隧道工程-工程地质勘测及超前预报

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1、隧道工程地质环境隧道工程地质调查与勘测围岩的工程性质超前地质预报主要内容隧道与地面结构的不同点隧道工程地质调查的内容超前地质预报的方法学习重点地面结构体系一般都是由结构和地基所组成，地基在结构底部起约束作用，除了自重外，荷载都是来自外部。地下结构是由周边围岩和支护结构两者组成共同并相互作用的结构体系，即地下结构＝支护结构＋周边围岩；地下结构所承受的荷载又主要来自结构体系的本身—地层，故称为地层压力或围岩压力。在地下结构体系中，地层既是承载结构的基本组成部分，又是造成荷载的主要来源，这种合二为一的作用机理与地面结构是完全不同的。概述地

2、层被挖成隧道后的稳定程度称为隧道围岩的稳定性，这是一个反映地质环境的综合指标。所以说，研究隧道工程地质环境问题，归根到底就是研究隧道围岩的稳定性问题，它包括隧道围岩破坏或稳定的规律、影响围岩稳定的主要因素、标志围岩稳定性的指标和判断准则、分析围岩稳定性的方法以及为维护围岩稳定而必须采取的工程措施(如施工程序和方法、支护结构的类型、数量和架设时间等)。隧道工程地质调查与勘测隧道勘测的基本内容1.隧道工程调查调查隧道穿越地段的地质、地貌、环境生态等自然条件，它们与隧道工程有着密切的关系；2.隧道线路确定通过多种方案的比选，确定隧道的平面

3、、纵断面线形；3.隧道洞口位置选择自然地理概况调查1.地形资料地形图1/50000～1/25000主要用于线路规划1/5000～1/1000主要用于隧道方案的比选重要的长大隧道也可以考虑采用航空照片或卫星照片2.地质资料地质图和说明书。1/200000～1/50000比例尺的地质图长大隧道还应参考航空照片以及遥感资料隧道工程地质调查与勘测隧道工程地质调查与勘测自然地理概况调查3.工程资料以往的施工记录和工程报告总结4.气象资料气温、气压、降水、水温、地温等从气象台站和各种资料期刊、汇编、年鉴等处获得隧道工程地质调查与勘测自然地理

4、概况调查5.用地及环境资料用地：工程用地和施工用地调查既有建筑：居民住宅、通讯设施、排水设施、交通设施等环境资料：自然环境，文物古迹、自然保护区、居民环境等，6.灾害资料隧道所在地区历史上的暴雨、台风、地震、滑坡等发生的规模、频度地质调查1.调查内容(1)工程地质特征(2)水文地质特征(3)不良地质和特殊地质现象(4)地震烈度(5)有害气体和放射性物质隧道工程地质调查与勘测地质调查2.调查步骤(1)地形地质的初步调查(2)地质详查3.调查手段(1)传统手段：钻探法(2)物探：电阻与弹性波法(3)其他技术：遥感隧道工程地质调查

5、与勘测地质调查4.地下水调查地下水对隧道施工与运营都会产生较大的影响和危害5.应提供的资料(1)概述(2)地形地质说明(3)设计及施工时应注意的问题及对进一步调查的建议(4)相关图纸隧道工程地质调查与勘测地质调查6.应交付的相关图纸⑴线路地形图(比例1/2000～1/5000)；⑵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；⑶地质平面图；⑷地质纵断面图(比例1/500～1/2000)；⑸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若干。隧道工程地质调查与勘测环境调查1.自然环境调

6、查动、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2.地物调查土地利用状况：用途、面积范围等文物古迹、风景区等已有构建物：通讯设施、民房、地下管网等3.生活环境调查废气、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隧道工程地质调查与勘测气象调查◆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

7、生日数(频度、滞留时间及其能见度)◆洪水：洪水量、水位、时期隧道工程地质调查与勘测围岩的工程性质隧道围岩是指地壳中受隧道开挖影响的那一部分岩体，或是指对隧道稳定性有影响的那一部分岩体。这部分岩体在隧道开挖和支护过程中，将产生应力重新分布，其性质也有所变化。一、岩体的变形特性1、压密阶段(OA)2、弹性阶段(AB)3、塑性阶段(BC)4、破裂和破坏阶段(CD)围岩的工程性质围岩的工程性质二、循环荷载作用下岩体的变形特性对于弹性材料，其加载和卸载曲线相同。岩体属于非线性材料，如果卸载点超过了其屈服点，则卸载曲线和加载曲线不重合，形成塑

8、性回滞环。如果经过多次反复加载与卸载，且每次施加的最大荷载与第一次加载的最大荷载一样，则每次加载、卸载曲线都各自形成一个塑性回滞环，如图所示。围岩的工程性质三、岩体的强度岩体的强度要比岩石的强度低得多，并具有明显的各向异性。一般情况下