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隧道工程地質(zhì)問題范文第1篇

關(guān)鍵詞：木寨嶺隧道；工程地質(zhì)問題；分析；探討

中圖分類號： U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1工程概況

擬建木寨嶺隧道為渭武高速的控制性工程，位于甘肅省岷縣與漳縣的交界地段，穿越渭河一級支流漳河與黃河一級支流洮河的分水嶺木寨嶺。隧道采用分離式單斜設(shè)計(jì)，其中左線全長15205m，右線全長15160m，左右線間距40-50m，洞身最大埋深約629m。進(jìn)出口高差約200m，平均坡降1.3%。隧道設(shè)三座斜井，長度1.2-1.8 km。

2隧址區(qū)工程地質(zhì)特征

2.1 地形地貌

木寨嶺隧道位于西秦嶺低中山區(qū)，穿越漳河與洮河的分水嶺木寨嶺。隧址區(qū)海拔較高，山勢陡峻，溝谷深切呈“V”字型，自然坡度多大于50°。地面高程2416～3133m，相對高差717m。山脊巖體，風(fēng)化嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)育；山坡為坡積、殘積及第四紀(jì)薄層風(fēng)積黃土覆蓋，水土流失比較嚴(yán)重；溝谷狹窄，少階地。

2.2 地層巖性

隧址區(qū)地層巖性復(fù)雜，主要有第四系全新統(tǒng)坡洪積碎石土，古近系砂礫巖，二疊系砂巖、炭質(zhì)板巖和石炭系砂巖、礫巖、炭質(zhì)板巖，斷層壓碎巖等。其中炭質(zhì)板巖分布占全段約80%。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

隧址區(qū)位于秦嶺-昆侖緯向構(gòu)造體系，屬西秦嶺地槽褶皺系的中支秦嶺海西―印支褶皺帶。構(gòu)造線總體呈東西―近東西向南凸的弧形展布。區(qū)內(nèi)褶皺帶活動強(qiáng)烈，走向斷層發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，類型多樣。與與木寨嶺隧道有關(guān)的構(gòu)造帶主要為大草灘復(fù)背斜構(gòu)造帶，褶皺特征：軸線呈 NWW―EW 向的“S”形展布，長 200 余公里，寬 20-40km，核部為上泥盆統(tǒng)、兩翼為石炭系、二疊系地層，其翼角為50-70°。該構(gòu)造帶由一系列斷層束和褶皺帶組成。

木寨嶺隧道全部位于大草灘復(fù)背斜南翼，與之有關(guān)的斷裂主要為美武-新寺斷裂帶F1。斷層走向100-115°，以北傾為主，傾角30°～70°，壓扭性特征顯著，曾發(fā)生過向西錯動，由多條行的斷層束組成。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，隧址區(qū)發(fā)育有多個褶皺構(gòu)造和十余條斷層構(gòu)造，其中褶皺主要有大坪背斜、大坪向斜、大坪南背斜、大坪南向斜、南水溝背斜和南水溝向斜；斷層主要有f1、f2、f3、f4 、f5、f6 、f7、f8、f9 、f10、f11和f12，這些斷裂按其展布方向以北西西向?yàn)橹?，大多?shù)被第四系松散層覆蓋，但地貌上比較明顯。

2.4水文地質(zhì)特征

隧址區(qū)地下水的形成受地形地貌，巖性、構(gòu)造、氣象等多種因素控制和影響，特別是在構(gòu)造作用下，斷層破碎帶，褶皺帶，節(jié)理密集帶、巖性接觸帶，以及在灰?guī)r帶溶蝕發(fā)育區(qū)為地下水的貯存運(yùn)移創(chuàng)造了良好的內(nèi)部條件。本區(qū)地下水類型主要有第四系孔隙潛水，基巖裂隙水，灰?guī)r巖溶水等，其中以基巖裂隙水、特別是構(gòu)造裂隙水分別最廣泛，富水性最好。

3隧道面臨的主要工程地質(zhì)問題淺析

木寨嶺隧道穿越區(qū)地形地貌復(fù)雜，地層巖性變化大，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育（11條斷層帶和多個褶皺帶），水文地質(zhì)條件復(fù)雜，總體工程地質(zhì)條件差。根據(jù)該隧道長大深埋的特點(diǎn)及隧址區(qū)特有的工程地質(zhì)條件，隧道將主要面臨以下工程地質(zhì)問題，隧道勘察設(shè)計(jì)是應(yīng)引起足夠重視。

3.1、構(gòu)造復(fù)雜性及隧道圍巖穩(wěn)定性問題

木寨嶺隧道位于西秦嶺地槽皺系的北支秦嶺海西-印支褶皺帶，地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料分析及本次工程地質(zhì)調(diào)查成果，隧道穿越段發(fā)育有6個向斜、背斜構(gòu)造和12條斷層破碎帶，分別為大坪背斜、大坪向斜、大坪南背斜、大坪南向斜、南水溝背斜和南水溝向斜；f1、f2、f3、f4 、f5、f6 、f7、f8、f9 、f10、f11和f12。這些褶皺和斷層破碎帶直接導(dǎo)致隧道穿越地層巖體破碎，洞身穩(wěn)定性差，且斷層帶的導(dǎo)水作用造成隧道涌水量大，易發(fā)生涌水事故。因此，查明隧址區(qū)構(gòu)造帶的性質(zhì)和特征及其對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響是該隧道勘察的主要任務(wù)之一。

