第八章特殊土的工程地质评价 学习目标：了解工程中常遇到的特殊土的形成、特性、分布范围及处理方法。 学习重点：湿陷性黄土，软土及粘土的成因、分类、工程性质及处理方法。 学习建议：抓住特殊土的主要工程地质特性，掌握特殊土地及的处理方法。 我国地大物博，地质条件复杂，各类土由于形成时的地理环境、气候条件、物质成分不同而具有显著不同的特殊工程性质。特殊土具有明显的区域性，如湿陷性黄土主要分布于西北、华北等干旱、半干旱地；红黏土主要分布于西南亚热带湿热气候地区；膨胀土主要分布于南方和中南地区；多年冻土及盐渍土主要分布于高纬度、高海拔地区。 8.1湿陷性黄土 湿陷性土一般是指非饱和的不稳定的土，在一定压力作用下，遇水后发生显著的沉陷。湿陷性土在地球上分布很广，主要有风积的砂和黄土、次生黄土状土、冲积土、残积土；还有可溶性盐胶结的松砂、分散性粘土以及盐渍土。其中，以湿陷性黄土的分布面积最广。 1．湿陷性黄土的形成 黄土是在风的搬运作用下沉积，没有经过次生扰动、无层理、含大孔隙的黄色粉质碳酸盐类沉积物。其它成因、黄色、具有层理和夹有砂、砾石层的土状沉积物称为黄土状土。黄土和黄土状土（以下统称黄土）在天然含水量时，一般具有较高的强度和较小的压缩性。但遇水后，在自重压力，或自重压力与附加压力共同作用下，有的会产生大量的沉陷变形，有的却并不发生湿陷。前者称为湿陷性黄土，后者称为非湿陷性黄土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土（在自重压力作用下产生湿陷性的）和非自重湿陷性黄土（自重压力与附加压力共同作用下产生湿陷性的）。影响黄土湿陷性的主要物理性质指标为天然孔隙比和天然含水量。在其它条件相同时，黄土的天然孔隙比越大，则湿陷性越强；黄土的湿陷性随其天然含水量的增加而减弱；当含水量相同时，黄土的湿陷量将随浸湿程度的增加而增大。在给定的天然孔隙比和含水量的情况下，在一定的压力范围内，湿陷量将随压力的增加而增大。黄土天然孔隙比一般在1.00左右，颗粒组成以粉粒为主（含量在60%以上），含大量的可溶盐，颜色为黄色或褐色，天然剖面形成垂直节理，一般具有肉眼可见的大孔隙。 2．湿陷变形的特征指标 衡量黄土湿陷性变形特征的指标主要有三个：湿陷系数、湿陷起始压力和湿陷起始含水量。 1）湿陷系数δs：湿陷系数是单位厚度土样在规定的压力作用下受水浸湿后所产生的湿陷量。δs可通过室内侧限浸水压缩试验确定。湿陷系数的大小反映了黄土对水的湿陷敏感程度。δs越大，表示土受水浸湿后的湿陷性越大。一般认为：δs≤0.03，为弱湿陷性；0.03<δs≤0.07，为中等湿陷性，δs>0.07，为强湿陷性。 2）湿陷起始压力psh ：黄土在某一压力作用下浸水后开始出现湿陷时的压力叫湿陷起始压力。如果作用在湿陷性黄土地基上的压力小于这个起始压力，地基即使浸水，也不会发生湿陷。psh值常通过室内浸水压缩试验和现场浸水载荷试验确定。黄土规范规定，当按室内试验确定时，可在p~δs曲线上取δs=0.015所对应的压力作为湿陷起始压力；当按载荷试验确定时，应在p~δs（δs为浸水下沉量）曲线上取其转折点所
隧道施工工程地质条件 1.3.1 地形地貌 隧道位于剥蚀侵蚀中山区，地势陡峻，植被较差，地面标高855~1030m以上，相对高差约175m以上。隧道最大埋深约190m，进口端岩石陡直，施工条件困难，出口端位于弱风化石灰岩层。 1.3.2 气象 该区属北暖温带重干旱气候，其要气候要素：年平均气温11.05℃，极端最高气温38.7℃，极端最低气温-23.3℃，年平均降水量397.94mm，一小时最大降水量67.70mm，一如最大降水量75.5mm，年平均风速1.9m/s，最多风向CNW，最大风速17.1m/s，最大积雪深度13cm，年平均相对湿度56.6%。 1.3.3 地质条件 1 地层岩性 第四系全新统碎石土Q 4 col：灰褐色、杂色，中密，稍湿，成分以石灰岩石块为主，厚10~18m，出露于出口段。 石灰岩O 2 S：青灰色-灰黑色，表层为灰白色，弱风化-微风化，弱风化层为碎块状，岩层节理及裂隙发育，强度高。