西南交大本科课程 山岭隧道 简答题.doc

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1、一、隧道工程地质调查与勘测的内容1、地形地貌高原、山地、平原、丘陵、裂谷系、盆地2、地层岩性3、水文地质4、区域地质构造5、不良地质软粘土、杂填土、冲填土、膨胀土、红粘土、泥炭质土、岩溶、实陷性黄土二、勘探、测试工作要求1、总体要求（1）地质条件复杂的隧道宜采用综合勘探方法；深钻孔应综合利用。（2）钻孔位置和数量应视地质复杂程度而定。洞门；长度大于1000m，洞身应按不同地貌及地质单元布置勘探孔查明地质条件；主要的地质界线，重要的不良地质地段，应有钻孔控制；洞身地段的钻孔位置宜布置在中线外侧8~10m；钻探完毕，应回填封孔。（3）钻探深度应至路肩以下3~5m；遇溶洞、暗河等，应适当加深至

2、溶洞及暗河底以下5m。（4）钻探中应作好水位观测和记录，并取样作水质分析。水文地质条件复杂的隧道，应做水文地质试验，测定地下水的流向、流速及岩土的渗透性，计算涌水量，必要时应进行地下水动态观测。（5）取代表性岩土试样进行物理力学性质试验。（6）有害矿体和气体，取样作定性、定量分析。2、探测的阶段及其工作要求勘探工作分为初测阶段和定测阶段。（1）初测要求①特长隧道、控制线路方案的长隧道、多线隧道应按工点搜集工程地质资料。②一般隧道可作代表性勘探、测试工作，并简要叙述隧道工程地质条件和围岩分级。（2）定测要求不论是一般隧道、长大隧道或者地质复杂隧道，均应进行单独的工程地质勘测工作，编制单独工

3、点的图表资料。三、围岩的基本工程性质与围岩分级1、岩体中的初始应力场（一）概念由于岩体的自重和地质构造作用，在开挖隧道前岩体中就已存在的地应力场，称之为围岩的初始应力场；根据地应力场的成因将其分为自重应力场和构造应力场两大类。（二）初始应力场的变化规律1自重应力场：自重应力场是上覆岩体自重产生的应力场。！！岩体自重应力场的变化规律为：Ø1、地应力随深度线性增加；2、水平应力总是小于于垂直应力；Ø3、地质构造形态改变了自重应力场的状态，这在实际工程中不容忽视；Ø4、深度对初始应力状态有重大影响。2、构造应力场构造应力场的变化规律为：1、地质构造形态的变化不仅改变了自重应力场，除了以各种构造

4、形态获得释放外，还以各种形式积蓄在岩体内，其中残余应力将对地下工程产生重大影响；Ø2、构造应力场在不深的地方已普遍存在，最大构造应力的方向多近似水平，且水平应力普遍大于自重应力场中水平应力分量，甚至大于垂直分量。2、围岩的基本工程性质岩体是在漫长的地质历史中，经过岩石建造、构造形变和次生蜕变而形成的地质体。地下结构围岩（岩体+土体）的工程性质，一般包括三个方面：物理性质、水理性质和力学性质。其中力学性质对围岩的稳定性影响最大。3、围岩的分级方法作为分级的基本要素有四大类：第Ⅰ类：与岩性有关的要素，例如分为硬岩、软岩、膨胀性岩类等；第Ⅱ类：与地质构造有关的要素，如软弱结构面的分布与形态、风

5、化程度等；第Ⅲ类：与地下水有关的要素。第Ⅳ类：与隧道跨度和施工方法有关的要素考虑上面四大要素，按其性质主要分为：（1）以岩石强度指标单参数位代表的分级方法。（2）以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法。（3）与地质勘探手段相联系的分级方法。4、我国铁路隧道围岩分级方法（一）围岩分级的基本因素围岩基本分级由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定。岩石坚硬程度和岩体完整程度可采用定性划分和定量指标两种方法确定，并指出围岩级别应在基本级别基础上，考虑地下水状态和初始状态修正。四、隧道位置的选择1、地形条件与隧道位置的选择隧道是克服地形障碍的有利手段，隧道位置的选择很大程度上受地形的制约。地形障碍

6、有高程障碍和平面障碍两方面。1、高程障碍：有三种方案供选择绕行方案：深路堑方案:越岭隧道方案:2、平面障碍:两种解决沿河傍山绕行方案：隧道直穿方案：2、地质条件与隧道位置的选择在选择隧道位置时，都应力求选择在地质构造简单，岩性较好的稳固地层中通过。尽量避免通过断层、崩坍、滑坡、流砂、溶洞、陷穴以及偏压显著、地下水丰富等地质不良地段，当绕避有困难时，应尽量采取必要的工程措施。1、单斜构造与隧道位置的选择单斜构造是指成层的岩层向一个方向倾斜的地质构造。常见的工程地质问题为不均匀的地层压力、偏压、顺层滑动等现象。按岩层的倾角不同，可分为三种情况：（1）水平或缓倾角岩层当隧道通过坚硬的厚层岩层时

7、，较为稳定。若通过很薄的岩层，则施工时顶部易产生掉块现象，此时，以不透水的坚硬岩层作顶板为最好。图（1）（2）陡倾角岩层陡倾角岩层一般有偏压和不均匀压力存在，当有软弱夹层伴以有害节理切割时，易产生坍方和顺层滑动。隧道中线可能沿两种不同岩性的岩层走向通过时，避免将隧道置于两种不同岩层软弱构造（破碎）带，图a；宜将隧道置于岩性较好的单一岩层中，图b。（1）（a）(b)（3）直立岩层隧道通过直立岩层时，其中线宜垂直于岩层的走向穿过，如图。