3.2、巖溶問題

根據(jù)本次工程地質(zhì)調(diào)查成果，隧道里程AK211+040～AK211+600段為石炭系下統(tǒng)的灰?guī)r分布地段，石灰?guī)r在地下水滲流過程中易發(fā)生溶蝕現(xiàn)象形成溶洞。大中型溶洞的存在直接影響隧道施工時洞身的穩(wěn)定性，同時充滿地下水的溶洞易造成施工時的突然涌水事故。因此，是否有溶洞存在及溶洞的分布特征和充水情況也是該隧道勘察需查明的關(guān)鍵性工程地質(zhì)問題之一。

3.3、水文地質(zhì)及隧道涌水量預(yù)測問題

水文地質(zhì)條件是隧道設(shè)計(jì)的基本地質(zhì)依據(jù)之一，且涌水災(zāi)害時隧道施工中最主要的災(zāi)害之一，嚴(yán)重危及隧道施工安全，影響施工進(jìn)度。木寨嶺隧道地表溝谷發(fā)育，隧道穿越地層變化較大，且發(fā)育多條構(gòu)造破碎帶。這樣構(gòu)造破碎帶極易成為地下水賦存及導(dǎo)水通道。因此，查明隧址區(qū)的水文地質(zhì)條件并準(zhǔn)確的預(yù)測隧道涌水量也是該隧道勘察的關(guān)鍵性任務(wù)之一。

3.4、高地應(yīng)力及軟巖大變形問題

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料分析，并參考蘭渝鐵路木寨嶺隧道實(shí)測地應(yīng)力資料，木寨嶺穿越區(qū)屬高地應(yīng)力-極高應(yīng)力狀態(tài)。高地應(yīng)力對硬質(zhì)巖易產(chǎn)生巖爆，影響施工安全；對軟質(zhì)巖易造成洞身圍巖大變形，影響隧道施工安全和施工質(zhì)量。跟據(jù)蘭渝鐵路木寨嶺隧道及G212國道木寨嶺隧道開挖調(diào)查情況來看，隧址區(qū)圍巖主要為較軟巖及軟巖，其最主要的工程地質(zhì)為軟巖大變形問題。因此，查明隧址區(qū)地應(yīng)力分布狀態(tài)及分布特征也是該隧道勘察的關(guān)鍵性任務(wù)之一。

4結(jié)論

綜上所述，渭武高速木寨嶺隧道工程地質(zhì)條件復(fù)雜，面臨的主要工程地質(zhì)問題有構(gòu)造復(fù)雜性及隧道圍巖穩(wěn)定性問題，巖溶問題、水文地質(zhì)及隧道涌水量預(yù)測問題和高地應(yīng)力及軟巖大變形問題。隧道勘察時需引起足夠的重視，并對以上工程地質(zhì)問題采取針對性的勘察措施，以確?？辈炀葷M足設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司.JTG C20－2011,公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S]

[2]巨小強(qiáng),木寨嶺隧道越嶺區(qū)區(qū)域地應(yīng)力特征分析及應(yīng)用[J],西部探礦工程；

隧道工程地質(zhì)問題范文第2篇

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；隧道工程；勘察

中圖分類號：P641文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

工程勘察是為滿足工程設(shè)計(jì)、工程施工以及維護(hù)需要而開設(shè)的以研究水文、地形以及地質(zhì)狀況為主的勘探測試工作。其中，水文地質(zhì)是勘察工作中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。是否能夠在進(jìn)行勘探測試過程中準(zhǔn)確了解地下水及地下水的變化情況，是否能夠掌握水文地質(zhì)的發(fā)展規(guī)律，對于工程規(guī)劃和工程設(shè)計(jì)施工工作起著直接決定作用。若水文地質(zhì)勘察工作做不好，那么不僅會影響工程的正常施工，還會直接影響工程的使用功能。本文就水文地質(zhì)在隧道工程勘察中的技術(shù)進(jìn)行分析與討論，以促進(jìn)隧道工程的質(zhì)量。

一、水文地質(zhì)評價內(nèi)容和勘測參數(shù)

（一）水文地質(zhì)評價內(nèi)容

工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評估內(nèi)容在以往的工程勘察報(bào)告中，由于缺少結(jié)合工程的設(shè)計(jì)和工程施工需要評價地下水對巖土工程的作用和危害在很多地區(qū)已發(fā)生多起因地下水造成工程出現(xiàn)質(zhì)量問題，發(fā)生安全事故的幾率較大，總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，在今后在隧道工程勘察中，對水文地質(zhì)問題的評價主要考慮以下內(nèi)容：

1.掌握隧道工程地下水運(yùn)動基本情況。具體是指對隧道工程地下水長期的運(yùn)動情況及其發(fā)展變化進(jìn)行準(zhǔn)確探查，然后在此基礎(chǔ)上預(yù)測隧道工程地下水對人類工程活動產(chǎn)生的影響，尤其是建筑物穩(wěn)定以及巖土性質(zhì)的影響。

