隧道工程地质环境

❶ 隧道施工进行地质描述是否合理为什么

给你个例子：***隧道左线进口ZK35+884～ZK36+256段原设计围岩类别为Ⅳ类，支护型式为S4。在开挖至ZK36+023时，掌子版面岩层为权掌子面岩层为薄至中层状灰岩，产状较陡，节理裂隙发育，岩层较破碎，掌子面左侧拱腰处稳定性差，易掉块，按原设计支护型式施工极不安全。

❷ 修建隧道对生态影响大吗

前 言 环境与发展是当今国内外普遍关注的重大问j强,过上棉当长一段时间内,人类社会的传统发展版模t砬以资源的权过度消耗和环境恶化为代价来换取社,:物质文明的,结果造成了诸如自然资源的可持续刹}flJj簪降低、环境污染、地质灾害频繁、生态平衡遭划破坏等重大问题。 1992年联合国环境与发展大会,通过了告各国的“里约环境与发展宣言”和“21世纪议程”等文件,强调丁环境与发展协调的重要意义。中国政府对此十分重视,提出了促进中国环境与发展的“十大对策”,并组织编制了“中国21世纪议程”,指出“中国目前正在沿用传统的非持续性的发展模式,必须迅速扭转这种被动局面”。 长期以来,正是由于缺乏持续发展的观点,对保护环境的意识淡薄,在铁路建设等大规模工程的勘察设计、施工及使用阶段,都未把环境评估这一重要内容列入工作计划之中。隧道等地下工程修建于地壳表层.位于地下水最为活跃的部位,在岩土中开凿的隧洞,它将可能成为其四周特别是工程上部地质}J、】的地表、地下水的汇集场所或新的排泄通道,这势必改变工程范围内的水文地质、工程地质环境,进而影响地区的生态环境。过去修建隧道等地下工程,除少数特殊工程采用以堵为主的全

