隧道工程专题讲座隧道勘察设计.pptx

2、隧道工程勘察设计概述（1）勘察设计的概念（2）隧道工程勘察设计的基本流程（3）各阶段勘察设计工作目的第1页/共35页2、隧道工程勘察设计概述（1）勘察设计的概念 勘察设计是指推荐建设方案，查明、分析、评价地质地理环境特征和工程地质条件，对技术、经济、环境、土地利用等方面进行综合分析、论证，编制设计文件，以及现场配合的活动。一般情况下勘察设计采用两阶段勘察设计程序，包括初步设计阶段和施工图设计阶段 对于存在重大技术难题的复杂工程，则采用三阶段勘察设计程序，包括初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段。第2页/共35页2、隧道工程勘察设计概述（2）隧道工程勘察设计的基本流程两阶段勘察设计基本流程 第3页/共35页2、隧道工程勘察设计概述（2）隧道工程勘察设计的基本流程三阶段勘察设计基本流程 第4页/共35页2、隧道工程勘察设计概述（3）各阶段勘察设计工作目的 初测（初勘）为初步设计提供资料，应完成的勘测工作有：隧道所在地区自然条件的调查、对周围环境影响调查、工程地质及水文地质勘查、地形测量、导线测量等。定测（详勘）是根据有关单位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、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5页/共35页2、隧道工程勘察设计概述（3）各阶段勘察设计工作目的 初步设计是根据初勘资料，选择几个可行方案进行方案性设计，其目的在于：选择最优工程方案，进一步分析技术可行性，为编制预算提供依据。施工图设计根据详勘资料，对初步设计评审批准的方案进行详细设计，其目的在于：为施工提供具有可操作性的设计文件，为施工招投标、施工行为、施工管理、交竣工验收提供依据。第6页/共35页3、隧道工程勘察工作内容及方法（1）隧道工程勘察的主要内容1）地形资料2）水文地质资料3）用地及环境资料4）气候气象资料5）文化、风俗资料6）灾害资料7）类似工程资料8）国防要求第7页/共35页3、隧道工程勘察工作内容及方法（2）隧道工程勘察具体工程内容及方法1）地形资料 通过调绘、航拍获取小比例地形图；通过外业测量获得大比例地形图 1/500001/25000 主要用于线路规划 1/50001/1000 主要用于隧道方案的比选 1/500 主要用于隧道洞门结构和边仰坡的设计重要的长大隧道也可以考虑采用航空照片或卫星照片第8页/共35页3、隧道工程勘察工作内容及方法（2）隧道工程勘察具体工程内容及方法2）水文地质资料调查内容：工程地质特征 水文地质特征 不良地质和特殊地质现象 地震资料 有害气体和放射性物质第9页/共35页3、隧道工程勘察工作内容及方法（2）隧道工程勘察具体工程内容及方法2）水文地质资料调查步骤：初步调查 详细勘察调查方法：钻探、物探、遥感等第10页/共35页3、隧道工程勘察工作内容及方法（2）隧道工程勘察具体工程内容及方法2）水文地质资料应提交的资料：文本：地形地质说明；对设计施工的影响与建议图纸：线路地形图(比例1/20001/5000)；洞口附近地形图(比例1/500)，沿线路中线每侧各100米的范围进行；地质平面图；地质纵断面图(比例1/5001/2000)；洞口附近地质纵断面图(比例1/200)以及洞口附近地质横断面图。第11页/共35页3、隧道工程勘察工作内容及方法（2）隧道工程勘察具体工程内容及方法3）用地及环境资料a.工程用地和施工用地情况动、植物的生态状况：种类、密度、分布、季节性变化；地表水、地下水状况水文地质特征。b.自然环境c.地物情况土地利用状况：用途、面积范围等文物古迹、风景区、水库等已有构建物：通讯设施、民房、地下管网等d.生产生活环境废气、噪声、振动、地面下沉等，对居住环境、自然资源和已有地物的影响第12页/共35页3、隧道工程勘察工作内容及方法（2）隧道工程勘察具体工程内容及方法4）气象气候资料降雨:年、月平均、日最大、小时最大降雨量降雪:最大降雪日、最大积雪量、积雪期、最大日降雪量、雪密度、雪温气温、地温：年平均气温、绝对最高最低气温、日温差；冻结期、冻结深度、多年冻土深度、水温风向、风速：频率分布(年间、月间、日间)雾：发生日数(频度、滞留时间及其能见度)洪水：洪水量、水位、时期 第13页/共35页3、隧道工程勘察工作内容及方法（2）隧道工程勘察具体工程内容及方法5）文化、风俗资料6）灾害资料7）类似工程资料8）国防要求第14页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（1）隧道工程总体设计的主要内容（2）隧道工程总体设计关键技术第15页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（1）隧道工程总体设计的主要内容1）平面线形设计2）纵断面线形设计3）洞口位置设计第16页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（1）隧道工程总体设计的主要内容1）平面线形设计隧道平面（线）是指隧道中心线在水平面上的投影隧道平面（线）由直线和曲线构成。