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基于围岩工程地质的隧道位置选择

  【摘

 要】在隧道工程勘测设计中,选择合理的隧道位置不仅是选线的重要组成部分,同

时也关系着施工难易、工期长短、造价大小、运营安全和运输效率。隧道位置选择时考虑的因
素有很多。包括社会条件:政治、经济、国防、对自然环境的影响;自然条件:围岩工程地质、
水文地质、地形、地貌等。围岩工程地质条件是控制线路方案取舍及位置选择的主导因素。本
文主主要论述围岩工程地质条件对隧道位置选择的影响以及隧道位置选址时应注意的事项。

 

  【关键词】隧道位置选择;围岩工程地质条件;影响;注意事项

 

  考虑围岩工程地质对隧道位置选择的影响,选线的基本要求是应力求选择在地质构造
简单,岩性良好的稳固地层中。对岩性差的地层、断层破碎带、含水层等严重不良地质地段,
应避免穿越,若不能避让而必须通过时,应有充分的理由,并应减短其穿越的长度,采取
可靠的工程处理措施,以确保隧道施工及运营的安全。

 

  

1 单斜构造与隧道位置的选择 

  单斜构造的层次大体平行而有同一倾角。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,故隧道中线以垂直走向穿越最为有利。

 

  在单斜构造的地质条件下,必须事先把地层的构造和倾角大小调查清楚,一定要尽可
能避开软弱结构面。特别是不要把隧道中线设成与软弱结构面的走向一致或平行,至少要成
一定的交角

 

  

1.1 水平或缓倾角岩层 

  当隧道通过坚硬的厚层岩层时,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

 

  

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;在此情况下,如以明洞通过时应慎重对待

 

  当隧道中线可能沿两种不同岩性的岩层走向通过时,地层滑动将使隧道结构受到很大
的剪力,以致把结构物损坏。应避免将隧道置于两种不同的岩层软弱构造(破碎)带,而宜
将隧道置于岩性较好的单一岩层中;如果隧道恰在层间软弱面的上方,地层滑动会使隧道
的某一段发生横向推移,而与邻段断开。因此一定要尽可能避开软弱结构面,特别是不要把
隧道中线设成与软弱结构面的走向一致或平行,至少要成一定的交角。

 

  

1.3 直立岩层 

  指岩层层面与水平面直交或近于直交的岩层,即直立起来的岩层。在强烈构造运动挤压
下,常可形成直立岩层。

 

  隧道通过直立岩层时,其中线宜垂直于岩层的走向穿过,在隧道开挖过程中,易产生
坍塌,甚至会导致大的坍力,致使地面形成

“天窗” 。 

  

2 褶皱构造与隧道位置的选择 

  褶皱构造有向斜和背斜两种基本类型,当隧道通过褶皱构造时,应尽量避免将隧道置
于向斜或背斜的轴部,而应将隧道置于翼部,则隧道所处的地质条件类似单斜构造

 

  当对隧道通过向斜和背斜轴部作比较时,则背斜较向斜略好,若向斜轴部处于含水层
中,地下水积聚凹底,洞身开挖所出现的涌水及坍塌将比背斜严重,也将增加施工的困难。