❸ 如何确定公路隧道的位置或如何进行公路隧道选址

提出了公路隧道建设中工程质量控制的几个关键问题：重视隧道前期地质工作；注意软弱地层隧道设计结构型式；改进施工方法与工艺；应采用先进的隧道质量检测技术与方法等。希望在今后的公路隧道建设中对这些问题引起重视。 引言 近十多年来，随着四川省高速公路和地方高等级公路的建设，隧道工程进入高速发展的时期。二郎山隧道、华蓥山隧道是在复杂地质环境条件下建成的两座长大隧道，鹧鸪山隧道是目前在建的一座高海拔高地应力长大公路隧道，这些公路隧道的建设为四川公路隧道建设积累了经验。目前，在建的西（昌）攀（枝花）高速公路，在路线长度163Km范围内有隧道20座，其中长度2000m以上的3座，1000m以上的有9座；都（江堰）汶（川）高等级公路，在路线长度82.5Km的路线上有隧道12座，总长度14817m，其中长、特长隧道5座。在公路隧道建设过程中曾经出现一些问题，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质量问题，以及特长隧道引道工程出现一些地质病害等。本文根据四川省公路隧道建设的实践并结合国内其它公路隧道建设的现状，提出了公路隧道建设应重视的几个问题，希望在今后公路隧道建设中引起重视。 1、隧道勘察设计阶段重视的问题 1.1 隧道前期地质勘察的深度问题 隧道工程几乎处处依附于所处的地质环境和围岩工程地质特性，前期工程地质勘察对地质条件的认识的深度，对隧道的合理设计、顺利施工和避免地质灾害的发生有着重要的影响。在前期勘察阶段对地质认识不足或地质勘察深度不足往往造成大量工程变更，有的会导致隧道地质灾害的发生。例如，位于达州市境内的铁山公路隧道（全长2099m），在前期地质勘察中，对煤矿采空区的分布状况认识有误，认为采空区位于隧道顶上方40m以上，据此，隧道设计及施工过程未采取相应的措施，隧道完工后出现衬砌开裂。经过进一步的工程地质勘探，发现隧道底部的多层煤已基本采空或部分采空，采空区的岩体变形导致隧道衬砌开裂。该隧道在刚试通车不久，不得不进行封闭，继后采取注浆和压浆充填采空区架空结构，增强围岩强度，再辅以隧道衬砌补强等措施进行了处置。 广（安）邻（水）高速公路冯家垭口隧道是对隧道轴线未进行勘察而出现隧道地质病害隐患的例子。该隧道为全长191m的短隧道，原设计为间距40m的分离式隧道，后进行路线优化设计，将其改为双连拱隧道，并将隧道轴线选在一垭口部位。隧道轴线改变后未对隧道的新轴线进行进一步地质勘察，仅利用旁侧钻孔资料对比推测地质状况。该隧道在施工过程出现严重的坍方直到地面，后经过详细的补充地质勘察，发现隧道通过部位为裂隙极发育的岩溶坍陷带，并且在隧道中墙下部还存在溶洞。对此，不得不采取底部注浆加固，以及隧道顶部、地面注浆的方式进行处治。 1.2 隧道重大工程地质问题的认识 隧道工程的重大工程地质问题主要有高地应力岩爆、围岩大变形、岩溶涌突水、有害气体等。我省公路隧道建设中均不同程度遇到上述问题，对于重大地质问题处理有成功的经验也有值得总结教训。 川藏公路二郎山隧道的前期地质勘察阶段，对隧道轴线进行了地质调查、测绘、深孔钻探、水压致裂地应力测试等地质工作，查清了该隧道的重大工程地质问题，为隧道特殊地段防止地质灾害设计提供了依据；国道317线鹧鸪山隧道在勘察阶段对隧道软岩段的大变形问题采取了积极预防措施，使隧道施工得以较为正常的进行。 值得总结教训也是深刻的，例如二郎山隧道引道的地质工作重视不够，引道沿线几乎未进行详细的地质勘察工作，有些重大工程地质问题未能及早发现，导致引道工程质病害不断。隧道东、西洞口沟谷爆发泥石流，西引道出现了诸如榛子林、别托等多处大滑坡，工程后期不得不投入大量的力量和费用进行整治。华蓥山隧道建设中对岩溶涌突水问题认识不足，特别是对岩溶涌突水的水量、危害程度、以及对隧道的长期影响不足，以致在施工过程也未对岩溶水问题进行专题研究，导致对突然发生的大量涌突水应对不及，岩溶水对隧道防排水体系的影响也造成隧道营运期间的出现的日益增加的渗漏水问题。 1.2 关注桥隧衔接处的不良地质问题 桥、隧衔接处往往是桥梁地质勘察、隧道地质勘察的薄弱段，都（江堰）汶（川）路庙子坪大桥与董家山隧道的结合部位新发现的较大型滑坡就是一个深刻的教训。大桥先行选址、施工，导致隧道的出口不得不在滑坡部位通过，隧道开工几个月仍然进行滑坡处治，使得增加工程建设投资和工期的延误。因此，在隧道、桥梁的结合部位必须桥隧联合进行选址论证。 1.3 关注隧道建设的环境效应问题 隧道建设产生的一系列工程环境效应和问题在我国铁路、公路隧道建设史上屡见不鲜。