岩层产状88°∠6 °，节理产状224°∠89°，140°∠90°，151°∠90°，220°∠90°。 2 地层承载力特征 碎石土Q4col稍密—中密，稍湿，承载力基本值σ=400kpa。 石灰岩O 2 S 承载力基本值，弱风化层σ=1400kpa，微风化层σ=1800kpa。 3 土壤最大冻结深度 根据资料现实，土壤最大冻结深度为0.56米。 4 隧道围岩类别 根据资料所给，结合隧道围岩基本分级表（表1--2）隧道围岩类别及分布里程： DK20+493--DK20+508段为Ⅲ级； DK21+355--DK21+363段为Ⅲ级； DK20+508--DK21+363段为Ⅱ级；
潼洛川隧道工程地质勘 察报告新
目录 一、工程概况 二、勘察概况及工作方法 三、完成的勘察工作量 四、自然地理概况 （一）地理位置及交通概况 （二）地形地貌 （三）气象特征 （四）地震动参数
五、工程地质特征 （一）地层岩性 （二）地质构造 （三）水文地质特征 六、不良地质及特殊岩土 （一）不良地质 （二）特殊岩土 七、隧道水文地质特征及评价 （一）水文地质特征 （二）隧道区水文地质条件评价 八、隧道工程地质条件及建议工程措施 （一）岩土施工工程分级及力学参数建议值 （二）隧道围岩分级及主要工程地质问题分析 （三）隧道进出口工程地质条件 （四）隧道施工预测预报内容及范围 九、隧道辅助工程工程地质条件及建议工程措施 十、设计及施工中注意事项 潼洛川隧道工程地质勘察报告 （DK341+~ DK345+） 一、工程概况 潼洛川隧道位于潼关黄土台塬区前缘，隧道进口（DK341+304.0m）位于潼沟河左岸，岸坡地形较陡，出口端（DK345+120.0m）位于黄土塬边，全长3816m，最大埋深120m，相对高差90～130m。该隧道设有斜井，斜井位于港口镇，和线路交于DK343+100m处，斜井长294m。
工点北临西潼高速，并有便道相连，交通较为便利。 二、勘察概况及工作方法 勘察工作主要分为初测（2003年11月～2004年2月）、定测（2004年5月～9月）、补充定测（2004年12月～2005年1月）三大阶段进行。初测阶段线路方案走行于潼沟河下游苏家村附近，以隧道形式通过，主要以收集区域资料和地面调查为主；定测阶段线路方案与初测阶段方案相同，收集了区域地质资料，并在此基础上作了详细的沿线地质调查，随后，根据工程设置及定测阶段技术要求，布置了深孔1孔，计145.0m ，一般工程孔钻探241.70m/4孔，试坑30m/2坑，并取样化验，完成了本阶段工作；补充定测阶段线路方案没有调整，在充分利用定测阶段资料的基础上，沿线作了补充地质调查，完成本阶段任务。 三、完成的勘察工作量 主要勘察工作量一览表 （一）地理位置及交通概况 工点位于潼关县潼沟河下游苏家村附近。工点北临西潼高速，并有便道相连，交通较为便利。 （二）地形地貌 潼洛川隧道位于潼关I级黄土台塬区，塬面地形平坦，高程545～555m；进口位于潼沟河左岸，岸坡地形较陡，相对高差20～70m，冲沟发育；出口端位于黄土塬边，地形起伏，冲沟发育，相对高差15～50m；斜井洞口位于一黄土冲沟，地形起伏，地面高程420m。塬顶为农田，多有村庄、道路分布。
齐梁洞隧道工程地质说明书 一、前言 （一）概况 G209国道吉首至凤凰公路改建工程齐梁洞隧道位于凤凰县沱江镇齐梁桥村，呈北-南向穿越丘陵体。本隧道起讫里程为K32+240-K32+505，全长265m,属短隧道。隧道进口地形标高为370.59m，出口地形标高为373.88m，设计标高为361.55～363.37m，呈纵坡0.7%上坡；行车道宽度为双向6m，隧道总宽度为2*(6+0.75)=13.5m；高度7m。隧道最大埋深约为59.80m，平均埋深36.80m。该隧道位于低山丘陵区，地形起伏较大，相对高差达62.87。地表植被较发育，基岩大部裸露，进出口皆为丘陵斜坡，有少量覆盖层分布。隧道区交通状况较好，进出口端即为国道G209。 为查明隧道工程地质条件，受湘西自治州交通规划勘察设计院委托，我院对拟建隧道进行了工程地质勘察。 （二）勘察目的及任务要求 根据任务书，本次勘察为一阶段施工图设计详细勘察，其目的是为齐梁洞隧道修建提供设计、施工所需的工程地质资料与岩土参数，具体要求为： 1、查明隧道区地形地貌、地层岩性，地质构造的分布及工程特性; 2、查明隧道围岩岩体的完整性、风化程度、围岩等级； 3、查明进出口地带的地质结构、自然稳定状况，隧道施工诱发滑坡等地质 灾害的可能性；4、查明隧道浅埋段覆盖层的厚度、岩体的风化程度、含水状态及稳定性； 5、不良地质和特殊性岩土的类型、分布、性质； 6、傍山隧道存在偏压的可能性及其危害； 7、洞门基底的地质条件、地基岩土的物理力学性质和承载力； 8、查明地下水的类型、分布、水质、涌水量； 9、查明其它对隧道不利的因素。 （三）勘察依据的技术标准 1、勘察合同与任务书； 2、《公路工程地质勘察规范》（JTG C20—2011）； 3、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）； 4、《公路勘测规范》（JTG C10—2007）； 5、《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）； 5、《公路路基设计规范》（JTG D30—2004）； 6、《公路工程技术标准》（JTJ B01—2003）； 7、《公路土工试验规程》（JTG E40—2007）； 8、《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）； 9、《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB 02-01-2008)； 10、《铁路工程地质手册》（99版）。 （四）勘察工作布置和勘察方法 1、勘察工作布置
目录 一、工程概况 (1) 二、勘察概况及工作方法 (1) 三、完成的勘探工作量 (1) 四、自然地理概况 (1) (一) 地理位置 (1) (二) 地形地貌 (2) (三) 气象特征 (2) (四) 土壤最大冻结深度 (2) (五) 地震动参数 (2) 五、工程地质特征 (2) (一) 地层岩性 (2) (二) 地质构造 (4) (三) 水文地质特征 (4) 六、不良地质及特殊岩土 (4) 七、工程地质条件评价 (4) (一) 岩土施工工程分级及物理力学参数建议值 (4) (二) 隧道围岩分级及主要工程地质问题分析 (4) (三) 隧道进出口工程地质条件 (5) 八、设计与施工注意事项 (5) 附件： 一、 XXXXX隧道工程地质平面图（1：2000） 二、 XXXXX隧道进口工程地质平面图
三、 XXXXX隧道出口工程地质平面图 四、 XXXXX隧道洞身工程地质纵断面 五、 XXXXX隧道进出口放大工程地质纵断面 六、 XXXXX隧道进口工程地质横断面 七、 XXXXX隧道出口工程地质横断面 八、 XXXXX隧道进口弃渣场工程地质断面图 九、 XXXXX隧道出口弃渣场工程地质断面图 十、地质柱状图 十一、XXXXX隧道土工试验报告 十二、XXXXX隧道岩石试验报告
一、工程概况 新建XX铁路工程XXXXX隧道位于XXXXX镇XXXXX，XXXXX隧道起讫里程DIIK4+120～DIIK5+730，全长1610m，洞深最大埋深约48m。 二、勘察概况及工作方法 该隧道定测阶段的调查工作始于XX，外业钻探日期为XXX，水、土、岩的试验工作为XXX，资料整理工作于XX结束。 本次定测针对该隧道所处的地理位置及技术要求，采用地面大范围的地质调查及工程地质测绘（1：2000）、钻探、原位测试、室内试验、资料综合分析（含区域地质资料、初测资料的分析）等相结合的工作方法。 工作过程中，地质分界线的填绘主要利用手持GPS定点，钻孔的定位采用中线桩及全站仪，对岩土体的物理力学性质采用室内试验进行。 三、完成的勘探工作量 表1.1 主要勘察工作量一览表 四、自然地理概况 (一) 地理位置 XXXXX隧道在行政区划上属于XXXXX镇，位于XXXXX镇东北部的XXXXX 村，交通较为便利，村镇之间有公路连接。隧道进出口均位于山坡缓坡处，
