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隧道應設在什麼地質

發布時間: 2021-02-28 15:23:38

1. 隧道工程設計位置選擇原則是什麼

隧道工程設計位置選擇原則:
1 隧道位置應選擇在穩定的地層中,盡量避免穿越工程地版質和水文地質極為復雜以權及嚴重不良地質地段;當必須通過時,應有切實可靠的工程措施 。
2 穿越分水嶺的長、特長隧道,應在較大面積地質測繪和綜合地質勘探的基礎上確定路線走向和平面位置。對可能穿越的埡口,應擬定不同的越嶺高程及其相應的展線方案,結合路線線形及施工、營運條件等因素,進行全面技術經濟比較後確定。
3 路線沿河傍山地段,當以隧道通過時,其位置宜向山側內移,避免隧道一側洞壁過薄、河流沖刷和不良地質對隧道穩定的不利影響。應對長隧道方案與短隧道群或橋隧群方案進行技術經濟比較。
4 隧道洞口不宜設在滑坡、崩坍、岩堆、危岩落石、泥石流等不良地質及排水困難的溝谷低窪處或不穩定的懸崖陡壁下。應遵循「早進晚出」的原則,合理選定洞口位置,避免在洞口形成高邊坡和高仰坡。
5 瀕臨水庫地區的隧道,其洞口路肩設計高程應高出水庫計算洪水位(含浪高和壅水高)不小於0.5m,同時應注意由於庫水長期浸泡造成庫壁坍塌對隧道穩定的不利影響,並採取相應的工程措施。

2. 隧道施工技術的特殊地質

由於轄區內隧道裂隙均較發育,圍岩完整性、堅硬性差,深埋段不多,而且山體裂隙水比較豐富,所以發生地質災害——岩爆的幾率不高,根據鑽探和地質部門的資料該區域也不存在有害可燃易爆氣體,施工中主要的難點就是處理好大跨徑的開挖步序、工藝和應力突變導致淺埋段及主洞交叉處塌方冒頂及散體、破裂狀結構的邊仰坡失穩或順圍岩層理走向的滑塌;涌水防排的治理;由於地質限制只能採用導坑開挖,施工通風的處理等工作上。
1、塌方的防治實例
隧道施工中的塌方災害堅持防治結合的方針,以預防為主,對地質狀況進行超前預報,已支護的進行量測監控,嚴格設計工法施作,加強工序施工質量,嚴控各工序間的根據圍岩情況依據規范控制步序拉開的長度,嚴密監控不良地質開挖後的邊仰坡情況,及時加以必要的防護,
轄區隧道以上喝組地質情況較差:由於上喝組隧道出口為淺埋,易坍塌,場地也受到限制,採用進口單口掘進,但隧道進口在進洞後監控量測數據反映為異常,高駐辦會同有關專家查看後,果斷下發指令撤離所有人員及機械停工施工,採取加固措施,在洞內加設支撐、山頂地表注漿加固,洞內主洞注漿加固改善圍岩,邊仰坡小導管注漿改善,由於變化速率過大,山體已經形成裂隙滑塌面,於6天後進口仰坡順山體裂隙面突然大面積滑塌,由於及時撤離了人員機械,沒有造成人員及機械的重大損失,
塌方的主要原因:隧道至洞頂穿越斷層破裂帶,斷裂帶的走向與路線近平行,進口右線為高邊、仰坡,最高處為右邊坡69m,山體有7處縱橫、深度走向不明的採金洞遺址,且右線右邊坡偏壓,(在進洞之前由於考慮到右邊坡偏壓的影響,對該隧道進行了主洞全環徑向小導管注漿加固,改善岩體,上斷面導坑支護增加了臨時仰拱,提供水平支撐,並且增加了明洞套拱,套拱左側反壓回填),受其影響,隧址區圍岩完整性差,尤其是進口仰坡坡面暴露圍岩為全風化、強風化強烈岩體,多呈散體狀結構或碎裂狀結構,無自穩能力,加之施工中爆破開挖的震動干擾,導致右邊坡突然滑塌帶動仰坡使之坍塌將洞口左右線全部掩埋,經現場勘察滑塌體均為鬆散的碎石土(坡積碎石土),塌方體厚度10~12m,主洞室初支、明洞套拱情況不明。
經過設計、業主、監理、施工單位四方對塌方現場核查,該塌方為地質原因造成,為了進行下階段的施工或減少塌方對施工的影響,以及考慮總工期的要求,將掘進施工隊克服困難轉移到出口繼續施工,必須對進口塌方進行處治,經過四方共同研究決定,首先安排將塌方體進行詳細測量與塌方前的坡面比較得出塌方面的位置及清渣量,確定處治分兩個階段,第一個階段先將滑塌的邊、仰坡虛渣清除,並結合由上而下邊刷邊護原則完成框架錨桿防護,第二階段待主洞清理出來後根據破壞程度再進行第二步處治設計。
2、涌、滲水處理
防、排相結合是洞內治水的原則,清刺溝、上喝組隧道施工中都遇到了不同程度的涌水現象,施工中從兩個方面來處理,第一步將湧出的水排出洞外,不至於影響正常施工環境,對於順坡洞排水主要是挖臨時排水溝自然排水,反坡採用挖積水、排水泵站機械排水管路排水,圍岩的涌、滲水處的治理非常關鍵,如:上喝組隧道右線右導坑開挖約在SH202+800處右拱腰出現的涌水,水量較大噴射混凝土無法凝固在受噴圍岩面上,經過現場勘察涌水原因時,發現涌水點是約直徑為1.6m沙井處滲出的,而且通過涌水的洗刷已經形成漩渦狀,如果不及時處理,繼續任其沖刷形成沙井掏空,有可能會導致掌子面坍塌,通過施工單位與監理單位研究決定立即採用先堵後排的方案,即將涌水井用土工布填塞,並加設這了一榀剛拱架支撐,防止涌水井的沙被洗空,導致嚴重後果和損失,然後把PVC管將土工布過濾後的涌水集中排至積水坑,噴射加大速凝劑用量的噴射混凝土,考慮水量比較大,面積范圍較小,通過調查水的主要來源是雨季山體的裂隙水匯聚而成的,那麼不能讓其成為涌水通道,採用周邊注漿的方案將其封住,如果是地下水域的通道那麼必須作特殊處理。通過初期支護表面外觀和打孔檢測及雷達檢測來看效果良好。

