隧道工程地质学范例(3篇)

隧道工程地质学范文

环境与发展是当今国内外普遍关注的重大问题，过去相当长一段时间内，人类社会的传统发展模式是以资源的过度消耗和环境恶化为代价来换取社会物质文明的，结果造成了诸如自然资源的可持续利用率降低、环境污染、地质灾害频繁、生态平衡遭到破坏等重大问题。

长期以来，正是由于缺乏持续科学发展的观点，对保护环境的意识淡薄，在公路建设等大规模工程的勘察设计、施工及使用阶段，都未把环境评估这一重要内容列入工作计划之中。隧道等地下工程修建于地壳表层，位于地下水最为活跃的部位，在岩土中开凿的隧洞，它将可能成为其四周特别是工程上部地质内的地表、地下水的汇集场所或新的排泄通道，这势必改变工程范围内的水文地质、工程地质环境，进而影响地区的生态环境。过去修建隧道等地下工程，除少数特殊工程采用以堵为主的全面防水措施外，大多数工程，特别是山区隧道工程都采用排堵结合、以排为主的防治方针。因此，，众多隧道等地下工程在修建中和建成后长期存在着涌、漏水灾害和环境恶化等问题。

隧道和矿山坑道等长期大量涌水或大量排放地下水，造成工程地区含水层被疏干，使生态环境恶化，主要表现为：地表水和泉、井枯竭；生活、工农业用水缺失；地表沉降、岩溶塌陷、土壤沙化、水土流失；建筑物被破坏。镇胜高速公路槽箐头隧道施工中的大量涌水，使地表“四道沟”所有泉水干枯，从而截断了该沟下游发电用的水源和农业用水。岩溶地区隧道内的长期涌水，引起的环境问题也更加严重。

2隧道环境水文地质工作

隧道环境水文地质工作是一项十分重要的工作，既要查明工程地区的水文地质条件及变化趋势，又要对由于水的作用可能引起的地质灾害和环境恶化的可能性和程度作出预测预报。水文地质工作应贯穿工程建设的全过程，不同阶段的工作重点有共同点又有不同点。

2．1勘测设计阶段

2.1.1水文地质勘测主要任务

(1)探明工程区内水文地质条件，进行水文地质划分，查明含水层的位置、水理性质、水位等水文地质参数和地下水的补给来源和排泄路径；

(2)对隧道内在施工阶段的最大涌水量和运营期间的稳定涌水量作出预测，并预测可能发生集中(或突发)涌水的地段；

(3)评价地下水对围岩分类、隧道掘进和支护结构的影响；

(4)评估排出地下水后对工程周围生态环境的影响程度和发展趋势，充分估计隧道开挖引起表水漏失、地面沉降、岩溶塌陷等的程度和范围，提出防治意见。

2.1.2勘测的重点地段

根据调查研究和大量的工程实践，认为下列地质环境是容易发生集中涌水和可能引发生态环境恶化的地段，也是水文地质勘测的重点地段。

根据调查研究和大量的工程实践，认为下列地质环境是容易发生集中涌水和可能引发生态环境恶化的地段，也是水文地质勘测的重点地段。

(1)岩体破碎带．包括断裂带、节理裂隙密集带、褶曲轴部等；’

(2)渗漏层与非渗漏层交界面(带)．主要有地层不整合接触带、可溶岩与非可溶岩交互带、不同岩性和不同结构岩体接触带等；

(3)地表水系发育或汇合地段，主要有：地表水体、古河床、山间河谷、盆地等地段；

(4)岩溶地区主要有：岩溶洞穴、洼地、地下河发育地段。

上述重点地段的勘测，除应按有关规范、规则执行外，还应注意如下工作内容，

①对岩体结构破碎带，应查明断层的力学属性、产状、上下盘岩层和岩体裂隙发育程度及断层带的充填、胶结性质；对节理裂隙密集带及褶曲轴部，主要应查明裂隙发育程度及裂隙的张开性、延伸性。上述地质因素，决定着岩体的导水性和富水性。