深埋隧道工程的灾害地质问题 1工程概况 太行山高速公路邯郸东坡隧道位于武安市岭底村南、七水岭村东、涉县东坡村东北处。隧道为分离式特长隧道，隧道工程总施工长度为3134m。左幅为ZK38+624~ZK41+740，长3116；右幅为 K38+642~K41+776。最大埋深为176m。本文以此工程为例，对深埋隧道工程主要灾害地质问题进行分析和探讨。 2深埋隧道中的高地温难题 深埋地下隧道的工程中，地质问题是需要进行探索和研究的关键领域，最先要通过预测天然地温，一旦地温超过30℃一般将其称之为高地温。高地温不仅会恶化深埋隧道作业的环境，还会严重降低工人的劳动生产率，甚至会对现场施工人员的生命造成极大危害。此外，对深埋隧道施工材料选取的难度也相应增加[1]。然而，地温值是随着地下工程埋深在不断变化的，但地下工程的最大埋深和地温值的增加关系不是呈线性的，因为造成这种深埋隧道中的高地温问题的原因主要是地下水活动以及近期岩浆活动中放射性生热元素含量较高等。 3深埋隧道与岩爆的高地应力问题
在深埋地下隧道的工程中，其中一个突出的地质难题就是岩爆问题。地下隧道工程埋得越深，其地应力就会越高。深埋隧道工程和近地表工程的不同之处除了具有较高的水平构造应力外，最主要取决于围岩出现的高地应力。它不仅在硐侧壁引起高压应力，还导致硐顶部出现高拉应力，这样会导致硐室围岩不稳定，埋下隐患。由于高地应力的存在，一些黏性土含量较高，而硬岩含量较低的围岩就会产生被塑性挤出的可能。高地应力不断释放，地下隧洞就会发生变形，往往会出现隧洞短时间内突然变小的异常现象。就好比从掌子面距离正洞30m开始，洞身变形的长度有40m，起初的支架保护结构破坏就会非常严重，通过测量计算，隧洞拱顶的下沉在10~20cm之间，隧洞的拱脚和边墙也出现不同程度的挤压和移位，甚至还有混凝土开裂的情况[2]。这时就需设计一套科学有效、刚柔结合、综合治理的施工方案。为克制高地应力，考虑使用约1 万根超长锚杆，要求总长超过11×104m，把地下隧洞中的断面改成环形成拱，做到先柔后刚、先放后抗的设计要求。岩爆受影响的原因有地震爆破，也有相邻岩爆或机械等外因动力的振动，但其中影响岩爆的最基本原因是岩石的结构特征。经过大量的数据分析发现，岩石颗粒排列呈定向排列还是随机排列，岩石是胶结连接还是结晶连接，是钙质胶结还是硅质胶结，这最终关系着岩爆烈度的强弱。例如：（1）随机排列的花岗岩、闪长岩等岩石的岩爆烈度，会比片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩等具有定向排列的围岩颗粒更强一些；（2）结晶连接的深层岩浆岩石中的岩爆烈度比胶结连接的
新建铁路南广线桂肇段黄竹坪隧道SSZ-6孔工程、水文地质勘察报告 湖南湘煤地质工程勘察有限公司
新建铁路南广线桂肇段黄竹坪隧道SSZ-6孔工程、水文地质勘察报告 编制单位：湖南湘煤地质工程勘察有限公司 提交时间年10月
目录 一、概况 (1) 二、地理位置及地形、地貌 (2) 三、区域地质构造及工程地层特征 (3) （一）区域地质构造 (3) （二）工程地层特征 (3) 四、水文地质条件 (5) （一）水文地质条件 (5) （二）水文地质试验 (5) （三）岩层裂隙岩溶发育情况 (6) 五、隧道围岩岩石力学性质及工程地质评价 (8) （一）岩石力学性质 (8) （二）工程地质评价 (8) 六、综合测井测试 (10) 七、封孔情况 (13) 八、结论 (13)
附图、附表 图号顺序号比例尺 1 1-1 区域地质图1:200000 2 2-1 SSZ-6孔工程地质综合柱状图1:1000 3 3-1 抽水试验曲线图1、图2 4 4-1 综合测井成果图 附表： 附表：岩石物理力学性质实验报告 附表：岩石鉴定报告 附表：水质检验报告 其它：岩芯照片
