2013秋第3章地道勘测和线路断面设计1.0[精品].ppt
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1、洼 擒 偷 腮 宙 氟 塌 胶 附 瘫 缺 篙 颠 奎 摔 岿 夏 震 浸 蔚 攻 票 静 庶 绩 萄 体 苏 六 魔 衍 瑚 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 隧道工程 主讲教师:曹志军 焦 督 跋 沾 判 照 龋 基 扒 授 襟 甫 伺 琅 冕 抠 陷 血 奥 朱 敌 值 袭 智 收 采 州 翘 鲍 熔 吃 恬 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和
2、线 路 断 面 设 计 1 . 0 l l 隧道工程设计隧道工程设计是出于开拓并持续安全应用地下通道空间的目的,勘 察地形、地质、地物等环境条件,确定隧道位置,并根据隧道围岩自 稳能力的强弱,选择确定为保持隧道稳定所需提供帮助的多少即 需要的加固范围,以及选择确定支护的材料种类、结构形式,力学性 能、参与时机、施作方法、监测方法、质量标准等支护技术参数,并 评估支护的有效性和经济性的一系列工程规划活动。 隧道工程设计 隧道建筑设计 隧道结构设计 隧道施工设计 隧道工程设计 包括选择隧道方案,确定隧道位 置,洞口位置、隧道平面、纵断 面及横断面设计。 主要是指隧道支护结构设计 包括施工方案选择、
3、施工方法 选择、施工技术选择、量测监 控方法选择、施工程序设计, 以及施工质量控制措施、施工 安全控制措施、环境保护措施 的制定等。 诉 湾 恶 迷 靳 书 盎 专 吗 叉 瞩 婆 覆 女 获 势 摈 想 炬 殿 卖 筷 喀 巫 锑 连 贡 奠 陈 狞 嚼 何 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 第三章 隧道线路及断面设计 爵 殆 旁 游 晦 侈 陷 烧 戒 抢 扇 缄 件 陌 继 境 霸 分 龄 末 睛 兴 蝶 鄂 厄 袱 埃 著 瓶 捎 变 讽 2 0
4、 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 第一节 隧道勘测 第二节 隧道位置的选择 第三节 隧道洞口位置的选定 第四节 隧道平面设计 第六节 隧道横断面设计 第三章 隧道线路及断面设计 第五节 隧道纵断面设计 饺 溶 酋 舟 嫩 獭 据 窄 紧 颤 嘲 乙 技 乘 瘟 奏 宗 嘲 区 僧 傣 推 痒 柳 鄙 枣 允 吮 篇 蓟 邢 野 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测
5、 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 l第一次课 l(1)了解隧道勘测内容 l(2)掌握隧道位置的选择 l(3)了解隧道方案比选内容 第三章 隧道线路及断面设计 确 达 田 掳 委 瞒 皖 质 敌 策 辙 旁 衣 赏 枣 稠 腾 苛 盔 孔 霉 曾 察 誓 昧 泥 篆 怔 酥 桌 服 梗 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 第一节 隧道勘测 一、隧道勘测概述 二、文献资料的收集 三、地形、地质的调查测绘 四、气象调查 五、环境调查与评价 六、工程评价及
6、处理措施 蠢 嘻 凡 辙 硫 骂 轧 涸 笼 网 声 莎 泵 馋 屠 特 汐 程 傀 竿 汕 砖 烽 匹 穴 藩 嘘 副 粟 灶 矗 袁 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 一、隧道勘测概述 隧道勘测的目的在于查明隧道所处位置的工程地质和 水文地质条件,以及隧道施工和运营对环境保护的影 响,为规划、设计、施工提供所需的勘察资料,并对 存在的岩土工程问题、环境问题进行分析评价提出合 理的设计方案和施工措施,从而使隧道工程经济合理 和安全可靠。 1、意义 2、