②对渗漏层与非渗漏层交界面(带)，主要查明交界面的产状、交界面(带)的特性以及交界面底板的渗漏特性。若沿交界面有发育岩溶洞穴时，应查明洞穴标高与隧道标高的关系及洞穴的充水特性。

2.2施工阶段

施工阶段环境水文地质工作的重点是调查分析3地表水、地下水露头的变化；隧道内涌水、漏水状况；水对围岩稳定性的影响以及各种防治措施的作用和效果。

(1)水文地质观测2①地表水体(如河水、沟流水、山塘、水库)水位、流量及下渗量观测；②井泉流量、钻孔水位等观测；⑧洞内涌水、漏水调查，观测出水部位、出水量、水质、含泥沙量变化规律。

(2)调查隧道内涌、漏水对围岩稳定的影响以及地下水与隧道内各种地质灾害的关系。

(3)调查分析隧道内大量涌水或排放地下水的环境效应，进行因地下水位迅速降低造成周围生态环境恶化的可能性和灾害程度的预测预报，了解环境影响的范围及发展趋势。

(4)调查分析防水治水措施的作用和效果。

2．3运营阶段

隧道建成后，若仍有地下水涌入和渗漏入隧道内，则运营阶段仍需加强水文地质工作，其重点是：

(1)调查水对隧道工程的衬砌、道床及线路上部建筑物的影响程度中建立工点履历卡片；

(2)进行隧道内工作环境分析；

(3)进行地表生态环境现状调查和发展趋势预测；，

(4)提出灾害治理措施及环境保护措施。

3新建公路隧道水文地质及生态环境影响的评估

回顾以前的有关规范、规则，几乎都未把隧道工程建设与环境工程作为一个系统来考虑，没有关于隧道开挖对生态环境影响评价的专门条款和规定。在公路隧道设计规范中，对隧道防排水提出“以排为主，排、截、堵相结合的原则”，在实施中，由于突出了以排为主，大多数隧道工程(特别是山区公路隧道)，不论涌、渗水的补给来源及水量大小与否，施工中多不作预防处理，因而隧道成了泄水洞，把周围大量的地下水吸夺过来，破坏了原有的水文地质环境

在总结前人经验和教训的基础上，通过近年来的研究，我们认为在新建公路隧道工程及其它地下工程项目的整个过程中，要把隧道工―环境水文地质―生态环境影响作为一个系统工程来考虑，把稳定原有隧道水文地质环境和保护生态环境作为环境影响评估的重点。

3．1隧道环境水文地质评估方法

3．1．1环境水文地质及影响的评估范围

隧道水文地质勘测和环境影响评估的范围与水文地质条件复杂程度以及隧道埋深和长度有关。根据我国若干隧道因开挖改变地下水环境、并影响地表生态环境的实例，隧道两侧的影响宽度为400～2600m或更大，因此，隧道环境水文地质勘察和环境影响评估的范围以隧道两侧各1000～5000m为宜。这较“公路工程建设项目环境影响评价技术标准”第3.1.1条规定的“一般情况下宜为线路两侧各300m”范围值要大。

3．1.2环境水文地质评估项目与方法

(1)环境水文地质评估项目,主要包括:地形地质；水文地质条件；水文地质分区；水文地质参数计算、选择；预报涌水量的方法、公式、成果。

(2)环境水文地质评估方法

3.1.3环境因素调查的主要项目及内容

(1)地表水体(河流、井、泉、水库、贮水池、水渠等)的长度、面积、容量、水位及其重要性分类；

(2)农田、林业用地的类型、面积，需保护的重要性或名贵植物的数量和范围；

(3)人口密度；

(4)建筑物和构筑物的数量、类型和分布，特别注意有无重点保护文物景点；

(5)其它，如弃碴堆放场地的地形和水文条件、水土流失状况、不良地质现象等。

3.2隧道环境影响的评估方法和标准

当隧道通过强富水区(段)及中等富水区(段)，以及岩溶发育区(段)时，即工程施工及运营期间大量地下水涌入或从中排放时，对周围环境将有较大的影响。因此，在新建铁路隧道时应对环境影响的内容)程度和范围进行评价，并应提出有关补救措施或相应对策。