新建铁路南广线桂肇段黄竹评隧道SSZ-6孔工程地质、水文地质勘察报告 一、概况 黄竹坪隧道位于广东省云浮市郁南县南江口镇境内，设计钻孔SSZ-6，里程为DK320+700右15m处。为查明隧道沿线两侧工程地质，水文地质条件，为隧道设计，施工提供依据。中铁工程设计咨询集团有限公司地路院特委托湖南湘煤地质工程勘察有限公司（以下简称我公司），承担南广铁路桂肇段黄竹坪隧道SSZ-6深孔的钻探任务。 我公司受理业务后，迅速组织精干的技术人员、设备物质及资金，采用XY-300型钻机，于2008年7月23日进场，设备安装调试后于2008年8月3日至2008年8月11日完成钻探任务（终孔深度为150.0m），尔后又进行水文地质试验及岩、水样的采取送验和电测井工作，直至2008年8月21日全部竣工，历时30天，共完成如下工作量（见表1、表2） 钻探施工期间，我公司严格按照《铁路工程地质水文勘察规程》（TB10049-2004）、《铁路工程地质勘察规范》（TB10012-2007）、《铁路工程岩土分类标准》（TB10077-2001）、《铁路工程钻探规程》等规程规范施工，各项技术指标均达到设
精心整理 隧道工程试题及答案之二 一、单选题（每题1分，共10分） 1、公路隧道按其长度分类可分为短隧道、中隧道、长隧道、特长隧道，中隧道长度为（） 1）L≤2502）1000>L>2503）3000≥L≥10004）L>3000 2、隧道施工控制测量的精度，应以哪种误差衡量（） 1）最小误差2）中误差3）最大误差4 3、对明洞衬砌施工，下列论述正确的有（） 1 2）浇筑拱圈混凝土其强度达到2.0MPa 3 4 4 1）左右边墙马口应同时开挖2 3 48m，并且及时施工作边墙衬砌 5、锚杆做拨力试验检查的频率（） 1）按锚杆数1%做拨力试验2）不小于3根做拨力试验 3）同时满足1）和2）条件4）满足1）或2）条件 6、二次衬砌混凝土施工，下列叙述正确有（） 1）初期支护与二次衬砌间空隙，由于对隧道结构影响不大，为了节约成本可不填 2）泵砼浇注二衬时，可先从一边浇注完后再浇注另一边
3）二次衬砌施工完后再施工隧道仰拱 4）二次衬砌施工前应仔细检查已铺设的防水层有无破损，并同时清除防水层表面粉尘和洒水润湿7、某隧道初期支护采用格栅钢支撑+双层钢筋网+系统锚杆支护体系，下列施工方法正确（） 1）架立格栅钢支撑挂好双层钢筋网再喷射砼 2）架立格栅钢支撑挂第一层钢筋网喷射砼再挂第二层钢筋网喷射砼 3）不论喷射砼多厚，一次就喷射够厚度 4 8 1）先挖后护2 3）强爆破，弱支护4）全断面开挖 9、下列叙述错误有（） 1 2 3 4 10、 1）60m2）80m3）100m4）120m 二、多项选择题（每题1分，共40分） 1、山岭公路隧道洞门型式主要有：（） 1）环框式洞门2）端墙式洞门3）翼墙式洞门4）削竹式洞门 2、作用在隧道衬砌上的围岩压力，按其压力方面不同，可分为（） 1）竖直顶压力2）纵向压力
界垭隧道工程地质初步设计阶段勘察报告 1、前言 工程概况 拟建的界垭隧道位于秭归县周坪界垭村，为秭归县周坪乡至聚集坊公路改建工程中路线穿越东西向山岭地带而建设。隧道轴线呈直线型展布，隧道轴线走向方位角约152°，隧道进、出口与路基相接。隧道按单线双向行车道设计，设计里程桩号为AK5+727～AK6+119，洞内纵坡%，长度为。隧道最大埋深约，属长隧道。隧道进口端设计高程，出口端设计高程。进、出口洞门均采用削竹式洞门。为了保证边仰坡的稳定，尽量恢复洞口自然境观，洞口均设置一段明洞。洞内设计灯光照明，自然通风。 隧道工程按两车道二级公路标准设计，主要设计标准： ⑴设计行车速度 设计行车速度40km/h ⑵隧道建筑限界 主洞建筑限界（m） 本次工程地质勘察主要依据《公路工程地质勘察规范》(JTG C20-2011)、《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)、《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)等技术规范、规定进行，主要满足以下技术要求： ⑴初步查明隧址区地形地貌、地层岩性、水文地质条件、地震动参数； ⑵初步查明隧址区地质构造的类型、规模、形态特征，评价其对隧道工程的影响； ⑶初步查明隧道围岩岩体的完整性、风化程度及围岩等级； ⑷初步查明隧道进出口斜坡地带的地质结构、自然稳定状况、隧道施工诱发滑坡等地质灾害的可能性； ⑸初步查明隧道浅埋段覆盖层厚度、岩体的风化程度、含水状态及稳定性； ⑹初步查明地震情况，明确隧道区的基本烈度，并结合地形地貌、地层岩性、地质构造特征等因素，提出抗震设计烈度及处理意见； ⑺初步查明隧道区不良地质和特殊性岩土的类型、分布、性质，评价其对隧道工程的影响； ⑻初步提供岩土物理力学性质试验指标、围岩级别等设计必需的岩土工程参数； ⑼初步查明岩溶、断裂、地表水体发育地段产生突水、突泥及塌方冒顶的可能性； ⑽初步查明洞门基底的地质条件、地基岩土的物理力学性质和承载力； ⑾初步查明地下水的类型、分布、水质、涌水量。 