2.根據(jù)掌握隧道工程勘測數(shù)據(jù)制定科學(xué)合理的評價和防治方法。比如分析和總結(jié)地基基層壓縮層內(nèi)的松散砂土數(shù)據(jù)后，依照這些數(shù)據(jù)預(yù)測其可能對工程產(chǎn)生的影響以及影響程度，如是否會出現(xiàn)流砂，程度如何等；又如分析深埋于地下水位之下鋼筋腐蝕情況(水的腐蝕)，預(yù)測腐蝕速度對工程質(zhì)量的影響。

3.根據(jù)隧道工程的施工進(jìn)程要求，隨時提供隧道工程水文地質(zhì)的數(shù)據(jù)。

4.特殊情況應(yīng)區(qū)別對待。比如對一些比較大型的，影響力較大的工程，若工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)地下水會對工程產(chǎn)生非常大的影響，那么這種情況下就必須要進(jìn)行一次專業(yè)且全面的水文地質(zhì)勘察工作。而對于一些因?yàn)槿狈λ牡刭|(zhì)資料而無法判斷水文地質(zhì)具體情況的地區(qū)，若需要進(jìn)行大型工程建設(shè)時，必須要首先設(shè)置地質(zhì)勘察專門的觀測孔，并在確保得出有效水文地質(zhì)數(shù)據(jù)后才能夠進(jìn)行工程建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

（二）勘測參數(shù)

1.測量規(guī)定

只要觀測過程中發(fā)現(xiàn)有含水地層，那么必須要測量地下水位；在泥漿鉆進(jìn)背景下，需要把測水管放入含水層大約20cm左右的深度后再測量地下水位；若含水層有不止一層，那么若條件允許且有必要的情況下，可以首先進(jìn)行止水處理，然后在進(jìn)行地下水位測量；地下水流向和流速可以分別通過測量不同孔隙水位和采用批示劑方式進(jìn)行測量。常規(guī)的注水和滲水試驗(yàn)不需要深入地下水層去測量，只需要在已經(jīng)鉆好的孔隙或者一些過度基坑中進(jìn)行即可。而試坑方法則可以根據(jù)不同的巖土類型采用不同的方式，通常情況下粘性土和非粘性土（如砂土）可分別采用雙環(huán)法和單環(huán)法進(jìn)行；進(jìn)行抽水試驗(yàn)室必須要進(jìn)行降深處理，且一共需要進(jìn)行三次。且為了確保水位的準(zhǔn)確性，在測試不同水位高度時從始至終均需要使用同一個儀器測量，觀測孔和抽水孔的讀數(shù)要分別精確到毫米和厘米；為了確保壓水試驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行，壓水試驗(yàn)應(yīng)該嚴(yán)格按照巖層性質(zhì)進(jìn)行分級試驗(yàn)。在進(jìn)行孔隙水壓力測量時應(yīng)該嚴(yán)格按照水文地質(zhì)的具體概況進(jìn)行測試點(diǎn)布置和選擇合適的測定方法，且所有的測定儀器和工具在安裝時必須要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求進(jìn)行安裝。對于測試點(diǎn)得出的數(shù)據(jù)應(yīng)該及時進(jìn)行分析和總結(jié)，確保第一時間掌握水文地質(zhì)異常情況，從而能夠更快的采取處理措施。

2.常用測量方法

工程勘察中水文地質(zhì)探測需要測試的項(xiàng)目主要有水位、導(dǎo)水和滲水情況、釋水和給水系數(shù)、單位的吸水率以及毛細(xì)水上升的高度等。通常情況下，在得出這幾個項(xiàng)目的數(shù)據(jù)后就能夠較為準(zhǔn)確的掌握該工程的水文地質(zhì)狀況。這些測試項(xiàng)目的測量方法均各不相同，其中，水位測試通常采用的是探井觀測和鉆孔觀測兩種；毛細(xì)水位上升幅度則主要是采用試坑觀測的方式；導(dǎo)水和滲水系數(shù)的測試方法則主要有注水、滲透以及抽水試驗(yàn)幾種；單位吸水率則一般是采用壓水和注水兩種試驗(yàn)方式測量；釋水和給水系數(shù)主要以長期觀測和抽水試驗(yàn)為主。這些方法均各有針對性，且只要能夠按照規(guī)范測量步驟進(jìn)行測量，那么一般情況下測量結(jié)果數(shù)據(jù)都比較精確。

二、重視水文地質(zhì)勘察，加強(qiáng)新技術(shù)運(yùn)用

在隧道工程中，水害普遍存在工程中，除與隧道工程地質(zhì)條件復(fù)雜及設(shè)計(jì)、施工等有關(guān)外，很大程度上與隧道工程前期地質(zhì)勘察深度不夠有關(guān)。目前，部分勘察單位對隧道工程水文地質(zhì)勘察力度不夠，僅作簡單調(diào)查和鉆孔抽水試驗(yàn)，有的隧道工程在勘察的時候甚至連抽水試驗(yàn)都不做，或隧道工程勘察的試驗(yàn)數(shù)據(jù)失真，隧道工程設(shè)計(jì)只能憑區(qū)域資料和經(jīng)驗(yàn)定性分析，無法滿足隧道工程設(shè)計(jì)要求。