3.2.1生态环境评价内容

主要评价由于隧道内大量涌水或排水引起的环境问题。

(1)地表水、地下水的可能疏干程度，生产、生活用水缺失程度；

(2)浅埋隧道地面下沉的程度和范围，对地面建筑物基础的可能破坏程度；

(3)地表沉降、岩溶塌焰发生的程度和范围；

(4)地表水、地下水可能被污染的程度；

(5)隧道内环境可能恶化的程度；

(6)隧道开挖弃碴堆放引起的泥石流等环境问题的可能程度；

(7)工程竣工后，排出的地下水作为水资源的可利用程度；

(8)防治发生上述灾害及环境恶化问题的对策。

3.2.2隧道环境影响评估技术标准

(1)隧道环境影响评估范围，一般情况下为隧道轴线两侧各1000m，岩溶发育区范围可扩大至隧道轴线两侧3000m～5000m。

(2)隧道生态环境影响评估，不同的地下水类型和埋深状态其评价的主要项目及评价的深度不同，可按表3建议的进行。

3.2.3隧道工程防排水原则

隧道工程防排水措施是否恰当，是隧道环境保护质量好坏的关键之一。就大多数隧道工程而言，施工和运营隧道的防排水，“以防、截、排、堵相结合及因地制宜综合治理的原则”进行是合适的，但从环境保护的目标出发：只是一般性的规定是不够的，应该根据隧道等地下工程的长、短、重要性和隧道水文地质条件的复杂性，以及隧道地区的人口密度、农牧业发达程度等生态环境，采用不同的防治措施。

(1)浅埋隧道、城市地下铁道及水下隧道，为防止表水疏干、地表下沉、地面塌陷等灾害，应采取截、堵表水下渗和洞内全封闭、洞内不允许渗漏水的防治措施。

(2)山岭隧道工程，可按下列情况采用不同的防排水对策：

①非岩溶隧道.若覆盖层较薄或围岩属强渗透性的地层，对地表水应及早处理，以采用防止表水大量下渗的措施为主；若隧道埋深超过50m，除通过断层破碎带等富水区段采用预注浆堵水措施外，一般可按常规措施来处理。

②岩溶隧道．若隧道标高处于岩溶水循环的充气带，可不作防水的特殊处理；若隧道标高处于季节性充水带或水平循环带及深循环带，一般以采用地表截堵、防止表土流失、洞内注浆堵水等措施为主，其中若碰到原有动、静水压变化较大的集中股流(如暗河管道流)，视对环境影响的程度，即可采用辅助工程引排，又可采用在未揭穿集中股流前进行预注浆封堵的措施进行处理。岩溶隧道地表覆盖层若厚度较薄(小于20m)时，则应在隧道开挖前作地面预处理，以防止地面塌陷。

③生态环境需特殊保护地区的隧道工程。无论隧道长短和埋深如何，修建时均应采取全封堵水的措施。

4结束语

隧道工程对环境水文地质条件及周围的生态环境会带来程度不同的影响，其中地表、地下水的大量涌入或隧道内地下水的大量排放是其主要原因。因此，我们认为，今后在新建隧道等地下工程时．-要认真开展隧道水文地质环境变化规律及其对生态环境影响的评估这一重要工作。

(1)新建隧道环境影响评估应贯穿于隧道勘测设计、施工及运营各个阶段。

(2)新建隧道环境影响评估范围应规定为隧道轴两侧各1000～5000m为宜，特长岩溶隧道可根据需要适当扩大评估范围。

(3)从保护环境的大目标出发，新建隧道工程的防排水原则应以截、堵措施为主，以改变过去山岭隧道建设中，以排为主的做法。

(4)环境影响评估应包括地表环境影响程度、范围的评估和对隧道内环境影响的评估两方面的项目和内容。

参考文献

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[5]杨忠耀.《环境水文地质学》.原子能出版社，1990.12.