3. 如何確定公路隧道的位置或如何進行公路隧道選址

提出了公路隧道建設中工程質量控制的幾個關鍵問題:重視隧道前期地質工作;注意軟弱地層隧道設計結構型式;改進施工方法與工藝;應採用先進的隧道質量檢測技術與方法等。希望在今後的公路隧道建設中對這些問題引起重視。 引言 近十多年來,隨著四川省高速公路和地方高等級公路的建設,隧道工程進入高速發展的時期。二郎山隧道、華鎣山隧道是在復雜地質環境條件下建成的兩座長大隧道,鷓鴣山隧道是目前在建的一座高海拔高地應力長大公路隧道,這些公路隧道的建設為四川公路隧道建設積累了經驗。目前,在建的西(昌)攀(枝花)高速公路,在路線長度163Km范圍內有隧道20座,其中長度2000m以上的3座,1000m以上的有9座;都(江堰)汶(川)高等級公路,在路線長度82.5Km的路線上有隧道12座,總長度14817m,其中長、特長隧道5座。在公路隧道建設過程中曾經出現一些問題,如高速公路的一些短隧道以及地方公路隧道不同程度存在一些病害或質量問題,以及特長隧道引道工程出現一些地質病害等。本文根據四川省公路隧道建設的實踐並結合國內其它公路隧道建設的現狀,提出了公路隧道建設應重視的幾個問題,希望在今後公路隧道建設中引起重視。 1、隧道勘察設計階段重視的問題 1.1 隧道前期地質勘察的深度問題 隧道工程幾乎處處依附於所處的地質環境和圍岩工程地質特性,前期工程地質勘察對地質條件的認識的深度,對隧道的合理設計、順利施工和避免地質災害的發生有著重要的影響。在前期勘察階段對地質認識不足或地質勘察深度不足往往造成大量工程變更,有的會導致隧道地質災害的發生。例如,位於達州市境內的鐵山公路隧道(全長2099m),在前期地質勘察中,對煤礦采空區的分布狀況認識有誤,認為采空區位於隧道頂上方40m以上,據此,隧道設計及施工過程未採取相應的措施,隧道完工後出現襯砌開裂。經過進一步的工程地質勘探,發現隧道底部的多層煤已基本采空或部分采空,采空區的岩體變形導致隧道襯砌開裂。該隧道在剛試通車不久,不得不進行封閉,繼後採取注漿和壓漿充填采空區架空結構,增強圍岩強度,再輔以隧道襯砌補強等措施進行了處置。 廣(安)鄰(水)高速公路馮家埡口隧道是對隧道軸線未進行勘察而出現隧道地質病害隱患的例子。該隧道為全長191m的短隧道,原設計為間距40m的分離式隧道,後進行路線優化設計,將其改為雙連拱隧道,並將隧道軸線選在一埡口部位。隧道軸線改變後未對隧道的新軸線進行進一步地質勘察,僅利用旁側鑽孔資料對比推測地質狀況。該隧道在施工過程出現嚴重的坍方直到地面,後經過詳細的補充地質勘察,發現隧道通過部位為裂隙極發育的岩溶坍陷帶,並且在隧道中牆下部還存在溶洞。對此,不得不採取底部注漿加固,以及隧道頂部、地面注漿的方式進行處治。 1.2 隧道重大工程地質問題的認識 隧道工程的重大工程地質問題主要有高地應力岩爆、圍岩大變形、岩溶涌突水、有害氣體等。我省公路隧道建設中均不同程度遇到上述問題,對於重大地質問題處理有成功的經驗也有值得總結教訓。 川藏公路二郎山隧道的前期地質勘察階段,對隧道軸線進行了地質調查、測繪、深孔鑽探、水壓致裂地應力測試等地質工作,查清了該隧道的重大工程地質問題,為隧道特殊地段防止地質災害設計提供了依據;國道317線鷓鴣山隧道在勘察階段對隧道軟岩段的大變形問題採取了積極預防措施,使隧道施工得以較為正常的進行。 