為了減少隧道工程中存在的=的水害，特別是長大深埋隧道工程，除了要有合理的隧道工程設(shè)計(jì)、科學(xué)隧道工程施工外，應(yīng)重視隧道工程地質(zhì)勘察工作，特別是隧道工程水文地質(zhì)勘察，同時加強(qiáng)科研攻關(guān)和理論研究，廣泛采用國內(nèi)外最新科研的隧道工程水文地質(zhì)勘測成果，為隧道工程設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的防排水設(shè)計(jì)參數(shù)。

三、水文地質(zhì)勘察技術(shù)方法

在隧道工程工程施工中，隧道工程水文地質(zhì)勘察應(yīng)重點(diǎn)查明隧址含水層、井泉分布、隔水層等水文地質(zhì)條件，判明地下水類型、徑流、排泄、補(bǔ)給條件，地隧道工程下水對工程中混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性和洞身各段涌水量大小，特別對隧道工程中高水位富水隧道，涌水量是隧道工程設(shè)計(jì)、隧道工程施工非常重要的參數(shù)，直接關(guān)系到隧道工程建設(shè)成木和隧道工程的使用安全。

在隧道工程工程勘測證，常用勘察方法主要為水文地質(zhì)測繪(包括地表水的調(diào)查、地層調(diào)查、水井調(diào)查、地貌調(diào)查、地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查以及泉的調(diào)查、水質(zhì)調(diào)查)、水文地質(zhì)測試、水文地質(zhì)鉆探、水文地質(zhì)物探等。

在隧道工程勘測中，隧址區(qū)水體探測常用的方法有地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、紅外線技術(shù)、水文地質(zhì)法。隧道工程水文地質(zhì)法從隧道工程地下水徑流、補(bǔ)給排泄通道方而，確定褶皺、裂隙密集帶、巖溶發(fā)育通道、斷層破碎帶等地質(zhì)易發(fā)生涌水。地質(zhì)雷達(dá)是探測隧道工程地下水的有效工具，地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報(bào)具有一定的準(zhǔn)確度。紅外線勘測技術(shù)是一種輔助探水地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)，新型探測手段有激發(fā)極化法和瞬變電磁法，瞬變電磁法是遠(yuǎn)距離探水有效手段，激發(fā)極化法是探測富水區(qū)有效的工具；比較實(shí)用的隧道工程探測手段有綜合探測法、EH4電磁成像法等。隧道工程巖體裂隙空間及滲透張量測試，隧道工程洞內(nèi)和隧道工程地表水涌水量動態(tài)測試，富水隧道工程地段涌水預(yù)測、預(yù)報(bào)，水化學(xué)測試分析等隧道工程水文地質(zhì)測試新技術(shù)在秦嶺隧道工程等勘察中得到成功運(yùn)用。

結(jié)束語

綜上所述，水文地質(zhì)條件測量在隧道工程勘察中占有非常重要的地位，在隧道工程勘察和隧道工程施工建設(shè)中起到了極為重要的作用。新形勢下隨著我國隧道工程勘察技術(shù)的不斷進(jìn)步與創(chuàng)新，提高對隧道工程水文地質(zhì)條件測量的重視度，為了在隧道工程建設(shè)前期切實(shí)做好水文地質(zhì)勘察工作，就必須加大隧道工程相關(guān)技術(shù)人員的水文地質(zhì)勘察力度，充分發(fā)揮水文地質(zhì)在隧道工程勘測過程中的積極作用，提高隧道工程勘察的質(zhì)量與效率。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張志亮.綜合地質(zhì)勘察方法在黃土梁峁區(qū)隧道工程中的應(yīng)用[J].鐵道勘察,2010,02:67-69.

隧道工程地質(zhì)問題范文第3篇

公路工程的建設(shè)需要跨越自然地質(zhì)條件不同的區(qū)域，若公路經(jīng)過山區(qū)或者河流區(qū)域時，需要開挖山嶺隧道或河底隧道。隧道的開挖技術(shù)與該地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境具有密切聯(lián)系，為保障隧道工程的安全性，應(yīng)對需要開挖隧道的地區(qū)進(jìn)行科學(xué)的地質(zhì)勘探，為公路工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)及施工提供必要的依據(jù)和指導(dǎo)。

一、公路工程隧道地質(zhì)勘探

(一)隧道工程地質(zhì)勘探必要性

地質(zhì)勘探是通過鉆探、電探、震探等一系列方法對構(gòu)成地質(zhì)條件的各個要素進(jìn)行測試的一種技術(shù)，為煤田開采、石油開采、地下工程的建設(shè)等各項(xiàng)工作提供必要的技術(shù)參數(shù)。隧道是在天然地層中修建的建筑物，隧道工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，如位置選擇、工程設(shè)計(jì)、施工技術(shù)等均與地質(zhì)條件有緊密關(guān)系。以山嶺隧道為例，修建山嶺隧道時應(yīng)對巖層地質(zhì)構(gòu)造、產(chǎn)狀、裂隙發(fā)育、風(fēng)化程度、地層含水量、地層溫度、有害氣體等各個要素進(jìn)行地質(zhì)勘測，以決定隧道的深度、施工工藝及施工技術(shù)。對重點(diǎn)隧道工程，除常規(guī)的地質(zhì)勘測外，還應(yīng)進(jìn)行區(qū)域性的工程地質(zhì)調(diào)查、測繪及試驗(yàn);若地下水對隧道具有重大影響時，還應(yīng)進(jìn)行地下水動態(tài)觀測，計(jì)算隧道涌水量。隧道工程地質(zhì)勘探工作主要關(guān)注的內(nèi)容為隧道圍巖的穩(wěn)定性、地下水對隧道的影響、地層溫度的影響、有害氣體的組份、隧道位置及洞口位置的確定等。