7、制定勘测计划 3、勘测的阶段 勘测计划包括: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。 勘测计划应按不同调查阶段,针对提出的要求并考虑隧 道的规模、特点编制,编制时应对调查项目、调查方法 、精度要求、范围和顺序、成果等做出明确规定。 伤 羔 犊 又 服 捣 苹 苔 亥 烙 傈 阜 闲 陶 洋 瑚 县 枢 腺 场 芒 烫 霍 悦 溢 显 读 哆 裹 暂 壤 碳 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 3、勘测的阶段 隧道勘测
8、 定测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。 设计阶段勘测 施工阶段勘测 初测阶段 定测阶段 初测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、隧道工程对周围环境影响 的调查、工程地质及水文地质的勘查 、地形测量、导线测量等。 投 慢 趣 狠 制 鼻 鸿 蒸 抢 泰 炽 紊 馈 令 松 刊 蝗 抬 六 晤 铆 氰 昏 劳 雹 布 绍 筏 陇 期 鞘 找 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3
9、秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 矢 廊 制 产 既 妙 殉 雌 襟 坯 陆 钒 惮 妇 熄 硕 君 再 蔗 早 曲 瞧 贱 院 裴 当 冈 置 哺 获 锋 斗 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 二、文献资料的收集 l(一)地形地貌资料 l(二)工程地质与水文地质资料 l(三)工程资料 l(四)气象资料 l(五)用地及环境资料 l(六)灾害资料 l(七)概预算资料调查 l(八)与隧道建设相关的资源资料 l(九)相关法
10、律、法令调查 刁 彪 屿 妒 喂 级 衷 只 孝 策 第 牺 喻 舞 撑 节 抿 占 丸 单 澡 秸 摸 府 绍 蔼 止 仔 触 渣 鼻 灸 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 三、地形、地质的调查测绘 l地形调查是为路线服务的,目的是在现有地形条件下 使路线满足规范要求,并尽可能的得到优化,这是设 计的需要; l地质调查是核对在实际地质条件上是否可能,是否可 以得到一个稳定的结构物。 (一)地形地质调查的主要内容 (二)地形与地质初步调查 (三)地质详查
11、 (四)施工阶段地质调查 遭 桐 青 匹 尧 文 坏 孽 疼 此 痉 啥 忧 丰 野 跋 窥 呻 含 披 滁 郭 馁 乎 拧 喝 货 班 毖 覆 抿 枫 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 (一)地形地质调查的主要内容 (1)地形与地貌 (2)工程地质特征:地质构造 地层、岩性 (3)水文地质特征 (4)不良地质和特殊地质现象 (5)地震裂度 (6) 有害气体和放射性物质 (7) 对于深埋隧道,应作隧道地温升温预测 (8) 分段确定隧道围岩级 肺 土 措
12、态 砧 姨 回 窃 痈 豢 懒 愉 餐 酗 够 蔽 箍 规 涂 汾 坑 淮 割 赞 不 焰 瞒 民 恰 很 最 舆 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 (二)地形与地质初步调查初测阶段 1地形地质调查要按隧道勘测规程展开工作 2.地质调查 3.初测阶段完成野外地质工作后应整编的资料 湍 庚 攫 兄 册 镇 侧 母 漂 晰 良 翱 心 靛 痹 裳 哨 骂 趋 坏 潞 赎 棕 削 芒 诧 躇 甘 觉 洱 泰 囊 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测
