绘，作出涌水量评价，提出工程方案和工程措施的意见。
遥感图像地质解译
遥感图像地质解译根据不同的勘察阶段选择适宜的遥感图像种类和比例尺。
认识地质构造、地层岩性、水文地质特征、不良地质形态、规模，特殊岩土分布范围等自然特征，也可利用不同时期的遥感图像对区域地质条件或不良地质进行稳定性动态分析。
遥感图像地质解译结果应在野外进行现场实地核对。
复杂的山区，宜采用多片种，多层次的遥感图像地质解译和必要的计算机图像处理。
解译成果应编制遥感图像地质解译图。
必要时宜编制卫星影像图及航空遥感图像略图。
勘探与测试（见表）
表勘探与测试
勘察阶段
勘探
测试
物探
钻探（含探洞）
室内试验
原位测试
初
步
勘
察
采用浅层地震剖面仪、地质雷达、瑞雷波法、高密度剖面法或其它有效方法，圈定隐伏断层构造破碎带、采空区、岩溶等不良地质范围。
查明基岩埋深，划分风化带。
必要时采用地震CT或电磁波CT测试。
勘探点宜沿洞室外侧交叉布置，间距100~200m，采取试样与原位测试孔不宜少于勘探孔总数的2/3，控制性孔深，对岩体质量等级为Ⅰ、Ⅱ级的岩体宜钻入洞底设计高程下1~3m；
Ⅲ级岩体宜钻入洞底设计高程下3~5m；
Ⅳ、Ⅴ级岩体和土层，其钻探深度，根据实际情况确定。
如遇暗河、岩溶及其它不良地质时，另外研究确定。
海底隧道，开挖探洞进行测绘、试验等工作。
复杂交通隧道钻孔数量一般不少于3孔，特长交通隧道，一般可500m一孔或按地貌单元布孔。
水下隧道一般100~300m一孔，呈梅花形布置。
每一主要岩层与土层均要取样。
除天然含水量、天然孔隙比、天然密度、液塑限、稠度（液性指数）塑性指数等一般项目外，尚应试验岩石吸水率、饱和抗压强度、抗剪强度、软质岩的软化系数。
膨胀性试验，黄土湿陷系数，当有地下水时，应采取水样试验。
必要时可进行孔内弹性波或声波测试。
当洞区内存在有害气体或地温异常时，应进行有害气体成分含量或地温测定；
对高地应力地区，应量测地应力。
土质隧道应结合钻孔进行动力触探和静力触探测试。
遇地下水时，进行水文地质试验，求得水文地质参数。
详
细
勘
采用浅层地震法和孔间地震CT或孔间电磁波CT测试等查明基岩埋深，岩石风化程度，隐伏体（溶洞、破碎带、人工坑洞等）的位置。
钻孔中弹性波测试，提供围岩类别，评价岩体的完整性。
勘探点在洞室中线外侧6~8m处交叉布置，山区地下洞室按地质构造布置且勘探点间距不应大于50m；
城市地下洞室的勘探间距：
岩土变化复杂的场地宜小于25m；
中等复杂的宜为25~40m；
简单的宜为40~80m。
采集试样和原位测试孔数量不应少于勘探孔总数的1/2。
一般性钻孔钻至基底设计高程以下1~5m；
控制性钻孔深度，可按初步勘察要求办理。
为了获得研究支护参数等与设计、施工有直接联系的情报，必要时也可进行探洞调查;
交通隧道钻孔布置和数量应视地质复杂程度而定。
一般对隧道洞身、洞口应布置钻孔；
地质复杂长度大于3000m的隧道洞身应按地貌单元布孔，查明地质条件，主要地质界限。
重要的不良地质、特殊岩土地段应有钻孔控制。
公路隧道要求：
地质复杂的中隧道，一般不少于5孔，长、特长隧道适当加密，一般钻孔布置在洞身低凹部位与探明构造破碎带及岩溶等不良地质勘探综合考虑。
水下隧道沿轴线两侧20~40m布置，呈梅花形排列，纵向孔间距50~100m。
沉管法施工时，一般孔深钻至河底下30~40m；
其它方法施工，一般超过隧道底部20m；
地质特别复杂时，可超过隧道底部50m。
除满足初勘的要求外，对城市地下洞室尚应根据设计要求进行下列试验：
①采用面热源法或热线比较法，进行热物理指标试验，计算热物理参数：
导热系数、导温系数和比热容。
②当需提供动力参数时，可用压缩波波速VP和剪切波波速Vs计算求得。
必要时可采用室内动力性质试验,提供动力参数。
除满足初步勘察要求外，对城市地下洞室尚应采用承载板边长为30㎝的载荷试验，测求地基基床系数.土洞洞室采用旁压试验,求出土的旁压模量。
遇地下水时，进行水文地质试验，取得水文地质参数。
地震区，土质浅埋洞室应进行标准贯入试验以确定可液化土层的存在。
各勘察阶段需提供的资料
可行性研究勘察需提供资料
a.勘察报告书正文：
（a）自然地理概述：
含工程概况、工作方法及所在地区概况（包括地理位置、地形、地貌、气象、地震）等；
（b）区域构造及区域稳定性分析评价；
（c）控制地下工程、建筑物方案地段的地形、地貌、地层岩性、地质构造、工程地质与水文地质条件、不良地质现象及其对工程的影响和施工、使用（运营）条件等；