值得總結教訓也是深刻的,例如二郎山隧道引道的地質工作重視不夠,引道沿線幾乎未進行詳細的地質勘察工作,有些重大工程地質問題未能及早發現,導致引道工程質病害不斷。隧道東、西洞口溝谷爆發泥石流,西引道出現了諸如榛子林、別托等多處大滑坡,工程後期不得不投入大量的力量和費用進行整治。華鎣山隧道建設中對岩溶涌突水問題認識不足,特別是對岩溶涌突水的水量、危害程度、以及對隧道的長期影響不足,以致在施工過程也未對岩溶水問題進行專題研究,導致對突然發生的大量涌突水應對不及,岩溶水對隧道防排水體系的影響也造成隧道營運期間的出現的日益增加的滲漏水問題。 1.2 關注橋隧銜接處的不良地質問題 橋、隧銜接處往往是橋梁地質勘察、隧道地質勘察的薄弱段,都(江堰)汶(川)路廟子坪大橋與董家山隧道的結合部位新發現的較大型滑坡就是一個深刻的教訓。大橋先行選址、施工,導致隧道的出口不得不在滑坡部位通過,隧道開工幾個月仍然進行滑坡處治,使得增加工程建設投資和工期的延誤。因此,在隧道、橋梁的結合部位必須橋隧聯合進行選址論證。 1.3 關注隧道建設的環境效應問題 隧道建設產生的一系列工程環境效應和問題在我國鐵路、公路隧道建設史上屢見不鮮。例如,我國已建成運營的大瑤山雙線鐵路隧道曾因隧道涌水(Qmax=50000m3/d)在地表斑古坳地區誘導出200多個塌洞和陷坑,泉水斷流,農作物枯萎和減產,造成了嚴重的工程環境問題;我省廣(安)臨(水)高速公路華鎣山隧道工程穿越岩溶水發育的石灰岩地層,一方面由於建設過程中大量涌(排)地下水引起地表水源枯竭等嚴重的環境效應,另一方面由於隧址區岩溶地下水的高度不確定性和含水介質的非均質各向異性導致部分隧道防排水系統的失效,產生了嚴重的隧道滲漏水問題,以致開始危及隧道中的行車安全,在隧道竣工運營後幾年就不得不採取大規模滲漏水整治措施進行補救。研究隧道工程的環境效應和相應的控制對策,已引起當前國內外隧道工程界的高度關注。然而,迄今為止,隧道工程建設過程中及建成運營後出現的工程環境負效應等問題仍很嚴重,主要表現在:(1)地下水資源大量流失,天然供水水源枯竭;劣質地層水入侵,水污染加劇;水文循環平衡破壞,岩土失穩,誘發諸如地面沉陷、岩溶塌陷、土壤流失等工程環境問題;(2)局部水壓力增大,襯砌破壞,滲漏水加劇,危及行車安全等。在岩溶發育地區修建的公路隧道也存在類似的問題,例如重慶南山隧道地下水排放引發的環境問題與當地的法律糾紛;成渝高速公路縉雲山隧道、廣(安)臨(水)高速公路華鎣山隧道等地下水排放引起的環境問題和隧道嚴重的滲漏水問題。 1.4 施工過程的動態設計 強調重視隧道的前期地質工作,是要在選線階段查清對工程產生影響的主要工程地質問題,以便選擇一個最佳的隧道路線位置,防止出現大的地質病害。但隧道工程的地質狀況,不可能在前期工作中全部查清,因此隧道設計稱為預設計。在施工過程要根據開挖的地質情況和量測數據,不斷地修改設計,選用較為合理的施工方法合理的支護形式,這也稱為信息化施工。