(二)隧道工程地質(zhì)勘探的主要內(nèi)容

1．可行性研究階段的勘探

隧道工程的可行性勘探主要目的是了解項(xiàng)目所在地的地質(zhì)特征、各工程方案的地質(zhì)條件及其控制工程方案需要的主要地質(zhì)參數(shù)，為工程的路線設(shè)計(jì)、橋位設(shè)計(jì)、方案的選擇、編制可行性研究報(bào)告提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。這一階段的探測工作主要是踏勘，對多個可能方案沿路線進(jìn)行實(shí)地調(diào)差，對重要工點(diǎn)進(jìn)行必要的勘探，大致探明地質(zhì)情況即可。一般需要進(jìn)行勘探的工點(diǎn)有大橋、隧道、不良地段等。

2．初步勘探階段

初勘階段一般以物探為主，物探的測區(qū)一般在測繪范圍以內(nèi)，當(dāng)對物探解釋有重要的對比價值或參考價值時，可進(jìn)行勘測追蹤，擴(kuò)大測繪范圍。在測量范圍內(nèi)，應(yīng)按照物探方法，結(jié)合地形條件，對測線的方向、間距、測點(diǎn)的疏密、激發(fā)點(diǎn)與接收點(diǎn)的距離及布置形式進(jìn)行設(shè)定。物探方法較多，對隧道工程進(jìn)行物探時，可根據(jù)隧道深埋和下伏巖體特性，選擇合適的物探方法。電火花法、聲脈沖轟震器、旁側(cè)掃描聲納可用于水下隧道地質(zhì)勘探;高分辨率反射法可用于深埋隧道的勘探;磁力、重力測量法則適用于礦體、煤層、采空區(qū)、溶洞、斷裂等特殊構(gòu)造的勘探。分離式隧道一般沿隧道軸線縱向布置2－3條物探測線，兩洞口橫向測線可布置2條，根據(jù)隧道長度、地質(zhì)條件確定測線長度和測點(diǎn)間距;整體式隧道可適當(dāng)增加縱向和橫向測線。地質(zhì)體或構(gòu)造類型不同時，應(yīng)設(shè)計(jì)2－3條物探測線穿過，每條測線的測點(diǎn)應(yīng)在3各以上，若地質(zhì)條件復(fù)雜時，可酌情增加測點(diǎn)數(shù)目。

3．詳細(xì)勘探階段

詳細(xì)勘探主要是進(jìn)一步探測初步勘探階段未查明的地質(zhì)問題，為后續(xù)工程的設(shè)計(jì)及施工提供必要的補(bǔ)充和校核，這一階段探測技術(shù)仍以物探為主，具體選擇方法可根據(jù)隧道所在地區(qū)的地形、地質(zhì)條件決定。對山區(qū)巖質(zhì)隧道進(jìn)行探測時，應(yīng)先進(jìn)行地震勘探。進(jìn)行地震勘探時，可沿隧道軸線布置一條以上的地震測線，以10－20m為間距設(shè)置測試點(diǎn);若在測試過程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造，可將測試點(diǎn)數(shù)據(jù)布置密度增加;兩洞口布置橫測線，測點(diǎn)距離設(shè)置為5m;若在洞口或洞身發(fā)現(xiàn)溶洞或其他構(gòu)造破碎帶，可根據(jù)具體情況適當(dāng)增加橫測線或測試點(diǎn)。公路為上下行時，對于地質(zhì)條件簡單、巖性單一、無地質(zhì)構(gòu)造的短小隧道可作為一條隧道，組織勘探工作外，其余均應(yīng)作為兩條隧道進(jìn)行單獨(dú)勘探?？碧椒椒ㄈ缦?用聲波法對巖體的彈性縱波波速和橫向波速進(jìn)行同時測定，用于計(jì)算巖體的彈性特征值;測試巖石試件的彈性波速，以計(jì)算巖體的完整性，從而判定圍巖的破碎程度;在進(jìn)行地震勘探時，若發(fā)現(xiàn)明顯的地質(zhì)構(gòu)造或溶洞時，可利用其他方法進(jìn)行再次勘探，以供驗(yàn)證;采用電探時，可沿隧道軸線設(shè)三條測試線，其中兩側(cè)的測試線與主測線的間隔距離為20m，測點(diǎn)間距為20m;洞口設(shè)置橫測線，間距為10－30m;對水下地質(zhì)進(jìn)行物探時，應(yīng)根據(jù)水域的水底地形、水體流蘇、水體深度等情況決定物探方法的選取，一般可采用多種方法進(jìn)行綜合探測，勘探主線至少為2條，橫測線可根據(jù)水流方向布設(shè)，至少為3天，測點(diǎn)間距應(yīng)小于陸上物探測點(diǎn)間距。