例如，我国已建成运营的大瑶山双线铁路隧道曾因隧道涌水（Qmax=50000m3/d）在地表斑古坳地区诱导出200多个塌洞和陷坑，泉水断流，农作物枯萎和减产，造成了严重的工程环境问题；我省广（安）临（水）高速公路华蓥山隧道工程穿越岩溶水发育的石灰岩地层，一方面由于建设过程中大量涌（排）地下水引起地表水源枯竭等严重的环境效应，另一方面由于隧址区岩溶地下水的高度不确定性和含水介质的非均质各向异性导致部分隧道防排水系统的失效，产生了严重的隧道渗漏水问题，以致开始危及隧道中的行车安全，在隧道竣工运营后几年就不得不采取大规模渗漏水整治措施进行补救。研究隧道工程的环境效应和相应的控制对策，已引起当前国内外隧道工程界的高度关注。然而，迄今为止，隧道工程建设过程中及建成运营后出现的工程环境负效应等问题仍很严重，主要表现在：（1）地下水资源大量流失，天然供水水源枯竭；劣质地层水入侵，水污染加剧；水文循环平衡破坏，岩土失稳，诱发诸如地面沉陷、岩溶塌陷、土壤流失等工程环境问题；（2）局部水压力增大，衬砌破坏，渗漏水加剧，危及行车安全等。在岩溶发育地区修建的公路隧道也存在类似的问题，例如重庆南山隧道地下水排放引发的环境问题与当地的法律纠纷；成渝高速公路缙云山隧道、广（安）临（水）高速公路华蓥山隧道等地下水排放引起的环境问题和隧道严重的渗漏水问题。 1.4 施工过程的动态设计 强调重视隧道的前期地质工作，是要在选线阶段查清对工程产生影响的主要工程地质问题，以便选择一个最佳的隧道路线位置，防止出现大的地质病害。但隧道工程的地质状况，不可能在前期工作中全部查清，因此隧道设计称为预设计。在施工过程要根据开挖的地质情况和量测数据，不断地修改设计，选用较为合理的施工方法合理的支护形式，这也称为信息化施工。但有的设计人员为了维护原设计的“正确性”，不愿面对变化了的地质情况修改设计，这其中有几方面的原因：一是设计人员传统的观念和维护自身利益的思想使得这一理念的实施变得困难，，设计方不愿修改设计，认为设计一贯正确，施工方担心围岩失稳要求变更；二是技术管理部门还没有认识到隧道设计施工是动态设计、信息化施工，管理者的一些管理办法不适应这一理念的实现；因此，在隧道施工过程中出现地质情况与原设计明显不符时，在业主的及时协调下，设计单位施工过程的及时的服务与及时动态设计，业主及时组织的专家咨询论证、监理对现场的认定，从而实现施工过程动态设计、信息化施工。 2、隧道施工过程质量控制 2.1 施工方法与工艺 一些公路的中、短隧道建设，一些施工单位投入的技术和设备不足，出现开挖效果差、二次衬砌砼采用人工浇注、衬砌背后回填未按规范要求施作，二次衬砌拱部厚度不足和衬砌背后大量空洞，有的衬砌砼强度不足等问题，留下了质量隐患。因此，隧道建设不论隧道长短，均应选择有实力的承包人保证施工技术力量和设备的投入，是确保工程质量的重要前提。 2.2 施工监控量测 隧道施工没有量测信息反馈，常导致围岩松驰，塑性区扩展，给衬砌带来病害。洞室在掘进过程中，由于受到开挖面的约束，使开挖面附近的围岩不能立即释放其全部变形位移。如果这种位移全部释放再支护，围岩就会产一定的塑性变形。所以隧道施工中，围岩的监控量测工作是一项很重要的内容。 2.3 作好初期支护 采用喷锚支护是把围岩和支护作为一个体系，围岩是承载的主体，支护是加固和稳定围岩的手段。由于锚喷支护具有及时、粘贴、柔性、密封的特点，这也是构成锚喷支护的作用原理的基本要素，使围岩内二向应力状态变为三向应力状态。因此，必须重视初期支护，锚杆的方位、喷射混凝土厚度应得到保证。 2.4 隧道各结构层之间应密贴 发挥围岩和支护系统的共同作用，只有与围岩同支护系统紧密贴合时才有可能。因此，控制光面爆破的效果，喷射砼后使其表面平整。防水板必须有一定的延展性，二次衬砌背后必须回填密实，从而使初期支护与二次衬砌之间充分密贴，不留贮水空间，防止地下水的积聚并导致衬砌的渗水。 3、采用检测技术进行过程控制 由于隧道工程是在复杂地质条件和施工环境相对恶劣的条件下进行，隧道衬砌厚度不足、衬砌与围岩不密实，出现空洞、衬砌渗水等问题是隧道工程的主要质量问题。地质雷达是一种通过电磁波探测特体介质特性的一种物探检测方法，不同物质有着不同的电磁反射特性。地质雷达在探测衬砌厚度、衬砌层背后存在空洞或回填不密实以及衬砌存在裂缝等方面有着显著的优势。进行地质雷达探测、衬砌强度检测，对衬砌厚度不足、拱部衬砌背后存在空洞或不密实或强度不足的隧道段进行及时监控和及时处治，这对控制工程质量发挥了重要的作用。 4、结语 面对四川省公路隧道工程建设的高速发展的形势，隧道工程质量控制是隧道建设的核心。目前，四川省在建的公路隧道共10座，总长度6084m。正在施工的西（昌）攀（枝花）高速公路，在路线长度163Km范围内有隧道20座，其中长度2000m以上的3座，1000m以上的有9座。正在施工的都（江堰）汶（川）高等级公路，在路线长度82.5Km的路线上有隧道12座，总长度14817m，其中长、特长隧道5座。因此，加强隧道工程质量控制、防止隧道病害将是隧道建设中的十分重要问题。