隧道工程地质学范文篇2

【关键词】隧道；勘察；围岩工程；地质条件

引言

隧道勘察是隧道工程建设重要前提条件，隧道勘察不仅影响着隧道的路线选择，更影响着隧道的长期运营、关系着我国交通建设的发展。隧道勘察的主要目的是为了能够确定隧道的施工位置、方法以及支护结构、衬砌类型等技术设计方案，隧道勘察必须对所处范围内的地形地貌状况、地质条件、地下水的分布及水文水量等环境情况进行勘察，尤其是对隧道的施工位置的工程地质条件要进行仔细分析，对于围岩的稳定性熟悉了解，为隧道的施工路线选择以及全程施工资金预算提供科学依据和重要保障。由于隧道所处的地质条件复杂，且断面大、隧道长，所以隧道的施工过程中的不良地层容易引起塌方、涌水等危险，加之围岩地层又具有不可见性和复杂性的特点，都给施工增加了难度系数和危险系数。因此，隧道勘察中对围岩工程地质的详细调查和分析对后期隧道的设计和施工具有十分重要的作用。

一、隧道施工前勘察设计工作重点

在进行隧道设计施工前，应先获取各种详细资料对施工做到确切的了解，所以需要对设计规划范围进行调查和分析，例如地形地貌特征、地质条件、环境气候、施工条件等方面的调查，分析有关资料和经验总结，广泛深入的获取重要的资料，为隧道的设计规划以及维护管理做好充分的准备。

（一）文献资料的收集和整理

文献资料的收集和整理主要是对隧道施工所处的相关地形地貌、工程地质、水文地质、气象条件、环境灾害等资料进行收集和整理，做好详细的规划和设计。

（二）地形地质调查

地形的调查关系到隧道的施工路线的设计，选取最优路线，是施工的重要前提；地质调查主要是关系到实际地质条件是否符合隧道施工的结构稳定性，例如是否存在活动断裂，大型破碎带和滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用的调查工作。

二、隧道勘察中围岩工程地质的重要性

（一）围岩工程地质对隧道的重要性

工程地质条件不是一成不变的，它是随着环境的改变以及区域的不同而发生变化，这不仅关系到隧道的前期施工，更关系到竣工后隧道的运营和养护。本节主要从以下三个方面讨论围岩工程地质条件对隧道的重要性。

1.岩体结构及种类

岩体的种类复杂多样，不同种类的岩体结构也不同，特别注意花岗岩、凝灰岩、千枚岩、片岩、板岩、泥岩、页岩等。很多岩体受环境影响较大，例如泥岩、页岩受风化影响较大，时间久了便会形成深度风化甚至变为花风化土，沿断层风化且存在于岩体内部的断层难以发现，风化带的宽度也不相同。另外，岩石的种类及发生的物理化学风化对于隧道的选址和后期的施工都会带来不同程度的影响，因此必须把施工地段的基本岩体种类和结构以及特殊地质条件进行详细调查，以防出现额外的经济损失。

2.地质构造

地质构造方面主要是隧道的建设必须避开活动断裂带以及断层破碎带，尤其是含水量丰富的破碎带地区，如若无法避开，则需令隧道与破带垂直或大角度斜交通过，并及时做好支护以及排水措施，防止出现塌方、破碎带出现水涌等安全事故。所以在隧道勘察中除了采用必要勘察手段外，还要采用工程地质测绘、工程物探相配合的勘察手段。对可能存在断裂或大型破碎带的地段要重点调查，必要时应进行专题研究。

（二）围岩工程地质对隧道施工的影响

随着科学技术的不断发展和经济水平的不断提高，隧道的施工工艺以及施工的设备和器械都在不断的更新和进步，多样化、复杂化的施工工艺不仅提高了隧道工程的质量，也加强了隧道施工的安全性以及环保性。

随着技术的不断进步，传统的钻爆法施工已经逐渐趋于成熟且相对于TBM技术有着自身的优势，例如：隧道施工地段的围岩种类繁多，而钻爆法可以不受隧道断面尺寸、形状的限制以及不良地质条件的限制和约束，适用于多种条件；设计方案在施工过程中会随着地质条件的变化而不断调整，传统钻爆法的施工工艺可随之灵活变化；随着时间的持久，技术人员已经积累丰富的施工经验，有着自身完整的工程工艺，技术娴熟；有一定的经济性。另一方面，钻爆法也有自身的缺陷和不足，例如施工工序繁琐多样，且各工序相互干扰性较强，开挖速度迟缓；安全性较低，工人在环境恶劣的条件下劳动强度较大；对地层的扰动影响较大，超欠挖现象尤为严重，极易引发岩爆等围岩稳定性问题。