勘察工作方法及完成的主要工作量 本次初勘采用工程地质调绘、钻探、物探、原位测试及室内岩土试验等综合勘察方法。于2013年10月20日至2013年10月25日对隧道工程场址进行了初勘。本次初勘完成的工作量见表1-1。 完成主要工作量表表1-1 工程地质勘察质量控制 从外业施工到内业资料整理，均以现行公路行业相关规范、规程及《工程地质初勘勘察大纲》和设计要求为依据，按照相关要求进行质量管理；管理程序上贯彻执行ISO9001质量保证体系的各项规定；钻孔质量经监理检查和签署，确认合格，满足设计要求。 2、工程地质条件 地理位置及交通条件 隧址所在地位于宜昌市秭归县周坪界垭村。隧道进、出口端附近有乡村公路到达，交通较为
堤基地质结构分类及堤防工程地质评价方法 摘要：以我省堤防工程地质勘察为例，对堤基地质结构分类进行了探索。对堤防工程地质问题及评价方法进行了论述，并对堤防工程地质问题的定量评价进行了归纳和总结。 关键词：堤防堤基地质结构工程地质问题评价方法 堤防工程地质条件是堤防设计的基础。堤基地层的结构、组成及其承载性能、抗滑性能、渗透稳定性能等的评价是堤防工程设计的重要依据，也是堤防工程设计的重要组成部分。因此，全面准确地发现、分析工程地质问题并做出相应科学合理的评价，是堤防工程地质勘察的核心内容。我省位于黄河及长江的中上游地区，河道众多，堤防线长，如何针对我省河道及堤防地质条件的特点，对堤防工程地质问题进行有的放矢的研究评价，是地质工作者所面临的课题之一。 1地基地质结构是堤防工程地质评价的基础 任何工程建筑都离不开它所依托的地质体，堤防工程建筑也不例外。堤防工程设计的一个重要内容就是根据堤防工程地基地质结构因地制宜地选择堤防工程的基础型式及埋置深度。相应的，堤防地基地质结构类型不同，其水文、工程地质条件和存在的工程地质问题也有所不同。因此，只有查明堤基地质结构类型，才能从本质上把握堤基岩土性状、组合特点、水文地质条件等各要素的地位和作用，并依据工程性状，合理划分地基地质结构类型，对所暴露出的工程地质问题进行分析评价，从而提出合理的治理措施和方案。 我省大部分范围属黄河流域，少部分范围属长江流域，还有部分区域为内陆河。河网纵横，河道变化较大，堤基地质结构较为复杂。但总的特点不外乎为山区堤基地层以基岩为主，而河流冲洪积盆地、冲洪积平原及平原地区则以第四系松散层为主。根据堤基地层结构特点及工程性能、岩性组合、层位埋深等综合分析，我省堤防地基大体可分为3大类，8个亚类，各类结构特征、主要分布位置见表1。 2堤防工程地质问题及评价方法 堤防工程地质勘察的目的在于从研究工程地质问题的表征出发，分析其原因、性质、形成和发展过程，找出堤防工程地质问题的控制因素和影响因素，预测其未来的发展趋势，并对所存在的工程地质问题进行总结、分段、归类，为堤防设计提供地质依据。因此，堤防工程地质勘察所要解决的主要问题是堤防工程地质问题的分析评价及分段归类问题。而堤防工程地质问题主要包括堤基稳定问题、堤防环境工程地质问题及堤身稳定问题。 2.1堤基稳定问题及评价方法 2.1.1堤基承载力性能及沉陷变形问题 如表1所示，Ⅰ1及Ⅲ类堤基地层或以粘性土为主，或各类松散层呈互层状且极不均质，此类堤基地层天然含水量高，孔隙比大，天然强度较低，且具弱透水性，软~流塑状，固结排水时间长，且具高压缩性及触变、流变性，在上部载荷作用下，可引起大堤不均匀沉降，导致大堤下沉、堤身裂缝。因此，应进行适量的现场静力触探和标准贯入试验，结合室内土工试验，查明地基土的形成年代、成因类型、分布范围、厚度以及上覆下卧层的物理力学性质，并考虑堤防特点，最终做出正确评价。 