隧道工程第2章勘察.ppt

隧道工程 隧道及巖土工程系2012年9月 主講 王成 第二章隧道勘查 第二章隧道勘查 隧道勘察的三個(gè)階段 隧道勘察的主要方法 隧道勘察的主要手段 地質(zhì)勘察 水文勘察 建筑環(huán)境評(píng)價(jià) 隧道勘察的目的 查明隧道所處位置的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件 為規(guī)劃 設(shè)計(jì) 施工提供資料 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)和施工建議 隧道施工和運(yùn)營(yíng)對(duì)環(huán)境保護(hù)的影響提出意見 張?jiān)诿髦袊?guó)工程院院士中國(guó)地質(zhì)勘察大師 王思敬中國(guó)工程院院士中國(guó)地質(zhì)勘察大師 2 1隧道勘察的三個(gè)階段隧道勘察階段的劃分與公路設(shè)計(jì)階段相適應(yīng) 一般分為 可行性勘察 初步勘察 詳細(xì)勘察 可行性研究勘察 預(yù)可行性研究 工程可行性研究 橋隧可行性研究現(xiàn)狀 側(cè)重于是收集與研究已有的文獻(xiàn)資料 在分析已有資料的基礎(chǔ)上 通過(guò)踏勘 實(shí)地調(diào)查 大致查明地質(zhì)情況 人民盼望已久 居于形式偏多 初步勘察 收集資料 工程地質(zhì)選定隧道線位 初步勘察資料整理 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 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 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 初步勘察 詳細(xì)勘察 詳細(xì)勘察 目的 任務(wù) 步驟 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)資料 在初勘基礎(chǔ)上 進(jìn)一步查明隧道沿線地質(zhì)特征和不良地質(zhì)規(guī)模 大小范圍 1 前期的準(zhǔn)備工作 2 沿線地質(zhì)勘察 3 試驗(yàn) 4 資料整理 5 編寫詳勘報(bào)告 第二章隧道勘查 隧道勘察的三個(gè)階段 隧道勘察的主要方法 隧道勘察的主要手段 地質(zhì)勘察 水文勘察 建筑環(huán)境評(píng)價(jià) 2 2隧道勘察的主要方法2 2 1收集研究既有資料 地形地貌 區(qū)域地貌類型及主要特征地質(zhì)情況 地層 地質(zhì)構(gòu)造 巖性 土質(zhì)等區(qū)域水文情況 地下水的類型 分布 埋深等 特殊地質(zhì) 膨脹巖土 黃土不良地質(zhì) 分布 發(fā)育與活動(dòng)特點(diǎn)等植被及環(huán)境 如氣候 水文 植被 土壤等 需要收集哪些資料 2 2 1收集研究既有資料 地震資料 歷史情況 地震烈度 地震破壞情況等氣象資料 如氣溫 降水 蒸發(fā) 溫度 積雪等 其他資料 相關(guān)的法令 法規(guī) 方針和政策等內(nèi)容 類似工程經(jīng)驗(yàn) 區(qū)內(nèi)已有公路 鐵路等其它土建工程的工程地質(zhì)問(wèn)題及其防治措施等 需要收集哪些資料 2 2 2調(diào)查與測(cè)繪 充分說(shuō)明隧道通過(guò)地段的地形狀況 充分說(shuō)明隧道通過(guò)地段地質(zhì)條件 充分說(shuō)明隧道通過(guò)地段自然條件 充分說(shuō)明隧道通過(guò)地段施工條件 調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問(wèn)題 2 2 2調(diào)查與測(cè)繪 1 自然概況以地形地貌特征為主的概況 調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問(wèn)題 2 2 2調(diào)查與測(cè)繪 2 工程地質(zhì)調(diào)查 直接觀測(cè) 訪問(wèn)群眾 調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問(wèn)題 2 2 2調(diào)查與測(cè)繪 3 工程地質(zhì)測(cè)繪1 野外測(cè)繪方法 a 標(biāo)測(cè)方法 b 工程地質(zhì)測(cè)繪的基本方法 c 隧道工程地質(zhì)測(cè)繪的路線法 反應(yīng)調(diào)查結(jié)果 調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問(wèn)題 2 2 2調(diào)查與測(cè)繪 