第二章-隧道工程地質(zhì)環(huán)境及圍巖分級(jí)1.ppt

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1、第2章隧道的地質(zhì)環(huán)境概述2.1隧道工程的特點(diǎn)2.1.1、目前對(duì)地下工程結(jié)構(gòu)體系的認(rèn)識(shí)⑴、在地下結(jié)構(gòu)體系中，地層既是承載結(jié)構(gòu)的基本組成部分，又是造成荷載的主要來(lái)源，這種合二為一的作用機(jī)理與地面結(jié)構(gòu)是完全不同的。⑵、地下工程地質(zhì)環(huán)境：地層特征、地下水狀況、原始地應(yīng)力、地?zé)帷⒌販氐取?、地層被挖成地下工程后的穩(wěn)定程度稱為地下工程圍巖的穩(wěn)定性，這是一個(gè)反映地質(zhì)環(huán)境的綜合指標(biāo)，研究地下工程地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，歸根到底就是研究圍巖的穩(wěn)定性。4、在某種程度上，在地下工程建設(shè)中，最重要的不是襯砌結(jié)構(gòu)，而是地下工程圍巖的穩(wěn)定性。2.1.2、了解地下工程地質(zhì)環(huán)境是進(jìn)行地下工程結(jié)構(gòu)

2、體系設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。地下工程地質(zhì)環(huán)境是個(gè)復(fù)雜的概念：1、地層特征；2、地下水狀況；3、原始地應(yīng)力；4、地溫；5、含煤地層（瓦斯）；2.1.3、研究地下工程地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，歸根到底是研究地下工程圍巖穩(wěn)定性。它包括：1、圍巖破壞或穩(wěn)定的規(guī)律；2、影響圍巖穩(wěn)定的主要因素；3、標(biāo)志圍巖穩(wěn)定性的指標(biāo)和判斷準(zhǔn)則；4、分析圍巖穩(wěn)定性的方法；5、以及為圍巖穩(wěn)定而必須采取的工程措施（施工程序和方法、支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型、支護(hù)結(jié)構(gòu)的布置、架設(shè)時(shí)間等）。2.1.4、用圍巖為主的觀點(diǎn)來(lái)制定施工程序和支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)隧道工程地質(zhì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)主要依賴于工程經(jīng)驗(yàn)，沒有很好地考慮到圍巖的

3、合二為一的作用機(jī)理?？茖W(xué)的研究方法應(yīng)該是從圍巖變形的根本作用力——圍巖原始地應(yīng)力出發(fā)，結(jié)合圍巖的工程性質(zhì)、施工對(duì)地層原始狀態(tài)破壞和干擾的程度等進(jìn)行綜合研究，并根據(jù)圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同作用的原理，用圍巖為主的觀點(diǎn)來(lái)制定施工程序和支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2.2隧道地質(zhì)工程的勘測(cè)隧道勘察的目的，是在于查明隧道所處位置的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件以及隧道施工和運(yùn)營(yíng)對(duì)環(huán)境保護(hù)的影響。為規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工提供所需的勘察資料，并對(duì)存在的巖土工程問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行分析評(píng)價(jià)提出合理的設(shè)計(jì)方案和施工措施，從而使隧道工程經(jīng)濟(jì)合理和安全可靠。2.2.1隧道勘察的幾個(gè)階段隧道勘察階段的劃分應(yīng)與

4、公路設(shè)計(jì)階段相適應(yīng)，一般分為（1）可行性研究勘察（2）初步勘察（3）詳細(xì)勘察2.2.1.1可行性研究勘察公路可行性研究按其工作深度，分為（1）預(yù)可行性研究（2）工程可行性研究可行性研究中的勘察主要側(cè)重于是收集與研究已有的文獻(xiàn)資料；而在工程可行性研究中，需在分析已有資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)踏勘，對(duì)各個(gè)可能方案作實(shí)地調(diào)查，并對(duì)不良地質(zhì)地段等重要工點(diǎn)進(jìn)行必要的勘探，大致查明地質(zhì)情況。2.2.1.2初步勘察初勘是在批準(zhǔn)的工程可行性研究報(bào)告推薦建設(shè)方案的基礎(chǔ)上，在初步選定的路線內(nèi)進(jìn)行勘察，其任務(wù)是滿足初步設(shè)計(jì)對(duì)資料要求。根據(jù)工程地質(zhì)條件，優(yōu)選路線方案，在路線基本走向范圍