但有的設計人員為了維護原設計的「正確性」,不願面對變化了的地質情況修改設計,這其中有幾方面的原因:一是設計人員傳統的觀念和維護自身利益的思想使得這一理念的實施變得困難,,設計方不願修改設計,認為設計一貫正確,施工方擔心圍岩失穩要求變更;二是技術管理部門還沒有認識到隧道設計施工是動態設計、信息化施工,管理者的一些管理辦法不適應這一理念的實現;因此,在隧道施工過程中出現地質情況與原設計明顯不符時,在業主的及時協調下,設計單位施工過程的及時的服務與及時動態設計,業主及時組織的專家咨詢論證、監理對現場的認定,從而實現施工過程動態設計、信息化施工。 2、隧道施工過程質量控制 2.1 施工方法與工藝 一些公路的中、短隧道建設,一些施工單位投入的技術和設備不足,出現開挖效果差、二次襯砌砼採用人工澆注、襯砌背後回填未按規范要求施作,二次襯砌拱部厚度不足和襯砌背後大量空洞,有的襯砌砼強度不足等問題,留下了質量隱患。因此,隧道建設不論隧道長短,均應選擇有實力的承包人保證施工技術力量和設備的投入,是確保工程質量的重要前提。 2.2 施工監控量測 隧道施工沒有量測信息反饋,常導致圍岩松馳,塑性區擴展,給襯砌帶來病害。洞室在掘進過程中,由於受到開挖面的約束,使開挖面附近的圍岩不能立即釋放其全部變形位移。如果這種位移全部釋放再支護,圍岩就會產一定的塑性變形。所以隧道施工中,圍岩的監控量測工作是一項很重要的內容。 2.3 作好初期支護 採用噴錨支護是把圍岩和支護作為一個體系,圍岩是承載的主體,支護是加固和穩定圍岩的手段。由於錨噴支護具有及時、粘貼、柔性、密封的特點,這也是構成錨噴支護的作用原理的基本要素,使圍岩內二向應力狀態變為三向應力狀態。因此,必須重視初期支護,錨桿的方位、噴射混凝土厚度應得到保證。 2.4 隧道各結構層之間應密貼 發揮圍岩和支護系統的共同作用,只有與圍岩同支護系統緊密貼合時才有可能。因此,控制光面爆破的效果,噴射砼後使其表面平整。防水板必須有一定的延展性,二次襯砌背後必須回填密實,從而使初期支護與二次襯砌之間充分密貼,不留貯水空間,防止地下水的積聚並導致襯砌的滲水。 3、採用檢測技術進行過程式控制制 由於隧道工程是在復雜地質條件和施工環境相對惡劣的條件下進行,隧道襯砌厚度不足、襯砌與圍岩不密實,出現空洞、襯砌滲水等問題是隧道工程的主要質量問題。地質雷達是一種通過電磁波探測特體介質特性的一種物探檢測方法,不同物質有著不同的電磁反射特性。地質雷達在探測襯砌厚度、襯砌層背後存在空洞或回填不密實以及襯砌存在裂縫等方面有著顯著的優勢。進行地質雷達探測、襯砌強度檢測,對襯砌厚度不足、拱部襯砌背後存在空洞或不密實或強度不足的隧道段進行及時監控和及時處治,這對控制工程質量發揮了重要的作用。 4、結語 面對四川省公路隧道工程建設的高速發展的形勢,隧道工程質量控制是隧道建設的核心。目前,四川省在建的公路隧道共10座,總長度6084m。正在施工的西(昌)攀(枝花)高速公路,在路線長度163Km范圍內有隧道20座,其中長度2000m以上的3座,1000m以上的有9座。正在施工的都(江堰)汶(川)高等級公路,在路線長度82.5Km的路線上有隧道12座,總長度14817m,其中長、特長隧道5座。因此,加強隧道工程質量控制、防止隧道病害將是隧道建設中的十分重要問題。