13、和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 1地形地质调查要按隧道勘测规程展开工作 面 休 期 风 辙 蚕 腮 肤 脾 这 哉 杨 浪 恃 椰 编 笨 迈 刮 噎 战 画 诧 历 畔 期 同 矽 轧 斧 辙 屿 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2.地质调查 饶 录 没 施 淀 钨 衡 呜 便 帜 粕 征 蒲 椎 鸿 泛 牢 尼 楷 鹿 盐 馒 警 说 管 卜 诵 共 劣
14、 帖 忌 涯 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 l (1)隧道工程地质说明书; l (2)隧道工程地质平面图,在比例尺1:2000-1:5000的 图上填绘物探、钻探、挖探的平面位置; l (3)隧道工程地质纵断面图,在比例尺为1:500-1: 5000(横)、1:200-1:1000(竖)的图上,标明勘探点 的位置和岩层的弹性波波速(进行震探时); l (4)洞口、洞身工程地质横断面图,在比例尺为1:200 1:500的图上,标明勘探点和岩层的弹性波波
15、速(进行 震探时); l (5)钻孔地质柱状剖面图; l (6)试验资料汇总表; l (7)航空照片地质解释资料、工程地质照片和野外素描 图等; l (8)严重影响隧道方案的特殊地质和不良地质地区应有 专项资料; l (9)有关地震烈度的资料。 3.初测阶段完成野外地质工作后应整编的资料 棒 达 斌 罗 企 躯 逮 颠 屈 相 开 呸 灌 绕 刊 功 乏 颓 勺 怜 破 嚏 倍 蕴 怎 佰 屎 调 咎 让 骇 磺 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 (三)
16、地质详查定测阶段 l根据批准的初步设计文件及审核意见,对已选定的隧道位 置进行详细的工程地质勘察,为编制隧道施工图提供工程 地质依据。 l 地质详查的工作任务如下: l(1)对隧道所在地区的地形、地貌(包括引线)、工程地 质特征及水文地质条件给出正确的评价。 l(2)根据控制围岩的各种因素和地层弹性纵波的波速,分 段确定隧道洞身的围岩类别。这里的段落划分不能简单的 以岩石接触面分界划定,而是要权衡岩石稳定性科学划分 ,一般都要向较坚硬一侧跨越一个宽度。 l(3)为各类围岩衬砌设计、施工支护提出建议。根据实际 需要,可以进一步用补充调查、补充弹性波测定、补充钻 探挖探等。根据隧道的规模和地质情况
17、,在完成地形地质 等初步调查之后,基本上可以确定隧道路段的走向,在此 基础上作进一步地质详查,获得最终的隧道定位、设计与 施工等所需资料 1.地质详查 试 惜 轰 啊 跑 待 筷 叁 苇 梦 第 厉 灶 北 支 酉 唇 澄 吗 覆 印 尝 动 抛 掩 犬 齐 互 雕 渡 曙 蓖 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 l详查可以采用调绘、物探、坑探、槽探、触探、钻探等。根据 地形、地质条件,采用综合勘探,相互印证,才能取得正确结 论。重要的特别复杂的地质情况,
18、有时需要采用探测导坑或试 验洞实测,取得设计及施工所需技术资料。地质详查调绘的范 围和测点,物探时的网、线、点的布置以及方法的运用,都要 与地质初步调查配合,一般是针对那些有待进一步查明、补充 、校核的复杂地质问题做工作。 l复杂而重要的隧道地质纵剖面不应该有推断部分,各个层面的 地质关系都能连接上,才符合要求。从钻孔、坑(槽)探、对 隧道有用的露头中取出的样品,应该做试验,它们分别是:(1 )岩石的物理力学性试验;(2)特殊地质的有关特性的定量试验 ;(3)需要时,可作岩心复原率的对比;(4)地下水丰富时,应 做钻孔抽水或提水试验;(5)水质分析试验;(6)有害气体性质 、含量及压力测定。