二、隧道工程地質(zhì)勘探測試項(xiàng)目

隧道工程地質(zhì)勘探測試項(xiàng)目主要包括地應(yīng)力、巖土力學(xué)、水文地質(zhì)、水質(zhì)分析以及其他綜合測試。地應(yīng)力測試方法多采用水力壓裂法，其他方法可作為輔助方法。巖體內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)存在一定的差異性，可利用應(yīng)力試驗(yàn)，并結(jié)合巖體組份的分析及構(gòu)造分析，對巖體的主應(yīng)力方向進(jìn)行確定，巖土的力學(xué)試驗(yàn)常用測定標(biāo)準(zhǔn)為《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》;隧道工程在建設(shè)過程中，需要大量的鉆探操作，地質(zhì)勘探孔的設(shè)定應(yīng)考慮水文地質(zhì)試驗(yàn)孔的設(shè)定情況，地質(zhì)勘探孔終孔可作為后期的水文地質(zhì)試驗(yàn)的觀測孔，若發(fā)現(xiàn)鉆探孔終孔含有大量地下水，應(yīng)考慮進(jìn)行專業(yè)的水文地質(zhì)勘探，以獲得水文地質(zhì)參數(shù)。對隧道內(nèi)的主要含水層取樣進(jìn)行水質(zhì)分析，看是否滿足生活、工程、消防用水的要求，一般測試樣品為1－3組。綜合測井是配合鉆孔，利用聲波測井和放射測井的方法，從多個方面獲得隧道圍巖工程所需的地質(zhì)、水文等各項(xiàng)參數(shù)。

三、總結(jié)語

隧道工程地質(zhì)問題范文第4篇

關(guān)鍵詞：公路隧道 地質(zhì)超前預(yù)報(bào) 地質(zhì)雷達(dá)

1 引言

在山嶺公路隧道施工中，隧道工程地質(zhì)對隧道施工的安全性具有十分顯著的影響，因此，預(yù)先掌握隧道掌子面前方的地質(zhì)情況，對保障施工安全，預(yù)防塌方、涌水、突泥等災(zāi)害，優(yōu)化施工工藝和設(shè)計(jì)參數(shù)具有十分重要的意義。隧道施工過程中的超前預(yù)報(bào)工作是隧道施工過程中的一個重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)合理的施工組織，避免意外事故，保證施工安全和質(zhì)量，加快施工速度，按期完成隧道施工任務(wù)，節(jié)約工程投資的必要保證。

2 隧道工程概況

鹽水坳隧道位于廣東省梅州梅縣與梅州大埔縣交界處，本隧道為小凈距分離式短隧道，起止樁號左線ZK36+596～ZK36+885，長289m；右線K36+610～K36+895，長285m。隧址區(qū)屬于華南褶皺系粵東北-粵中拗掐帶之永梅凹褶斷束內(nèi)，所見晚古生代地層褶皺為過渡型褶曲，上部被上三迭-下侏羅統(tǒng)地層不整合覆蓋，形成于印支運(yùn)動，伴有永梅區(qū)域動力變質(zhì)巖帶的發(fā)育，并為中、新生代巖漿巖、火山巖、紅色盆地和斷裂所疊加，形態(tài)不完整；隧址區(qū)屬于單斜地層，傾角16～25°，巖性為侏羅系金雞組砂巖、泥巖。

3 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的方法和原理

物探法是目前隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)較為先進(jìn)的方法，主要有聲波測井法、聲波透射法和波反射法，其中以基于波反射法的地質(zhì)雷達(dá)和Tgp最為常用。波反射法主要是利用聲波、超聲波、地震波及電磁波在地層中傳播、反射，然后通過信號采集系統(tǒng)接收反射信號，借助分析軟件解譯隧道掌子面前方反射界面（斷層、軟弱夾層等）距隧道掌子面的距離進(jìn)行預(yù)報(bào)。本文主要介紹地質(zhì)雷達(dá)方法。

地質(zhì)雷達(dá)（Ground Penetrating Radar ，簡稱GPR）方法是一種用于探測地下介質(zhì)分布的廣譜（1MHz—1GHz）電磁技術(shù)。地質(zhì)雷達(dá)用一個天線發(fā)射高頻電磁波，另一個天線接收來自地下介質(zhì)界面的反射波。通過對接收的反射波進(jìn)行分析就可推斷地下地質(zhì)情況。

對于不同深度、不同巖性的探測目的層與目的物，在應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)檢測時，需選擇相應(yīng)頻率的天線和適當(dāng)?shù)膬x器參數(shù)。要探測到較深的地質(zhì)情況，就必須選用相對較低頻率的天線，本工程檢測選用了100MHz天線。