4. 遂道對地質條件的要求

修隧道地質條件要求有些多。比如在地應力大的地區開挖隧道要注意岩爆,岩版爆判斷方法是在前期的考權察中,看鑽頭取出的岩芯是不是出現餅狀,是就說明地應力很高。其次還要注意地質破碎帶,如軟弱夾層,裂隙,風化帶等,這些會造成洞室的塌陷等,應盡量避開或加強工程措施或使隧道走向與地質破碎帶走向大角度相交。另外地下水,瓦斯等問題也應注意,瓦斯就不說了,濃度超標肯定會發生爆炸。如在隧道挖掘過程中發現溫度有不正常的下降那就要注意可能會遇到地下水。

5. 修建隧道常遇到哪些工程地質問題

隧道工程的重大工程地質問題主要有高地應力岩爆、圍岩大變形、岩溶涌突水、有害氣體等。
採納哦

6. 簡述隧洞設計中應注意哪些工程地質問題

隧道支護結構的設計應根據圍岩條件(圍岩的強度特性、初始應地力場等)
和設計條件(隧版道斷面形狀、隧道周邊地權形條件、環境條件等)選擇合適的設計
方法。
根據隧道支護結構的特點,在預設計中採用以下方法:
(1) 標准支護模式的設計方法(簡稱標准設計)

(2) 類似條件的設計方法(簡稱類比設計或經驗設計)

(3) 解析的設計方法(簡稱解析設計)

隧道支護結構設計,在有標准支護模式時以標准設計為主要的設計方法。
在沒有標准支護模式時,
則要根據圍岩條件、
結構特點等選擇類比設計或解析設
計的方法進行設計。
目前,
我國鐵路隧道主要是採用標准設計方法進行設計的,
而公路隧道還處
在類比設計的階段,
但有的設計單位也逐漸向採用標准設計的方向演變。
國外在
絕大多數場合,公路隧道是採用標准設計模式的。

7. 如果我們要修隧道應該選擇什麼地質構造

如果我們要修隧道應該選擇----------背斜;
背斜有類似石拱橋的結構,抗壓力強;又沒有地下水滲漏。

8. 隧道應建在什麼地質構造上,為什麼

背斜。
原因是:一背斜的拱形結構沒有被破壞,安全性好;二是不容易儲存地下水。

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