3第2章 勘察

ReconnaissanceofTunnels第2章隧道的勘察2.1隧道勘察的几个阶段2.2隧道勘察的主要方法2.3隧道勘察的主要手段2.4地质勘察2.5水文勘察2.6建筑环境评价2.1隧道勘察的几个阶段1.可行性研究勘察•预可行性研究中的勘察主要侧重于是收集与研究已有的文献资料;•在工程可行性研究中,需在分析已有资料的基础上,通过踏勘,对各个可能方案作实地调查,并对不良地质地段等重要工点进行必要的勘探,大致查明地质情况。2.初步勘察•初勘是在批准的工程可行性研究报告推荐建设方案的基础上,在初步选定的路线内进行勘察,其任务是满足初步设计对资料要求。(1)收集资料包括可行性研究报告、隧道所在位置的初步总平面布置地形图、有关工程性质和规模的文件。(2)初选隧道线位(3)资料整理按有关规定填写,并进行复核与检查。3.详细勘察详勘的任务是在初勘的基础上,进行补充校对,进一步查明沿线的工程地质条件,以及重点工程与不良地质区段的工程地质特征,并取得必需的工程地质的数据,为确定隧道位置的施工图设计提供详细的工程地质资料。4.补充勘察根据需要，结合设计修改意见进行补充勘察。如局部改线、重大地质问题进一步探明等。2.2隧道勘察的主要方法1.收集研究既有资料•基本资料—地形地貌、气候气象、地震资料等。•地质情况—地层、地质构造、岩性、土质等。•区域水文气象情况—类型、分带及分布、埋藏深度、变化规律等。•特殊地质及不良地质情况—发育程度与活动特点等。•植被及环境—（为环境保护提供参考）•类似工程经验—已有公路、铁路等其他土建工程的工程地质问题及其防治措施等。2.调查与测绘（1）工程地质调查*直接观察—最重要和最基本的方法。利用自然迹象和露头,进行由此及彼,由表及里的观察分析工作。*访问群众—常用的方法。对沿线居民调查访问，可以了解有关问题的历史情况,多年情况及当地与自然灾害作斗争的经验。（2）工程地质测绘*目测—根据地形、地物目估或步测距离。*仪器—用测量仪器测定方位和高程的方法。*遥测—利用遥感技术对远距离目标进行探测和识别。手段*A.路线法—沿着一些选择的路线穿越测绘场地,并把地质现象、地质界线填绘在地形图上。*B.布点法—预先在地形图上布置一定数量的观测点及观测路线。*C.追索法—沿地层、构造和其他地质单元界线布点追索,以便查明某些局部的复杂构造。方法（3）调查测绘内容1)地形、地貌2)地层、岩性3)地质构造4)第四纪地质5)地表水及地下水6)特殊地质、不良地层7)地震8)工程经验2.3隧道勘察的主要手段1.挖探：2～3米2.简易钻探：3～10米3.钻探：冲击钻、回转钻等4.地球物理勘探（物探）1.挖探地质勘探中广泛采用的一种方法。这种方法最大的优点是能取得详尽的直观资料和原状土样,但勘探深度有限,而且劳动强度大。(1)坑探—用机械或人力垂直向下掘进的土坑。断面有1×1m,1.5×1.5m等尺寸，深一般为2～3m,较深的需进行加固。坑探适用于地下水量微小的稳固地层,主要用来查明覆盖层的厚度和性质、滑动面、断层、地下水位及采取原状土样等。(2)槽探—挖掘成狭长的槽形,其宽度一般为0.6～1.0m,长度视需要而定,深度通常小于2m。常用来追索构造线,查明坡积层、残积层的厚度和性质,揭露地层层序等,槽探一般应垂直于岩层走向或构造线布置。坑探槽探2.简易钻探经常采用的方法。其优点是工具轻,体积小,操作方便,进尺较快,劳动强度较小。缺点是不能采取原状土样或不能取样,在密实或坚硬的地层内不易钻进或不能使用。(1)小螺纹钻勘探—适用于黏性土及亚砂土地层,可以取得扰动土样,钻探深度小于6m。(2)钎探—又称锥探,是用钎具向下冲入土中,凭感觉探查疏松覆盖层的厚度或基岩的埋藏深度。探深一般可达10m左右。常用来查明黄土陷穴、沼泽、软土的厚度及其基底的坡度等。(3)洛阳铲勘探—借助洛阳铲的重力冲入土中,钻成直径小而深度较大的圆孔,可采取扰动土样。冲进深度一般为10m,在黄土层中可达30m以上。•钎探•洛阳铲3.钻探一般是在挖探,简易钻探不能达到目的时采用。(1)冲击钻进—适用于砾、卵石层及基岩,不能取得完整岩心，不适合于取原状试样的钻进。