19、2.详查阶段地质工作的方法和手段 污 咬 谁 碰 跃 拳 呐 午 惶 矫 骆 钥 饱 劫 岁 膜 众 阂 煌 鱼 册 腹 樊 溺 城 洞 绵 阿 淘 避 嚣 巩 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 l (1)隧道地形地质平面图,其比例尺应与地形图一致, 地质复杂时应单独绘制地质图。 l (2)隧道纵断面图。在比例尺为1:1000-1:5000(横 )、1:1001:500(纵)的纵断面上,逐段绘制地质及 较大地质构造线、水文地质条件、注明围岩类别,确定洞
20、口位置,拟定洞内外纵坡,地质条件复杂时应单独绘制填 绘地质的洞口放大纵断面图。 l (3)绘制比例尺为1:50l:100的洞口和其附近的以及 明洞的填绘地质的横断面图,比例尺为1:501:500的 洞身地质横断面图若干张。 l (4)绘制比例尺为1:200-1:1000填绘地质的洞口平面 图。 l (5)其它辅助工程的平面图及纵、横平面图。 3.定测时应完成的工程地质图纸 4.环境条件资料,施工组织及预算的调查资料,与有关单位的 协议。 姓 饿 捶 蚂 戚 魂 霓 刁 刨 幕 冉 沤 雀 墟 凉 原 搂 萝 鬃 神 章 神 慷 氓 腊 床 龙 南 榜 惑 厘 揪 2 0 1 3 秋 第 3 章
21、 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 *定测阶段应该特别指出的问题 l1.花岗岩、粉岩、斑岩、蛇纹岩、温泉变质作用的安 山岩和凝灰岩、泥岩和粉沙岩、片岩类、粘板岩和千 枚岩、岩堆等,都应特别给予注意。 l2.涌水调查,设计与施工中都应充分考虑。 l3.由于裂隙玫瑰图能形象的统计裂隙走向、倾向和条 数,所以定测报告中,应该给出这个统计结果。 l4.现代遥感技术在工程地质测绘中,可以更客观更全 面地看到站在地面上观测时看不到的或看不清楚的现 象。 l 5.有关地震方面的资料。 贪 妓 废 遇
22、 州 焦 梳 张 舞 己 靛 搜 披 犬 肩 恋 拙 荡 预 吟 撼 鸽 裙 芽 睁 催 扩 二 秒 苑 隅 堑 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 涌水调查,设计与施工中都应充分考虑。 l隧道与地下水的影响关系,主要出现两种现象: 一是隧道内涌水,这将恶化围岩稳定状态,导致 施工困难,增大工程造价。二是地表枯水,造成 工业用水及饮水困难。 l涌水可以使岩质软化,使软岩山体松弛、降低强 度;促使围岩中软弱夹层泥化;减少层间阻力, 易于造成岩体滑动;使某些岩
23、类溶解和膨胀,使 山体出现附加压力;厚含水层出现大量涌水时, 将产生动水压力,出现流沙及渗透压力;含有害 化合物的地下水(硫酸根、碳酸根等)对衬砌结 构将产生侵蚀作用。涌水是造成塌方围岩丧失稳 定的重要原因之一。枯水可能影响隧道上方和使 四周的井和泉干涸。因此,必须进行调查预测。 斧 豪 其 娩 云 苞 孽 曰 导 钙 砷 絮 董 瞳 第 币 取 菩 滋 未 疗 威 炒 米 盂 促 懦 撬 幻 度 琢 墙 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 2 0 1 3 秋 第 3 章 隧 道 勘 测 和 线 路 断 面 设 计 1 . 0 l(1)地下水
24、涌水调查 l涌水可分为集中涌水和稳定涌水。 l隧道集中涌水主要是估计对工程有影响的涌水位置、涌水压力和涌水量等。预测时可 根据地质调查、弹性波探测及钻探等分析地质构造,通过对构造裂隙、地下水露头的 调查,判明含水层、透水层、隔水层的范围及其与隧道的关系和影响程度;地下水涌 水调查的主要内容主要包括调查地下水的类型及其与地表水的相互补给关系,地下水 的动态变化规律;调查地下水的流量、流向及水质等。 l稳定涌水受隧道长度、埋深、位置、含水层规模和透水性等影响,并与流域的枯水流 量有密切关系,所以预测是可能的。调查时根据地质调查、弹性波探测、钻探等,查 明流域范围的地形、地质构造、地下水状况,并测定
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