我省各河流堤基地层除Ⅰ1及Ⅲ类为土堤基地层外，大部分河流堤基地层以砂砾卵石层及基岩类为主，此类堤基地层的一个主要特征就是其承载性能较好，堤基承载力一般大于300kPa，具有较好的地基承载力，能满足防洪堤基础强度要求。堤基地层不存在沉陷变形问题。 另外，对Ⅰ2及Ⅲ类堤基中，还可能存在有厚度较大的粉细砂堤基层，而堤基层均位于堤防工程之下，为饱水地基。故此类饱和砂土层还有可能发生震动液化而引起堤基失稳，造成大堤下沉、滑动。对此类地基，应进行液化判别。室内土工试验以颗粒分析为主，现场则以标准贯入试验为主，同时，还需查明此类土的成因类型及时代、地下水位埋深、工程区地震烈度，必要时还需进行土的波速试验。对此，《堤防工程设计规范》附录A及《水利水电工程地质勘察规范》附录N已有较为详细的介绍，在此不再赘述。 只有查明了饱和砂土的液化可能性，才能对此类堤基提出相应的堤基处理措施。如我省黑
浅谈山区高速公路隧道工程地质勘察 发表时间：2018-05-25T09:53:11.757Z 来源：《防护工程》2018年第2期作者：任得坤 [导读] 预测开挖涌水量，为隧道施工布置、各段洞身掘进方法及程序、支护及衬砌设计提供详实可靠的工程地质依据。 中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队青海西宁 810001 摘要：本文结合作者多年的工程勘察经验，论述了山区高速公路隧道工程地质勘察工作方法，总结了目前高速公路隧道工程地质评价中隧道围岩级别划分和涌水量预测的一般方法及其在工程中的应用。 1 公路隧道工程地质勘察工作的目的 隧道工程地质勘察是指为隧道工程的设计、施工等进行的专门工程地质调查工作。查明隧址区的工程地质条件，为公路隧道的设计提供依据是隧道建设的需要也是隧道工程地质勘察工作的目的。主要包括以下几个方面： （1）隧址区所处的工程地质环境及其稳定性。 （2）查明影响隧道围岩稳定的不良地质及特殊岩体，预测可能存在的工程地质问题，以及工程诱发的环境工程地质问题。 （3）对隧道围岩进行级别划分，预测隧道开挖可能产生的破坏，并提出防护建议。 （4）查明地表水的分布特点、埋藏条件，对隧址区水文地质条件及地下水的腐蚀性进行评价，并预测隧道开挖后的涌水量。 2 公路隧道工程地质勘察的手段及在各勘察阶段的应用 2.1 公路隧道工程地质勘察的手段 （1）工程地质测绘及调查。工程地质测绘及调查是初始阶段勘察的主要手段，它能在较短的时间内查明区域主要工程地质条件，不需要复杂的设备和大量的资金、资料，而效果显著。根据测绘工作对地面地质了解的基础上，往往可以对地下地质情况作出初步判断，为勘察试验工作奠定良好基础，从而为合理布置勘察工作量节约勘察投资。地质人员通过分析收集到的区域地质资料和遥感解译资料，现场量测和描述对隧址区的工程地质条件进行调查研究，其目的是查明隧址区及其附近的地形地貌、地层岩性、水文地质条件、构造特征，并将有关的地质要素以图例、符号等按一定的比例尺如实地反映在地形底图中，作为工程地质预测的基础。 （2）工程物探。地球物理勘探的简称，它是以地下岩土层（或地质体）的物性差异为基础，通过仪器观测自然或人工物理场的变化，确定地下地质体的空间展布范围（大小、形状、埋深等）并可测定岩土体的物性参数，达到解决地质问题的一种物理勘探方法。与其它方法相比具有速度快、效率高、成本低、搬运轻便、勘察面广等特点，不仅能对地质现象进行定性解释，在一定条件下还能给予定量分析。其方法一般包括浅层地震折射、超声波测井、高密度电法、大地电磁法等。 （3）钻探。钻探是工程地质勘察中极为重要的手段，它的特点是可以最为直接获得地层岩性等地质资料，可取样进行室内试验的样品，为孔内波速和水文试验提供载体。但它在整个工程地质勘察投资中的费用往往很大，其进出场条件困难，勘察周期长，具有以点代面的局限，因此如何有效的使用钻探和合理地布置其工作量显得尤为重要，只有把物探与钻探有机地结合起来，才能提高物探的准确性，同时提高钻探的目的性、针对性和有效性。 （4）试验及测试。试验包括岩土水的室内物理力学试验，以及现场抽水、压水等水文地质试验等，目的是获得岩土体的物理力学指标、对岩土层地下水渗透及腐蚀性进行评价。