3 工程地質(zhì)測(cè)繪2 有航攝資料的方法遙感技術(shù)是根據(jù)電磁波輻射 發(fā)射 吸收 反射 的理論 應(yīng)用各種光學(xué) 電子探測(cè)器 對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別綜合技術(shù) 可用于工程地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪 a 立體鏡判釋 b 實(shí)地調(diào)查測(cè)繪 實(shí)地驗(yàn)證 c 繪制工程地質(zhì)圖 調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問(wèn)題 航攝資料 調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問(wèn)題 航攝資料 調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問(wèn)題 航攝資料 調(diào)查與測(cè)繪要弄清楚什么問(wèn)題 4 調(diào)查測(cè)繪內(nèi)容 地形 地貌 地層 巖性 地質(zhì)構(gòu)造 地表水和地下水 特殊地質(zhì) 不良地層 地震 工程經(jīng)驗(yàn) 施工條件 施工方法 泉州地形圖 第二章隧道勘查 隧道勘察的三個(gè)階段 隧道勘察的主要方法 隧道勘察的主要手段 地質(zhì)勘察 水文勘察 建筑環(huán)境評(píng)價(jià) 2 3隧道勘察的主要手段 一 挖探 2 3米 二 簡(jiǎn)易鉆探 3 10米 三 鉆探 沖擊鉆 回轉(zhuǎn)鉆等 四 地球物理勘探 一 挖探trialpits 優(yōu)點(diǎn) 直觀 取原狀樣缺點(diǎn) 一般3 4m 地下水以下危險(xiǎn) 挖探 2 3米 二 簡(jiǎn)易鉆探 3 10米 簡(jiǎn)易鉆探 3 10米 鉆探的取芯 鉆探的取芯 鉆探的取芯 2 3隧道勘察的主要手段 一 挖探 2 3米 二 簡(jiǎn)易鉆探 3 10米 三 鉆探 沖擊鉆 回轉(zhuǎn)鉆等 四 地球物理勘探 三 鉆探 沖擊鉆 回轉(zhuǎn)鉆等 常用的辦法 可達(dá)100m以下劃分地層確定地下水取樣可以結(jié)合原位試驗(yàn) 鉆探ExplorationDrilling 三 鉆探 沖擊鉆 回轉(zhuǎn)鉆等 鉆機(jī)可以懸掛9150m長(zhǎng)的鉆桿延伸到海洋底部8235m深的地方 因?yàn)樗畲蟛荒苠^定系留 必須使用DPS DynamicPositioningSystem 動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng) JOIDESResolution 深水鉆探 國(guó)家科技部 九五 曾提出8字方針 上天 入地 下海 登極 都與鉆探工程有關(guān) 2 3隧道勘察的主要手段 一 挖探 2 3米 二 簡(jiǎn)易鉆探 3 10米 三 鉆探 沖擊鉆 回轉(zhuǎn)鉆等 四 地球物理勘探 物探 四 地球物理勘探 物探 基本原理 利用巖土體材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性 根據(jù)接收信號(hào)判斷地層缺陷及力學(xué)性質(zhì) 1地球物理勘探 物探GeophysicalExploration 物探 根據(jù)密度 導(dǎo)電性等物理性質(zhì)的差別 勘測(cè)地層分布 地質(zhì)構(gòu)造和地下水位置方法 重力場(chǎng) 磁電場(chǎng) 聲 彈性波 放射性勘探 地震勘探 規(guī)范 剪切波速 優(yōu)點(diǎn) 簡(jiǎn)單迅速缺點(diǎn) 間接判斷 范圍較大 物探根據(jù)巖土物理性質(zhì)不同的分類 電法勘探 隧道常用 電磁法勘探 地質(zhì)雷達(dá) 隧道常用 地震勘探 隧道常用 聲波探測(cè) 重力勘探 磁力勘探 放射性勘探 是利用高頻電磁脈沖波的反射探測(cè)地層結(jié)構(gòu)和地下埋葬物體的電磁裝置 SIR 300型地質(zhì)雷達(dá) 電磁法勘探 通過(guò)發(fā)射天線向地下輻射寬帶的脈沖波 在地下傳播遇到不同介質(zhì)介電參數(shù)和導(dǎo)電率存在差異時(shí)在界面上發(fā)生反射 物探的現(xiàn)場(chǎng) 物探的曲線 第二章隧道勘查 隧道勘察的三個(gè)階段 隧道勘察的主要方法 隧道勘察的主要手段 地質(zhì)勘察 水文勘察 建筑環(huán)境評(píng)價(jià) 地質(zhì)勘察 地質(zhì)初勘 地質(zhì)詳勘 為隧道位置選擇提供工程地質(zhì)條件 為隧道施工圖設(shè)計(jì)提供地質(zhì)條件 