（d）建筑材料及运输条件等；
（e）从岩土工程方面对各方案提出比选意见；
（f）平面布局方案及结论意见；
（g）问题与建议：
包括解决的问题及对下阶段工作的建议。
b.附件、附图：
（a）各方案工程地质图（1：
5000~1：
10000）;
显示地下建筑物各方案的地理位置地形、地貌及地质情况等;
（b）工程地质纵断面图（垂直1：
200~1：
500；
水平1：
2000~1：
5000）;
显示地下建筑物所处山体的工程地质及水文地质情况，据以决定洞身支护类型和施工方法;
（附简要地质说明）
（c）工程地质横断面图（1：
500）;
当建筑物处于不良地质地段，为了解围岩特征，供衬砌设计、洞口设计和研究施工方法用。
对覆盖薄的地段，受河流冲刷，水库坍岸影响，所用方案均应附此图;
（d）各种测试成果表和各种调查成果表。
初步勘察需提供的资料
a.勘察报告书正文：
a）前言：
包括委托和承担单位，勘察依据，工程概况，任务要求，起讫时间，工作情况，完成的项目与工作量；
b）自然地理概况：
含地形、地貌、气象、地震等;
c）地层岩性、地质构造、工程地质、水文地质条件及不良地质现象；
d）方案比选及推荐最佳方案；
e）选定的方案情况：
（a）洞口位置，轴线长度，防护层厚度，工程量和施工条件；
（b）水电、交通、建材、占地、拆迁移民情况；
（c）场址处地形地貌、地层岩性、地质构造、工程地质、水文地质条件及不良地质问题；
（d）山体稳定性评价和围岩分类；
（e）预测施工中可能出现的问题及防治措施；
（f）建场条件及环境影响的综合评价；
（g）存在问题及对下阶段工作的建议。
b．附件、附图：
（a）综合工程地质图（1：
显示建筑物各方案位置、地形、地貌、地层岩性、地质构造、地震、地应力、水文地质条件、不良地质及环境工程地质问题;
200；
水平1：
2000）;
显示地下建筑物轴线纵向的地层岩性、地质构造等情况;
（c）洞口、洞身工程地质横断面图（1：
200）;
复杂交通隧道，必要时做;
（d）隧道区域构造地质图：
（根据需要酌定）显示隧道地段内区域地质构造。
用于长大复杂交通隧道;
（e）隧道地段水文地质图（1：
用于长大交通隧道。
水文地质条件复杂时做;
（f）隧道辅助工程纵断面图（根据需要酌定）;
需要时做;
（g）隧道辅助工程横断面图（1：
用于长大交通隧道，必要时做;
（h）岩土试验成果表及各种调查表等;
（i）调查、勘探、测试原始资料等。
详细勘察需提供的资料
a勘察报告书正文：
（a）前言：
包括委托和承担单位，勘察依据，工程概况，任务要求，起讫时间，工作情况，完成的项目与工作量等；
（b）自然地理概况、地理位置、地形、地貌、气象、地震等;
（c）地层岩性，岩石风化带，岩土物理力学性质和岩石坚硬程度的划分；
（d）地质构造，褶皱、断裂特征与力学性质，节理裂隙统计数据，岩体完整性划分；
（e）水文地质条件；
（f）围岩类别的划分与有关参数的建议；
（g）不同阶段围岩稳定性分析评价；
（h）主要岩土工程问题，专项试验研究综述，采取对策及建议，对洞口、轴线位置、平面布局及支护设计方案的建议，对施工方案与注意事项的建议。
（a）工程地质图（1：
显示地下建筑物位置、地形、地貌、地质构造、地层岩性、岩层产状、（或节理、片理）、地层分界线、水文地质情况等;
（b）工程地质纵断面图（垂直1：
100~1：
显示整个建筑物埋置深度内，洞身分段地质、（地层、岩性、岩层产状、地质构造、节理情况、风化界线等）水文地质及围岩类别等情况;
（c）洞口工程地质横断面图（1：
显示洞口地形、地质及水文地质等情况;
（d）洞身工程地质横断面图（1：
当洞身外侧或洞身覆盖过薄或位于不良地质地段，应做此图;
（e）明洞边墙墙址工程地质纵断面图（垂直1：
500，水平1：
用于交通隧道，必要时做;
（f）明洞工程地质横断面图（1：
50~1：
（g）洞口工程地质图（1：
用于交通隧道，图上应显示地形、地物、地貌、地质构造、地层岩性、岩层产状、地层分界线、地下水露头等;
（h）洞口工程地质纵断面图：
显示洞口地形、地质及水文地质等。
当洞口有沟谷、陡岩、堆积层等时，应包括在图上，本图用于交通隧道;
（根据需要酌定）
（i）辅助坑道工程地质图（根据需要酌定）;
用于长大交通隧道，如辅助坑道为平行导坑时，可与建筑物工程地质图合
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