5、內(nèi)，對(duì)可能作為隧道線位的區(qū)間進(jìn)行初勘，重點(diǎn)勘察不良地質(zhì)地段，以明確隧道能否通過(guò)或如何通過(guò)。提供編制初步設(shè)計(jì)所需全部工程地質(zhì)資料。初勘工作步驟：可按收集資料、工程地質(zhì)選定隧道線位、工程地質(zhì)調(diào)繪、勘探、試驗(yàn)、資料整理等順序進(jìn)行。（1）收集資料：初勘也應(yīng)收集已有資料，包括可行性研究報(bào)告，取得隧道所在位置的初步總平面布置地形圖及有關(guān)工程性質(zhì)，規(guī)模的文件。（2）工程地質(zhì)選定隧道線位：初勘工作的任務(wù)是選擇經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的最優(yōu)隧道位置方案。當(dāng)測(cè)區(qū)內(nèi)的工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜，如區(qū)域地質(zhì)的穩(wěn)定條件差，有不良地質(zhì)現(xiàn)象，尤其應(yīng)注意工程地質(zhì)選線工作。首先應(yīng)從工程地質(zhì)觀點(diǎn)來(lái)選定

6、隧道線位的概略位置，然后充分研究并掌握沿線的工程地質(zhì)條件，盡可能提出有比較價(jià)值的方案進(jìn)行比較，將隧道選定在地質(zhì)情況比較好的區(qū)間內(nèi)，以避免在詳測(cè)時(shí)因工程地質(zhì)問(wèn)題發(fā)生大的方案變動(dòng)。（3）初勘資料整理：工程地質(zhì)勘察的原始資料，包括調(diào)查、測(cè)繪、勘探、試驗(yàn)等資料，并按有關(guān)規(guī)定填寫，并進(jìn)行復(fù)核與檢查。提交的資料包括圖件、文字等資料，要求清晰正確，并符合有關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)文件編制辦法的規(guī)定。2.2.1.3詳細(xì)勘察（1）詳勘的目的：是根據(jù)已批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)文件中所確定的修建原則、設(shè)計(jì)方案、技術(shù)指標(biāo)等設(shè)計(jì)資料，通過(guò)詳細(xì)工程地質(zhì)勘察，為線位布設(shè)和編制施工圖設(shè)計(jì)提供完整的工程地質(zhì)資

7、料。（2）詳勘的任務(wù)：是在初勘的基礎(chǔ)上，進(jìn)行補(bǔ)充校對(duì)，進(jìn)一步查明沿線的工程地質(zhì)條件，以及重點(diǎn)工程與不良地質(zhì)區(qū)段的工程地質(zhì)特征，并取得必需的工程地質(zhì)的數(shù)據(jù)，為確定隧道位置的施工圖設(shè)計(jì)提供詳細(xì)的工程地質(zhì)資料。（3）詳勘工作步驟：可按準(zhǔn)備工作、沿線工程地質(zhì)調(diào)繪勘探、試驗(yàn)、資料整理等順序進(jìn)行。由于詳勘工作需在初勘的基礎(chǔ)上進(jìn)一步查明隧道中線兩側(cè)的工程地質(zhì)條件和不良地質(zhì)區(qū)段的主要工程地質(zhì)問(wèn)題，因此詳勘工作更為詳細(xì)

8、深入。最后提交的資料深度應(yīng)滿足施工圖設(shè)計(jì)的需要。2.2.2隧道勘察的主要方法隧道勘察的方法，主要有收集與研究既有資料，調(diào)查與測(cè)繪、勘探，試驗(yàn)與長(zhǎng)期觀測(cè)等幾

9、種。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的新技術(shù)在隧道勘察工作中得到發(fā)展和應(yīng)用。2.2.