❹ 地铁隧道施工过程中常见地质问题与解决方法

在城市中修建地下铁道，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大，因此各自所采用的施工方法也不尽相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施工设备、环保和工期要求等因素，全面比较后确定。
1明挖法
明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺序施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。但其缺点也是明显的，如阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。
明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土
2盖挖法
盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。
在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。
2.1盖挖顺作法
盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。依序由下而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后，视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时，可考虑采用盖挖顺作法。
2.2盖挖逆作法
盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，和盖挖顺作法一样，基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑，以防止维护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。
如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用盖挖逆作法施工。
2.3盖挖半逆作法
盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高后先浇筑底板，再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力。3暗挖法
暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛，因此，本文着重介绍这两种方法。
3.1浅埋暗挖法(浅埋矿山法)
浅埋暗挖法即松散地层的新奥法施工，新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束 围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。浅埋暗挖法是针对埋置深度较浅、松散不稳定的上层和软弱破碎岩层施工而提出 来的，如深圳地铁区间隧道大部分采用了浅埋暗挖法施工。
浅埋暗挖法的施工技术特点:围岩变形波及地表;要求刚性支护或地层改良;通过试验段来指导设计和施工。
浅埋暗挖法施工隧道时，应根据工程特点、围岩情况、环境要求以及施工单位的自身条件等，选择适宜的开挖方法及掘进方式。施工中区间隧道常用的开挖方法是台 阶法、CRD工法、眼镜工法等;城市地铁车站、地下停车场等多跨隧道多采用柱洞法测洞法或中洞法等工法施工。
地下铁道是在城市区域内施工，对地表沉降的控制要求比较严格，所以更要强调地层的预支护和预加固，所采用的施工方法有超前小导管预注浆、开挖面深孔注浆、 管棚超前支护。浅埋暗挖法的施工工艺可以概括为“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18个字。
3.2盾构法修建地铁隧道
盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(shield )是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可 以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。 盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应 用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下 水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。
盾构法的主要优点:除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循 环进行，施T易于管理，施工人员也比较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大 的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。
工程实例:北京地铁五号线即采用了盾构法施工地铁五号线是一条贯穿北京市中心的南北向地下交通大动脉。南起丰台区宋家庄，向北经蒲黄榆、祟文门、东单、东 四、雍和宫止于昌平区太平庄北站，全长27.7 km。由于该路段地上大型建筑物密集，交通流量大，地下管网复杂，为减少对城市经济和市民生活的影响，经专家论证，决定在雍和宫至北新桥约700 m长的试验段率先采用盾构施工方法。该盾构为大直径土压平衡盾构机。
4沉管法
沉管法是将隧道管段分段预制，分段两端设临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的地槽内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头部，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。
沉管隧道对地基要求较低，特别适用于软土地基、河床或海岸较浅，易于水上疏浚设施进行基槽开外的工程特点。由于其埋深小，包括连接段在内的隧道线路总长较 采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方，选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰相对较 少，并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点，在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道，沉管法称为最经济的水下穿越方案。
按照管身材料，沉管隧道可分为2类:钢壳沉管隧道(有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道)和钢筋馄凝土沉管隧道。钢壳沉管隧道在北美采用的较多，而钢筋混凝土沉管隧道则在欧亚采用较多。
沉管隧道施工主要工序:管节预制→基槽开挖→管段浮运和沉放→对接作业→内部装饰。
上程实例:广州珠江隧道是我国第一条公路与地铁合用的越江隧道，公路隧道全长1 238.5 m。河中段隧道埋置在河床下.不影响水面通航，河中沉管段全长457 m。该沉管为多孔矩形钢筋混凝土结构，其中包括两个双车道机动车孔、一个地铁孔、一个电缆管廊。沉管断面为典型矩形断面，外形尺寸为33 mx7.956 m(宽x高)，底板厚1.2 m、顶板厚1.0 m，两外侧墙分别为0.7 m和0.55 m、最长管节的混凝土量达12 000砰。管段的基底坐落在河床的风化花岗岩层上。开槽时采用了炸礁施工。基础处理采用灌砂法。
5混合法
可以根据地铁隧道的实际情况，在地铁隧道的施工过程中采用以上2种或2种以上的方法同时使用，称其为混合法。
工程实例:北京地铁东四站位于朝阳门内大街与东四南大街交叉日上，处于繁华的市中心，有多路公交车经过。车站主体顺东四南大街，呈南北走向，东四南大街规 划道路红线宽70 m，现状路宽为22 m，朝内大街已改造完，道路红线宽60 m，两方向客流均衡，交通十分繁忙;且远期六号线顺朝内大街，呈东西走向，在此站换乘。本车站两端为明挖段，结构形式为3层三跨框架结构;中间为暗挖段， 结构形式为单层三拱两柱结构。车站总长度197 m，暗挖段长为96.80 m，明挖段长为100. 20m。
随着我国地下铁道建设事业的发展，原有的施工技术不断地发展与提高的同时，新的施工方法也被应用到施工当中，施工技术水平得到不断提升，其中有些施工技术 已经达到世界先进水平。另外，由于城市交通流量的增加导致城市道路已拥挤不堪，加上城市环境的要求越来越严格，城市内封路施工已不现实了。因此，暗挖技 术，如盾构法、浅埋暗挖法将是今后研究和实践的主攻方向。