（三）围岩工程地质对隧道衬砌类型及材料选择的重要性

隧道在长期深埋在地下时，其周围的围岩会对衬砌产生一定的压力，还会约束衬砌变形，因此，衬砌的断面类型、材料和厚度等都要根据围岩的状况经过衬砌计算来决定。

1.衬砌材料

混凝土、钢筋砼的整体性、密实性、抗渗性较好，能够有效防止围岩松动产生的透水现象；喷射混凝土密实性较高，能够快速的封闭围岩裂隙，密贴于岩石表面能够起到封闭岩石缝隙的作用；锚杆是用机械方法加固围岩的一种材料，在围岩松动时可以利用锚杆支护进行防护。

2.衬砌类型

①直墙式衬砌：这类衬砌类型主要是用于垂直围岩压力为主要计算荷载、水平围岩压力很小的情况。

②曲墙式衬砌；主要是为了抵抗较大的水平压力，另外在地基条件较差时还可设置仰拱来避免衬砌沉陷。

③复合式衬砌：此类衬砌是结合以上两种传统衬砌方法、对初期支护进行现浇混凝土二次衬砌。

④圆形断面隧道：隧道可以利用圆形或近似圆形的断面来抵抗膨胀性围岩压力，且断面可以使用掘进机进行挖掘。

⑤矩形断面隧道：采用沉管法进行施工时，断面形式为矩形。在一般的软土地区，可以采用矩形断面隧道在不能抵御较大水平推力的区域，另外，举行断面隧道的利用率较其他而言相对较高，且城市隧道使用较广泛。

结语

总的来说，隧道勘察中的围岩工程地质条件对隧道的设计和后期的施工具有十分重要的作用。主要在隧道选址、施工、运营以及后期维护等方面都有着决定性的作用，而且围岩的地质条件对隧道周围的环境也有一定的影响。随着社会的不断发展，人们普遍提倡的绿色施工、绿色运营也受到了施工方的重视，而隧道的施工建设正可以充分体现可持续发展战略，另外，围岩工程地质则决定了隧道勘察设计的好坏，因此，隧道勘察中围岩工程地质对隧道的建设具有十分重要的作用，对我国工程建设的发展具有长远的意义。

参考文献

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隧道工程地质学范文

关键词：水文地质；隧道工程；勘察技术

工程勘察是一项勘探和试验工作，主要研究水文、地形和地质条件，以满足工程设计、施工和维护的需要。当中，水文地质是勘察工作中非常重要的内容。在勘探和试验过程中能否准确地了解地下水和地下水的变化，能否掌握水文地质的发展规律，对工程规划和工程设计施工起着直接的决定作用。如果水文地质勘查不做好，不仅会影响工程的正常施工，还会直接影响工程的使用功能。为提高隧道工程质量，对隧道工程勘察中的水文地质技术进行了分析和探讨。

1水文地质评价内容

在以往的工程勘察报告中，由于缺乏工程设计与工程需要相结合来评价地下水对岩土工程的影响和危害，许多地区出现了因为地下水引起的质量问题。发生安全事故的可能性大大提高。从过往的经验教训中我们总结出，在今后的隧道工程勘察中，水文地质问题的评价将主要考虑以下几个方面：首先，要充分了解隧道工程地下水运动的基本情况。具体来说，是指准确地探测隧道工程中地下水的长期运动及其发展变化，进而预测隧道工程地下水对人类工程活动的影响，特别是对建筑物稳定性和岩土工程性质的影响其次，根据隧道工程勘察资料，制定科学合理的评价和防治方法。例如，在分析总结地基基础压缩层疏松砂层数据后，根据这些数据，预测是否会发生流沙对工程的影响和程度，如是否会发生流沙和钢筋腐蚀（水的腐蚀），预测腐蚀速率的影响。关于工程质量。第三，根据隧道工程施工工艺要求，随时提供隧道工程水文地质资料。最后，特殊情况应区别对待。例如，对于一些较大、影响较大的工程，在工程规划设计过程中，如果发现地下水对工程影响较大，必须进行专业、全面的水文地质调查。对于缺乏水文地质资料而不能确定水文地质条件的地区，需要进行大规模工程建设的，必须先设置地质调查专用观测孔，取得有效的水文地质资料后，方可进行工程建设规划设计。