在掌子面上布設(shè)測線或測點(diǎn)，由天線向地層中發(fā)射一定強(qiáng)度的高頻電磁波，電磁波在傳播過程中遇到與周圍電阻抗有差異的地層或目標(biāo)體時，部分能量反射回來，被接收天線所接收，通過分析雷達(dá)圖像特征，預(yù)測前方圍巖情況。該方法分辨率較高，方向性較好，能夠分辨出較小規(guī)模的地質(zhì)異常，能及時預(yù)報(bào)出掌子面附近的破碎帶、溶洞及賦水等不良地質(zhì)情況。地質(zhì)工程師根據(jù)區(qū)域地質(zhì)知識和經(jīng)驗(yàn)，綜合分析判斷，對掌子面前方的地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測，并對地質(zhì)預(yù)報(bào)儀及地質(zhì)雷達(dá)探測出的地質(zhì)現(xiàn)象做出合理的解釋。

現(xiàn)場預(yù)報(bào)時，采用SIR-3000型地質(zhì)雷達(dá)沿掌子面進(jìn)行測試，每次預(yù)報(bào)范圍10～35米。

4 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的具體應(yīng)用

掌子面里程K36+820，圍巖由強(qiáng)風(fēng)化砂巖組成，巖體破碎呈塊～塊碎狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，強(qiáng)度及穩(wěn)定性差，整體穩(wěn)定性較差，本次采用了連續(xù)線測及點(diǎn)測試方法，測線、測點(diǎn)布設(shè)見下圖

圖1雷達(dá)測線及測點(diǎn)布設(shè)圖 圖2 雷達(dá)測試波形圖

本次雷達(dá)預(yù)報(bào)探測范圍K36+820～K36+855段計(jì)35米，從點(diǎn)測及線測結(jié)果來看：本測段范圍內(nèi)雷達(dá)反射波波幅及相位變化不大，預(yù)計(jì)該段圍巖特征與目前掌子面基本相似，巖體破碎，節(jié)理裂隙較發(fā)育，強(qiáng)度及穩(wěn)定性差，受構(gòu)造影響嚴(yán)重，拱頂巖體組合受震動易掉塊、坍塌，巖塊結(jié)合性較差，整體穩(wěn)定性較差。相比較而言，距目前掌子面5～15米（即K36+825～K36+835）范圍雷達(dá)電磁波反射較強(qiáng)，反射界面較多，預(yù)計(jì)本段范圍內(nèi)節(jié)理、裂隙極發(fā)育，呈碎～碎狀結(jié)構(gòu)，層理明顯，圍巖較破碎，含水量稍大或存在夾層，圍巖整體穩(wěn)定性較差。拱頂層面組合受震動易掉塊、坍塌，應(yīng)根據(jù)炮孔鉆進(jìn)情況謹(jǐn)慎掘進(jìn)，并注意加強(qiáng)支護(hù)，做好施工安全監(jiān)控。

5 結(jié)語

目前，鹽水坳隧道已經(jīng)貫通，由于經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的限制，期望在施工前的勘測設(shè)計(jì)階段，將所有可能存在的不良地質(zhì)問題搞清楚是極其困難的。為了保證隧道快速、安全、經(jīng)濟(jì)、順利進(jìn)行，避免或者盡可能的減少地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生，隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是強(qiáng)有力的保證。本文就鹽水坳隧道工程的特點(diǎn)只簡單闡述了地質(zhì)雷達(dá)方法，對于不同的隧道工程，應(yīng)根據(jù)隧道工程自身的地質(zhì)特點(diǎn)及問題選用合適的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，以針對工程的特點(diǎn)滿足其準(zhǔn)確性及針對性。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建華.地質(zhì)雷達(dá)在隧道施工質(zhì)量無損檢測中的運(yùn)用【J】.山西建筑，2010，36（5）：334-335

隧道工程地質(zhì)問題范文第5篇

關(guān)鍵詞：北凹山隧道 超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 雷達(dá)圖像 圍巖分級

引言

汾陽至邢臺高速公路山西境內(nèi)平遙至榆社段隧道工程眾多，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度大，工期緊。斷層破碎帶、軟弱夾層、富水帶、溶洞等不良地質(zhì)體給隧道施工造成極大的困難。因此在隧道施工過程中，提前探測隧道前方的地質(zhì)變化，為施工提供相對準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，及時調(diào)整施工工藝是非常重要的。

地質(zhì)雷達(dá)憑借其具有速度快，成本低，分辨率高，無損傷性探測，經(jīng)濟(jì)方便等特點(diǎn)，在隧道工程的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

1、工程概況

1.1概述

北凹山隧道位于榆社縣河峪鄉(xiāng)牛村和箕城鎮(zhèn)桑家溝之間，左線全長1554米；右線全長1427米。地面海拔高程1168～1314米，相對高差146米，北凹山隧道洞身最大埋深157.8米[1]。北凹山隧道采用上下行分離4車道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)行駛速度80公里/小時，有效凈寬10.25m，凈高5.00m。

1.2工程地質(zhì)條件

北凹山隧道穿越構(gòu)造剝蝕中山區(qū)，地形起伏較大，溝壑縱橫；微地貌為基巖山梁、陡坎、沖溝緩坡；總體上具上陡下緩、局部有小型緩坡、平臺分布的特征。隧址區(qū)基巖，其出露地層為中生界三疊系中統(tǒng)銅川組（T2t）砂巖、泥巖，二馬營組（T2e）砂巖、泥巖，第四系全新統(tǒng)（Q4）松散堆積層。