❺ 高速公路的修建导致什么水文地质环境变化，特别是隧道工程，该如何处理出现的问题。

出现的问题来很多，根据源隧道围岩和周边地质条件的不同，出现的问题也相应的不同。比如在潜埋段会出现冒顶现象，解决办法是减慢掘进速度，在布眼上多打眼，少装药，调整硬性支撑的密度等等。所以你这个问题我感觉就像在问一本网络全书的内容，你还是去翻阅各种资料好得多。

❻ 隧道工程施工中的主要风险有哪些方面

1、工程地质、水文地质条件复杂性
隧道地质工作贯穿于整个隧道的建设过程。施工前的地质工作，通过地面测绘、物探、少量的槽探和钻孔查清工程区的地质背景、地质构造和主要的水文地质条件。长隧道往往是工程的控制点，应尽量避开大断层，大滑坡、大溶洞、松软地层等不良工程地质体。但施工前的地质工作仅出于搜集资料的技术手段限制，加上地质体的复杂性，所取得的资料不能完全满足施工要求。由地表工作为主推断制约隧道地质条件与隧道施工中实际遇到的地质条件相差很远，漏掉的一些不良地质体给施工带来许多想不到的困难。
施工前工程地质工作的重点是查清大的地质构造和工程区的工程地质条件，但是花巨额投资挖众多的探洞，钻数千米钻孔，全面弄清细微的地质条件是得不偿失的，也是不可能的。在隧道施工中，不但要了解宏观的地质构造，还要了解岩体的结构，不但要了解全隧道的地质条件，还要知道其出现的位置及稳定程度，以便确定每一段的围岩类别和开挖断面、支护设计参数、开挖方法、爆破进尺和装药量。
工程所在区域的水文地质条件是经过漫长的地质年代形成的，经历了各种各样的自然和人为因素作用，其介质特性表现出很大的随机变异性。同时，地层中还存在大量水的活动与作用，如地表径流、地下潜水和承压水等。由于地质勘察、现场和室内试验等设备条件的限制，人们只能通过个别测试点的现场试验和若干试样的室内试验对岩土性和水文参数作近似的量测估计。大量的试验统计结果表明，岩土体的水文地质参数是十分离散、不确定的，具有很高的空间变异性，这些复杂因素的存在给隧道及地下工程的建设带来了巨大的本质上的风险，如地震、滑坡、洪水、雷击、严寒、高温、雨季等，以及开挖造成的围岩扰动，岩体内有毒气体释放，影响地下水流，引起噪音、废气、废渣污染等。

2、施工方案的复杂性
隧道工程建设中，施工队伍、机械设备、施工操作技术水平等对工程的施工风险都有直接的影响。由于工程施工技术方案与工艺流程复杂，且不同的工法又有不同的适用条件，贸然采取某种方案、技术和设备势必会产生风险。同时，整个工程的建设周期长、施工环境条件差，这些对施工单位人员都很容易产生不良影响，容易导致出现各种意外风险事故。施工过程中，地质资料的不确定性、工作面塌方、密封漏损、岩爆、瓦斯爆炸、有毒气体释放、岩溶、突涌水、洞外危崖落石、危石、洞口滑坡、施工用电事故、通讯不畅以及安全措施不力等隐患也很大。

3、隧道工程的周边环境的复杂性
所建工程周围的地面构筑物和周围环境设施一般都很复杂，尤其是城市繁华地带，临近的建筑物的结构类型、基础类型，周边道路及管线的类别等。在隧道工程的建设过程中，无论采用何种工法或工艺都很难避免的对以上这些构筑物造成直接的影响或一定程度的破坏。