曲线由可由圆曲线和缓和曲线组成。直线和曲线的组合原则：早期通常认为应避免采用曲线，现有变化；采用曲线时应符合不同条件下的视距要求。第17页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（1）隧道工程总体设计的主要内容2）纵断面线形设计隧道纵断面（线）是指隧道中心线展直在垂直上的投影隧道纵断面（线）由直线和曲线构成。隧道坡型选择：一字形坡或单坡；人字形坡；V字形坡；W字形坡；第18页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（1）隧道工程总体设计的主要内容3）洞口位置设计平面坐标、高程、进洞角度第19页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术1）地质条件对隧道工程的影响2）隧道洞口位置的选择3）越岭隧道垭口位置的选择4）傍山隧道平面线位的选择第20页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术1）地质条件对隧道工程的影响常见地质类型：单斜、褶曲、断层主要不良地质类型：（断层）、滑坡、崩塌、松散堆积、泥石流、岩溶及含盐、含煤地层、地下水发育第21页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术1）地质条件对隧道工程的影响单斜：第22页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术1）地质条件对隧道工程的影响褶曲第23页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术1）地质条件对隧道工程的影响断层第24页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术1）地质条件对隧道工程的影响其它不良地质第25页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术2）隧道洞口位置的选择隧道洞口的特征：埋深浅、风化强、受水系影响隧道洞口位置选择的重要性：关系隧道洞门结构受力 关系隧道进洞施工难易 关系洞门及洞口段维护难易第26页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术2）隧道洞口位置的选择隧道纵向（线路方向）洞口位置确定的基本原则 “早进洞，晚出洞”第27页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术2）隧道洞口位置的选择隧道横向（垂直线路）洞口位置选择的 “隧道轴线垂直等高线进洞”第28页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术2）隧道洞口位置的选择其它考虑因素：避开冲沟；选择山体稳定、地质较好、地下水不丰富；注意防洪或水库蓄水标高；尽量不要扰动原生坡面；避免高边坡；考虑施工场地；考虑生态环境保护。第29页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术3）越岭隧道垭口位置的选择1）从降低越岭线标高、缩短线路和隧道长度的角度看，路线宜选择垭口通过；2）垭口位置通常是地质构造作用强烈的部位，地质条件通常较差，并伴有冲沟及地表水；3)在同一垭口，路线高程越高，隧道长度越短，展线越长；反之，隧道越长，展线越短。第30页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术3）越岭隧道垭口位置的选择线路方案隧道长（km）高程（m）线路长（km）沙木拉打6.421882243141.5瓦 吉 木14.519502077109.3小 相 岭19.517821815109.3阳糯雪山25.81760180083.5第31页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术4）傍山隧道平面线位的选择河道狭窄，水流湍急冲刷力强，对山坡稳定和隧道安全威胁较大。依山傍水修建时，施工中容易破坏山体平衡，造成各种病害；因是在山体表层范围内修建隧道，常常遇到崩塌、滑坡、错落、松散堆积及泥石流等不良地质现象，地质情况较为复杂；一般埋深较浅，属浅埋隧道和短隧道群，洞身覆盖薄、易产生不对称的偏压情况；傍山隧道的特点：第32页/共35页4、隧道工程总体设计内容及方法（2）隧道工程总体设计关键技术4）傍山隧道平面线位的选择d 尽可能“裁弯取直”a 保证最小覆盖层厚；b 尽量内靠c 注意周围既有建筑对隧道稳定的影响线位确定原则：第33页/共35页本章要点勘察设计的工作内容、阶段划分和深度要求隧道洞口位置选择的原则不同地质条件对隧道的影响越岭隧道和傍山隧道的设计原则第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页