隧址區(qū)地層主要有砂泥巖互層組成，節(jié)理裂隙發(fā)育，層間粘結(jié)力差，潛水位埋藏深，含水層巖性為三疊系砂巖、砂質(zhì)泥巖。

1.3不良地質(zhì)問題

1.3.1斷層破碎帶

位于隧道里程K72+110處有發(fā)育斷層，斷層走向30°，傾向120°，傾角80°，寬度5米，斷距10―20米，上下盤均為三疊系二馬營組砂巖、泥巖。

1.3.2軟弱夾層

北凹山隧道巖性以砂巖泥巖互層為主，中厚層構(gòu)造，中風(fēng)化，呈塊～塊碎狀結(jié)構(gòu)，受構(gòu)造影響，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，層理明顯。

1.3.3富水帶

在北凹山隧道個別地段，存在砂巖碎石夾土狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，呈碎裂狀結(jié)構(gòu)；此地質(zhì)條件易產(chǎn)生裂隙水滲漏，圍巖含水量較高，形成富水帶。

2、雷達(dá)測線布置及參數(shù)設(shè)置

2.1測線的布置

為詳細(xì)了解掌子面前方巖層的分布狀況，并結(jié)合雷達(dá)天線發(fā)射電磁波的特征，水平方向和垂直方向各布置2條測線[2]。具體布置情況如圖1所示。

2.2參數(shù)的設(shè)置

探地雷達(dá)的參數(shù)設(shè)置主要有：（1）天線頻率f，探測深度隨著天線中心頻率的減少而增大，取f為100MHz；（2）時窗W，時窗選擇主要取決于最大探測深度與地層電磁波速度，取W為610ns；（3）采樣率 ，采樣率是記錄反射波采樣點(diǎn)之間的時間間隔，采樣速度至少要達(dá)到無線中心頻率的3倍，故 為512samp/scan；（4）介電常數(shù) 描述了介質(zhì)的極化特性，該隧道巖性主要為砂巖泥巖互層，故 定為6.8。

參數(shù)具體情況見表1：

3、不良地質(zhì)體的探測結(jié)果

3.1斷層破碎帶

斷層為當(dāng)巖層受力破裂后，破裂兩側(cè)巖體發(fā)生了明顯位移的斷裂構(gòu)造。在北凹山隧道里程為K72+110～K72+115段計(jì)5米，高度20多米的范圍內(nèi)，存在斷層破碎帶。由于斷層破碎帶引起的雷達(dá)圖像震波，雷達(dá)波形圖在該處的變化異常明顯，呈同相軸斷錯的特征。具體情況見圖2：

3.2軟弱夾層

軟弱夾層在雷達(dá)測試圖像中的顯現(xiàn)特征主要有：當(dāng)雷達(dá)電磁波傳播到軟弱夾層時，會產(chǎn)生較強(qiáng)的界面反射波；在穿越軟弱夾層的過程中會產(chǎn)生繞射、散射、波形雜亂、波幅變化大。具體情況見圖3：

3.3富水帶

在北凹山隧道個別地段，存在砂巖碎石夾土狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，此地質(zhì)條件易產(chǎn)生裂隙水滲漏，圍巖含水量較高，易形成富水帶。

富水帶在雷達(dá)測試圖像中的顯現(xiàn)特征主要有：雷達(dá)反射波在該處出現(xiàn)強(qiáng)反射，波形紊亂，電磁波衰減速度加快，會產(chǎn)生一強(qiáng)反射面。具體情況見圖4：

4、北凹山隧道的圍巖分級

隧道圍巖分級其主要依據(jù)是把握巖性和巖體結(jié)構(gòu)，并結(jié)合施工中地質(zhì)問題作為修正。巖性的判別上主要是判定巖石堅(jiān)硬程度，并著重考慮巖石風(fēng)化程度；巖體結(jié)構(gòu)方面，主要觀察其結(jié)構(gòu)是否屬于散體結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、次塊狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)和整體結(jié)構(gòu)。

根據(jù)北凹山隧道的實(shí)際工程特點(diǎn)，結(jié)合巖石的堅(jiān)硬程度、完整性和聲波縱波速度進(jìn)行圍巖基本分級，并考慮斷裂破碎帶、軟弱夾層、富水帶等因素進(jìn)行修正。具體情況見表2：

從表2可以看出，北凹山隧道實(shí)際施工過程中圍巖級別要比勘察設(shè)計(jì)階段所預(yù)測的情況稍差一些，穩(wěn)定性較差的Ⅵ、Ⅴ級圍巖所占隧道長度比例大大增加?？梢?，根據(jù)探地雷達(dá)的探測結(jié)果，為施工提供相對準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，及時調(diào)整施工工藝，減少和預(yù)防了工程事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]山西交科公路勘察設(shè)計(jì)院．汾陽至邢臺高速公路平榆段北凹山隧道設(shè)計(jì)文件[R]．2008.10．

[2]楊川福．探地雷達(dá)在攀田高速公路隧道施工中的應(yīng)用研究[D]．西安：長安大學(xué)公路學(xué)院，2008．

[3]長安大學(xué)平榆高速公路隧道監(jiān)控第三項(xiàng)目部．平榆高速公路工程地質(zhì)超前預(yù)測報(bào)告[R]．2010