❼ 隧道的施工工序

隧道的施工工序：

1.施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解，深入细致地作施工调查，制订相应的施工方案和措施，备足有关机具及材料，认真编制和实施施工组织设计，使工程达到安全、优质、高效的目的。

2.特殊地质地段隧道施工时，应以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。在选择和确定施工方案时，应以安全为前提，综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面型式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期和经济的可行性等因素而定。

3.在隧道开挖方式选择上，无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法，还是采用人工和机械混合开挖法，应视地质、环境、安全等条件来确定。如用钻爆法施工时，光面爆破和预裂爆破技术，既能使开挖轮廓线符合设计要求，又能减少对围岩的扰动破坏。

4.隧道通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩和严重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵（砾）石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时，为保证洞体稳定可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预注浆等辅助施工措施，对地层进行预加固、超前支护或止水。

5.为了掌握施工中围岩和支护的力学动态及稳定程度，以及确定施工工序，保证施工安全，应实施现场监控量测，充分利用监控量测指导施工。对软岩浅埋隧道须进行地表下沉观测，这对及时预报洞体稳定状态，修正施工方案都十分重要。

6.穿过未胶结松散地层和严寒地区的冻胀地层等，施工时应采取相应的措施外，均可采用锚喷支护施工。爆破后如开挖工作面有坍塌可能时，应在清除危石后及时喷射混凝土护面。如围岩自稳性很差，开挖难以成形，可沿设计开挖轮廓线预打设超前锚杆。锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时，应及早装设钢架支撑加强支护。

7.当采用构件支撑作临时支护时，支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩压力。围岩出现底部压力，产生底膨现象或可能产生沉陷时应加设底梁。当围岩极为松软破碎时，应采用先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，形成联合支撑。支撑作业应迅速、及时，以充分发挥构件支撑的作用。

8.围岩压力过大，支撑受力下沉侵入衬砌设计断面，必须挑顶（即将隧道顶部提高）时，其处理方法是：拱部扩挖前发现顶部下沉，应先挑顶后扩挖。当扩挖后发现顶部下沉，应立好拱架和模板先灌筑满足设计断面部分的拱圈，俟混凝土达到所需强度并加强拱架支撑后，再行挑顶灌筑其余部分。挑顶作业宜先护后挖。

9.对于极松散的未固结围岩和自稳性极差的围岩，当采用先护后挖法仍不能开挖成形时，宜采用压注水泥砂浆或化学浆液的方法，以固结围岩，提高其自稳性。松散地层结构松散，胶结性弱，稳定性差，在施工中极易发生坍塌。如极度风化破碎已失岩性的松散体；漂卵石地层、砂夹砾石和含有少量粘土的土壤以及无胶结松散的干沙等。

10.特殊地质地段隧道衬砌，为防止围岩松弛，地压力作用在衬砌结构上，致使衬砌出现开裂、下沉等不良现象。因此，采用模筑衬砌施工时，除遵守隧道施工技术规范的有关规定施工外，还应注意：当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采取措施加固基底。

衬砌混凝土应采用高标号或早强水泥，提高混凝土等级，或采用掺速凝剂、早强剂等措施，提高衬砌的早期承载能力。仰拱施工，应在边墙完成后抓紧进行，或根据需要在初期支护完成后立即施作仰拱，使衬砌结构尽早封闭，构成环形改善受力状态，以确保衬砌结构的长期稳定坚固。在隧道的施工过程中，应把地质超前预报纳入隧道施工的正常工序，使地质超前预报成为促进隧道科学施工的有力手段。

在隧道施工过程中遇到的地质问题往往千差万别，不尽相同，有时甚至是诸种不良地质叠加和组合。施工中要区别各种情况，具体问题具体对待，采取有针对性的处置措施，尽可能把不良地质给施工带来的损失降低到最低程度。

不良地质虽然给隧道施工造成了困难，但只要掌握了不良地质的性质、规模和在隧道的出露位置，所采取的治理措施及时、得当，不仅可以避免任何地质条件下出现的地质灾害，而且可以用较小的代价弥补不良地质给施工。

(7)隧道工程地质环境扩展阅读

隧道分类：

1、按照隧道所处的地质条件：土质隧道和石质隧道。

2、按照隧道的长度：短隧道（铁路隧道规定：L≤500m；公路隧道规定：L≤500m）、中长隧道（铁路隧道规定：500<L≤3000m；公路隧道规定：500<L≤1000m）、长隧道（铁路隧道规定：3000<L≤10000m；公路隧道规定1000<L≤3000m）和特长隧道（铁路隧道规定：L>10000m；公路隧道规定：L>3000m）（根据JTGT D70-2010 公路隧道设计细则规定）。