2加强新技术对勘察水文地质的运用

众所周知，水害是在隧道工程中常见的现象。隧道工程地质条件复杂，设计施工复杂，很大程度上与隧道工程前期地质勘查深度不足有关。当前，一些勘察单位在隧道工程水文地质勘查中实力不足，只进行简单勘察和钻孔抽水试验。有的隧道工程在勘察期间甚至不做抽水试验，或者隧道工程勘察的试验数据失真。工程设计只能基于区域数据和经验的定性分析，不能满足隧道工程设计的要求。为了减少隧道工程特别是长埋、深埋隧道工程中的水害，除了合理的隧道工程设计和科学的隧道施工外，还应重视隧道工程地质勘查，特别是隧道工程水文地质勘查。加强科学研究和理论研究，并广泛运用国内外隧道工程水文地质的最新科研成果，为隧道工程设计提供准确的排水设计参数。

3水文地质勘查技术方法

隧道工程建设过程中，应加强隧道工程水文地质勘查中一些水文地质条件的勘察，这些条件包含隔水层、井泉分布、隧道场地含水层等。查明地下水类型、径流、排水、补给条件。中等混凝土和钢结构的腐蚀性以及隧道各断面的涌水量，特别是隧道中的高富水隧道。水侵量是隧道工程设计和施工的重要参数，直接关系到隧道的施工以及隧道工程的整体安全。在隧道工程测量中，常用的测量方法主要有水文地质测绘（包括地表水测量、地层测量、井位测量、地貌测量、地质构造和泉水测量、水质测量）、水文地质测试、水文地质钻探等，水文地质和地球物理勘探。在隧道工程勘察中，隧道场区常用的探水方法有地质雷达技术、红外技术和水文地质方法。隧道工程水文地质方法是从隧道工程地下水径流、补排通道、褶皱、裂隙密集带、岩溶发育通道、断层破碎带等确定地下水流量的方法。地质雷达是隧道工程探测地下水的有效工具，其预测具有一定的精度。红外探测技术是一种辅助地质雷达技术。新的探测方法包括激发极化法和瞬变电磁法。瞬变电磁法是一种有效的远距离水探测方法。激发极化法是探测富水地区的有效手段，更为实用的隧道工程探测方法有综合探测法、EH4电磁成像法等。隧道工程岩石破裂空间及渗透张量测试，隧道工程隧道及隧道工程地表涌水动态测试，富水隧道工程区涌水预测预报，隧道工程水文地质测试新技术在隧道工程勘察中的成功应用。

4水文地质在隧道工程勘探中的主要评定内容

在以往的隧道工程勘察报告中，地下水对岩土工程的影响还没有结合地基设计和施工需要进行评价。地下水下陷、建筑物开裂等引发的质量事故屡见不鲜。因此，水文地质问题的评价必须从三个方面考虑。首先，评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能发生的岩土工程危害，提出防治措施。其次，根据建筑物基础类型的需要，确定相关水文地质问题，并提供适合于所选建筑物基础类型的水文地质资料。第三，根据地下水对工程的作用和影响，在不同条件下应进行重点评价。例如：①对地下水位以下的建筑物基础中的混凝土和混凝土中的钢筋，测量水的腐蚀性；②地基持力层为软岩、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土施工场地，应重点评价上述岩土上地下水活动的软化、崩解、膨胀和收缩；③在地基的压缩层范围内存在松散、饱和的粉土和粉土，应预测潜蚀、流沙和管道的发生可能性；④在基坑下部承压含水层的情况下，计算和评价基坑开挖后承压水破坏基坑底板的可能性；⑤在地下水位以下开挖基坑时，进行渗透性和富水性试验，评价人工降雨、边坡失稳及周边建筑物稳定性等因素对土壤沉降的影响。