地質(zhì)勘察 地質(zhì)初勘 目的任務(wù) 基本內(nèi)容 主要手段 選定隧道位置 查明控制隧道方案的工程地質(zhì)問(wèn)題 以調(diào)查與測(cè)繪為主 配合物探 地質(zhì)初勘 地質(zhì)詳勘 目的任務(wù) 基本內(nèi)容 主要手段 根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì) 對(duì)選定隧道位置詳勘 為施工圖設(shè)計(jì)服務(wù) 對(duì)主要的重大工程地質(zhì)問(wèn)題作出可靠結(jié)論 坑探 鉆探 物探 地質(zhì)詳勘 槽探 挖探 地質(zhì)斷面圖 地質(zhì)鉆孔圖 地質(zhì)鉆孔柱狀圖 第二章隧道勘查 隧道勘察的三個(gè)階段 隧道勘察的主要方法 隧道勘察的主要手段 地質(zhì)勘察 水文勘察 建筑環(huán)境評(píng)價(jià) 2 5水文勘察 惡化圍巖穩(wěn)定狀態(tài)導(dǎo)致施工困難增大工程造價(jià) 造成工業(yè)用水和飲用水困難 隧道內(nèi)涌水 地表枯水 必須進(jìn)行調(diào)查預(yù)測(cè) 涌水調(diào)查 內(nèi)容 調(diào)查地下水的類型及其與地表水的相互補(bǔ)給關(guān) 調(diào)查地下水的流量 流向及水質(zhì)等 預(yù)測(cè)地下水的涌水量 利用鉆探成果判斷涌水情況 地下水涌水調(diào)查 查明涌向隧道的地下水的范圍 枯水調(diào)查 目的 明確由于修建隧道工程而使地下水及供水受到影響 造成工業(yè)用水及居民飲水困難等 主要內(nèi)容 地下水的利用狀況 地下水季節(jié)性變化以及雨后變化 植被情況等 枯水調(diào)查 與隧道涌水有關(guān)聯(lián)的物探調(diào)查 第二章隧道勘查 隧道勘察的三個(gè)階段 隧道勘察的主要方法 隧道勘察的主要手段 地質(zhì)勘察 水文勘察 建筑環(huán)境評(píng)價(jià) 2 6建筑環(huán)境評(píng)價(jià) 目的 明確環(huán)境現(xiàn)狀 不因修建工程而使環(huán)境惡化 研究有關(guān)對(duì)環(huán)境影響的內(nèi)容及其程度 提出防止破壞環(huán)境的措施等 2 6 1對(duì)現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境保護(hù)的項(xiàng)目 1 水資源保護(hù) 2 植被保護(hù) 3 特殊區(qū) 名勝古跡 溫泉 風(fēng)景等 保護(hù) 4 環(huán)境污染的保護(hù) 污水 煙塵 噪聲 有害物等 5 棄碴處理 2 6 2隧道工程周圍環(huán)境現(xiàn)狀的調(diào)查 地物地貌調(diào)查 洞口附近居民住宅 單位分布及規(guī)模 地形地質(zhì)調(diào)查 地形特征 地質(zhì)構(gòu)造及不穩(wěn)定地層類型 大氣質(zhì)量調(diào)查 氣象資料 大氣污染現(xiàn)狀 水質(zhì)調(diào)查 水源類型 供水量及方式 水源補(bǔ)給情況 噪聲振動(dòng)調(diào)查 運(yùn)輸裝卸及爆破產(chǎn)生的噪聲 生態(tài)資源調(diào)查 森林 草場(chǎng) 水域面積 野生動(dòng)物 打浦路隧道復(fù)線工程環(huán)境影響 2 6 3預(yù)測(cè)環(huán)境影響 大氣 預(yù)測(cè)隧道運(yùn)營(yíng)后 大氣中廢氣對(duì)人的影響程度 預(yù)測(cè)方式是擴(kuò)散模式 水質(zhì) 隧道內(nèi)排出的施工及運(yùn)營(yíng)水等 振動(dòng)與噪聲 根據(jù)地形 植被情況進(jìn)行預(yù)測(cè) 地表沉陷 與地質(zhì) 斷面 施工 支護(hù)等有關(guān) 動(dòng)物與植物 隧道排出的廢氣 噪聲等 自然景觀 隧道洞門與周圍環(huán)境的有機(jī)協(xié)調(diào) 2 6 4環(huán)境影響的評(píng)價(jià)隧道工程的修建對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境會(huì)造成什么樣的影響 根據(jù)掌握情況 對(duì)照影響指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià) 2 6 5環(huán)境保護(hù)措施的探討 1 水資源的保護(hù)措施 2 對(duì)污水的防治措施 3 對(duì)粉塵污染防治措施 4 對(duì)有毒有害氣體 物質(zhì)的防治措施 5 對(duì)噪聲控制措施 6 對(duì)振動(dòng)的防治 2