3、按照国际隧道协会（ITA）定义的隧道的横断面积的大小划分标准：极小断面隧道（2～3㎡）、小断面隧道（3～10㎡）、中等断面隧道（10～50㎡）、大断面隧道（50～100㎡）和特大断面隧道（大于100㎡）。

4、按照隧道所在的位置：山岭隧道、水底隧道和城市隧道。

5、按照隧道埋置的深度：浅埋隧道和深埋隧道。

6、按照隧道的用途：交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道。

❽ 隧道施工技术的特殊地质

由于辖区内隧道裂隙均较发育，围岩完整性、坚硬性差，深埋段不多，而且山体裂隙水比较丰富，所以发生地质灾害——岩爆的几率不高，根据钻探和地质部门的资料该区域也不存在有害可燃易爆气体，施工中主要的难点就是处理好大跨径的开挖步序、工艺和应力突变导致浅埋段及主洞交叉处塌方冒顶及散体、破裂状结构的边仰坡失稳或顺围岩层理走向的滑塌；涌水防排的治理；由于地质限制只能采用导坑开挖，施工通风的处理等工作上。
1、塌方的防治实例
隧道施工中的塌方灾害坚持防治结合的方针，以预防为主，对地质状况进行超前预报，已支护的进行量测监控，严格设计工法施作，加强工序施工质量，严控各工序间的根据围岩情况依据规范控制步序拉开的长度，严密监控不良地质开挖后的边仰坡情况，及时加以必要的防护，
辖区隧道以上喝组地质情况较差：由于上喝组隧道出口为浅埋，易坍塌，场地也受到限制，采用进口单口掘进，但隧道进口在进洞后监控量测数据反映为异常，高驻办会同有关专家查看后，果断下发指令撤离所有人员及机械停工施工，采取加固措施，在洞内加设支撑、山顶地表注浆加固，洞内主洞注浆加固改善围岩，边仰坡小导管注浆改善，由于变化速率过大，山体已经形成裂隙滑塌面，于6天后进口仰坡顺山体裂隙面突然大面积滑塌，由于及时撤离了人员机械，没有造成人员及机械的重大损失，
塌方的主要原因：隧道至洞顶穿越断层破裂带，断裂带的走向与路线近平行，进口右线为高边、仰坡，最高处为右边坡69m，山体有7处纵横、深度走向不明的采金洞遗址，且右线右边坡偏压，（在进洞之前由于考虑到右边坡偏压的影响，对该隧道进行了主洞全环径向小导管注浆加固，改善岩体，上断面导坑支护增加了临时仰拱，提供水平支撑，并且增加了明洞套拱，套拱左侧反压回填），受其影响，隧址区围岩完整性差，尤其是进口仰坡坡面暴露围岩为全风化、强风化强烈岩体，多呈散体状结构或碎裂状结构，无自稳能力，加之施工中爆破开挖的震动干扰，导致右边坡突然滑塌带动仰坡使之坍塌将洞口左右线全部掩埋，经现场勘察滑塌体均为松散的碎石土（坡积碎石土），塌方体厚度10～12m，主洞室初支、明洞套拱情况不明。
经过设计、业主、监理、施工单位四方对塌方现场核查，该塌方为地质原因造成，为了进行下阶段的施工或减少塌方对施工的影响，以及考虑总工期的要求，将掘进施工队克服困难转移到出口继续施工，必须对进口塌方进行处治，经过四方共同研究决定，首先安排将塌方体进行详细测量与塌方前的坡面比较得出塌方面的位置及清渣量，确定处治分两个阶段，第一个阶段先将滑塌的边、仰坡虚渣清除，并结合由上而下边刷边护原则完成框架锚杆防护，第二阶段待主洞清理出来后根据破坏程度再进行第二步处治设计。
2、涌、渗水处理
防、排相结合是洞内治水的原则，清刺沟、上喝组隧道施工中都遇到了不同程度的涌水现象，施工中从两个方面来处理，第一步将涌出的水排出洞外，不至于影响正常施工环境，对于顺坡洞排水主要是挖临时排水沟自然排水，反坡采用挖积水、排水泵站机械排水管路排水，围岩的涌、渗水处的治理非常关键，如：上喝组隧道右线右导坑开挖约在SH202+800处右拱腰出现的涌水，水量较大喷射混凝土无法凝固在受喷围岩面上，经过现场勘察涌水原因时，发现涌水点是约直径为1.6m沙井处渗出的，而且通过涌水的洗刷已经形成漩涡状，如果不及时处理，继续任其冲刷形成沙井掏空，有可能会导致掌子面坍塌，通过施工单位与监理单位研究决定立即采用先堵后排的方案，即将涌水井用土工布填塞，并加设这了一榀刚拱架支撑，防止涌水井的沙被洗空，导致严重后果和损失，然后把PVC管将土工布过滤后的涌水集中排至积水坑，喷射加大速凝剂用量的喷射混凝土，考虑水量比较大，面积范围较小，通过调查水的主要来源是雨季山体的裂隙水汇聚而成的，那么不能让其成为涌水通道，采用周边注浆的方案将其封住，如果是地下水域的通道那么必须作特殊处理。通过初期支护表面外观和打孔检测及雷达检测来看效果良好。