(2)回转钻进—岩芯钻进广泛采用,能取得原状土和比较完整的岩芯。适应于较软地层。(3)冲击回旋钻进—适用于各种不同的地层,钻进效率高,能采取岩芯,应用也较广泛。(4)振动钻进—由于振动器高速振动的结果,使土层的抗剪强度急剧降低，不适于取样。冲击钻机回转钻机冲击回转钻机振动钻机4.地球物理勘探（物探）物探方法是地层在自然状态下,各种物理力学指标均未受到破坏的情况下进行的一种比较好的原位测试方法。分为电法勘探、电磁法勘探、地震勘探、声波探测、重力勘探、磁力勘探与放射性勘探等。在隧道工程地质中,较常用的有电法勘探,地震勘探、地质雷达勘探等。在工程地质勘探中主要用于:①探测覆盖层的厚度、岩层的埋藏深度及厚度、断层破碎带的位置及产状等。②研究岩石的弹性,测定岩石的弹性系数等。电法勘探地震勘探地质雷达勘探2.4地质勘察1.初步勘察(1)目的任务：选定隧道位置(2)基本内容：查明控制隧道方案的工程地质问题，如地形、地质、岩性、不良地质等2.详细勘察(1)目的任务：对选定的隧道提供详细的工程地质水文地质等信息。(2)基本内容：查明为施工图设计服务的地质问题2.5水文勘察1.地下水涌水调查(1)内容：调查地下水的类型及其与地表水的相互补给关系；调查地下水的流量、流向及水质等；(2)预测地下水涌水量：须调查隧道中心线上的“谷”及“梁”的分布情况；(3)利用钻探成果判断涌水情况；(4)查明涌向隧道的地下水的范围。2.枯水调查(1)目的：明确由于修建隧道工程而使地下水及供水受到影响，造成工业用水及居民饮水困难等；(2)主要内容：地下水的利用状况（使用时间、水量等）、地下水季节性变化以及雨后变化、植被情况等2.6建筑环境评价随着社会发展,人们对环境保护要求提到议事日程,保护环境,改善环境已列入国家法律,因而隧道设计与施工中必须提高对环境保护的意识。对于环境保护问题,应按照国家颁布的法律规定中有关规定,无论在工程设计时或施工中,都采取相应措施,以满足环境保护的要求。主要目的：明确环境现状，不因修建工程而使环境恶化。1.现状环境调查（1）地物地貌：附近民宅单位分布及规模；（2）地形地质：为选择施工便道、弃渣场地和临时建筑参考；（3）大气质量：气象资料，大气污染现状；（4）水体质量：水源类型、供水量、供水方式、水源补给转化情况；（5）噪声振动：运输装卸及爆破产生的噪声；（6）生态资源：森林、草场、水域的面积和位置；野生或珍稀动物情况。2.对现有生态环境保护的项目（1）水资源保护；（2）植被保护；（3）特殊区(名胜古迹、温泉、风景等)保护；（4）环境污染的保护(污水、烟尘、噪声、有害物等)（5）弃碴处理：•场地尽量少占耕地良田•严禁向河谷倾倒•有放射性弃碴妥善处理•尽可能有效利用起来•弃碴场保护、绿化或覆土造田3.预测环境影响（1）大气：因施工和运营导致的空气质量变化；（2）水质：施工排水及运营污水是否达标；（3）振动与噪声：减振消声措施；（4）地表沉陷：预测与治理；（5）动物与植物：对影响动物迁徙、繁殖的预测；对植被、珍稀花草树木的影响；（6）自然景观：尽力不破坏原自然景观；工程人文景观应与自然协调（特别是洞门）。4.环境影响的评价能够掌握定量影响的,对照环境保护规定的指标进行评价。对已明确其价值者(法定纪念物、学术上重要的动、植物等),要拟定定性的保护目标,据此进行评价。关于不能拟出客观的保护目标的项目,可按类似的事例来进行客观评价。5.环境保护措施（1）水资源以保持为主引出为辅；（2）污水以净化处理为主；（3）有害气体保证排放标准，否则处理；（4）粉尘、噪音以施工方法消减为主；（5）有毒气体、固体和有放射性固体必须处理；（6）破坏了的自然环境尽量复原、修饰与绿化。6.环境评价报告报告的内容主要包括:该环境工程的必要性；概要及其效果;环境现状调查;环境预测、评价、保护措施等。第二章思考题1、隧道勘察的目的和意义是什么？2、初步勘察和详细勘察有何异同？3、隧道勘察方法要掌握相关的原理、所用仪器设备等，请课后自行学习。4、地下涌水和枯水调查的意义是什么？5、隧道建筑环境评价的目的是什么？对生态环境有何意义？