❾ 　重大工程建设的工程地质研究

近几十年来众多的大型工程建设项目纷纷上马兴建。在水利水电工程地质研究方面，如1996年第30届国际地质大会报道的希腊Evinos高坝及29.4km长的引水隧道、土耳其幼发拉底河梯级大坝工程、我国的长江三峡工程、黄河小浪底工程等。三峡工程的前期地质勘察研究工作已开展了40多年，主要集中在坝址（坝区）比较、区域稳定性和地震活动性，水库工程地质、环境地质及库岸稳定性，水库移民迁建工程地质、环境地质问题，水库诱发地震问题，坝址及建筑物工程地质水文地质问题，天然建筑材料等6个方面。研究工作涉及地球科学中近10个学科。工程于1994年12月正式开工，1997年11月大江截流成功。在铁道工程地质特别是深埋长隧道建设方面，据国内外数十个隧道工程实例统计，最长的达19.8km，最大的埋深达2480m。遇到的地质灾害问题就有高地温、高地应力、涌水突泥、地震震害、有害气体等。采用了工程地质、水文地质、遥感地质、地球物理勘探、构造应力场分析等综合勘探技术，为隧道建成积累了丰富的经验。在沿海港口建设方面，如为香港沿岸港口及机场的扩展开展了近海地质调查，取得了大量的地质信息，奠定了建立地质资料库及编制基础图件的基础，并成功地应用于填海造地、挡海墙、防洪堤、海底斜坡及管道等的设计和建设中。其它如直布罗陀海峡通道工程、法国阿尔卑斯高速公路、荷兰海岸工程、加拿大达林顿核电站等在工程地质领域的实践方面都代表了最新的国际水平。

以往重大工程的工程地质研究主要放在前期论证上，如对坝址的勘测、分析、工程地质条件的评价、预测等方面。工程建设过程中的问题是施工部门的事。现在几乎所有的大型工程建设自始至终甚至建成以后都要求工程地质工作者的参与，从而大大的促进了施工工程地质的发展和工程地质研究领域的拓宽。实践证明，施工阶段可以加深、验证前期对一些工程地质条件和问题的认识。同时，快速采集、分析施工阶段所揭露的大量地质信息，可及时反馈修改设计，指导施工，这种信息化施工可以收到很好的效果。

❿ 简述隧洞设计中应注意哪些工程地质问题

隧道支护结构的设计应根据围岩条件（围岩的强度特性、初始应地力场等）
和设计条件（隧版道断面形状、隧道周边地权形条件、环境条件等）选择合适的设计
方法。
根据隧道支护结构的特点，在预设计中采用以下方法:
(1) 标准支护模式的设计方法（简称标准设计）
；
(2) 类似条件的设计方法（简称类比设计或经验设计）
；
(3) 解析的设计方法（简称解析设计）
。
隧道支护结构设计，在有标准支护模式时以标准设计为主要的设计方法。
在没有标准支护模式时，
则要根据围岩条件、
结构特点等选择类比设计或解析设
计的方法进行设计。
目前，
我国铁路隧道主要是采用标准设计方法进行设计的，
而公路隧道还处
在类比设计的阶段，
但有的设计单位也逐渐向采用标准设计的方向演变。
国外在
绝大多数场合，公路隧道是采用标准设计模式的。