测试要包括配合钻孔进行的地应力测试、地温测试、放射性检测等。 2.2 公路隧道工程地质各勘察阶段的工作重点 高等级公路勘察一般应按公路基本建设程序不同阶段对地质资料的深度要求分阶段进行，一般可分三阶段进行，即工程可行性研究阶段的工程地质勘察、初步设计阶段的工程地质勘察和施工图设计阶段的工程地质勘察。因各个阶段工程地质勘察目的不同，所采用的勘察手段和侧重点也有所不同。 在工程可行性研究阶段，应尽可能详细地收集区域构造地质、岩石地层、水文地质、工程地质、地震地质、环境地质等方面的资料。利用遥感资料（卫片和航片），以工程地质调查和测绘为主，对隧道不良地质路段布置少量钻探工作，以便初略掌握隧道地层岩性特征及不良地质对隧道的影响。 在初步设计阶段，路线的走向和位置已基本确定，进入线路比选阶段，勘察工作以工程地质调查和测绘为主，结合少量钻探、物探工作。通过调绘和物探已初步探明影响隧道稳定的不良地质路段，然后针对性地布置钻孔，查明不良地质路段围岩情况，对路段围岩进行分级。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流等严重不良地质地段，一般情况下路线应设法绕避。实在无法绕避的要考虑工程措施的可能性与可靠性，以便进行线路比选。 施工图设计阶段，工程地质勘察的目的是详细查明公路隧道地质情况，为施工图设计提供依据。需要进行1：2000工程地质测绘，根据地质调绘和物探结果，针对隧址区的不良地质路段布置勘探孔，查明构造岩溶等的发育特征，采用调查、测绘、槽探、坑探、钻探、物探等综合勘察手段查明场地岩土体组成、性质、分布以及风化层、不良地质、特殊性岩土等。利用钻孔进行抽注水试验、孔内波速试验，以及孔内取样试验。综合所有资料对隧道进行路段围岩分级，预测隧道开挖后的涌水量。 3 公路隧道工程地质评价重点 3.1 公路隧道围岩级别的划分及稳定性评价 公路隧道围岩级别的划分主要根据通过计算隧道围岩基本质量指标修正值[BQ]进行定量分析，同时结合岩土体特征进行定性评价。 根据交通部《公路隧道设计规范》对公路隧道围岩的分级规定，按照隧道围岩受构造影响程度、发育程度、岩体结构特征、弹性波速（VP）、岩体完整性系数（KV）和隧道围岩基本质量指标修正值[BQ]等因素综合确定围岩级别。 首先确定基本质量指标BQ值，BQ值根据下式计算求取： BQ=90+2Rc+250KV 式中：Rc—岩石单轴饱和抗压强度，根据室内岩石试验确定； KV—岩体完整性系数，根据钻孔声波探测值求取，计算公式为KV=（Vpm/Vpr）； Vpm—岩体弹性纵波波速；Vpr—岩石弹性纵波波速。 当Rc>90K+30时，以Rc=90K+30和KV代入公式计算；当KV>0.04Rc+0.4时，以KV >0.04Rc+0.4和Rc代入公式计算。 在岩体基本质量指标分级基础上考虑地下水、软弱结构面产状和围岩初始应力状态等因素的影响，对岩体基本质量指标BQ 进行修正，
探讨煤炭资源勘查阶段工程地质评价方法 社会能源需求在快速增涨，提高煤炭资源开发利用广度和深度变成社会发展迫切要求，怎样更加科学更有效率地进行煤炭资源开采，成为全社会的问题。本文将通过对当前煤炭资源勘查阶段工程地质评价方法的具体了解分析，结合作者自身实际工作（山东煤炭地质局第四勘探队）的经验感悟，探讨煤炭资源勘查阶段工程地质因素的评价方法现状及发展方向。 标签：煤炭资源煤炭资源勘察阶段工程地质评价现状工程地质评价发展 0 引言 煤炭资源是我国的主体能源，煤炭资源的开发利用对国民经济发展意义深远。煤炭资源开采过程伴随大量的工程地质问题，如果处理解决不当，对煤炭开采工程带来人员经济损失，影响煤炭正常经济效益。煤炭地质勘查是煤炭工业健康发展的基础，提供煤炭资源保障的同时，为煤炭的开发、利用、安全及环境保护提供重要参考信息。煤炭资源勘查阶段开展工程地质评价是十分必要且具重要意义的。 1 煤炭资源勘查阶段评价方法现状 1.1 勘查评价方法手段与设备有较大发展 过去很长一段时间的地质填图，就是将所获得的地质资料基本记录在纸质媒体上，地质勘查人员工作强度大，工作效率低，费时费力费钱。 而如今，地质填图在传统的“老三件（锤子、罗盘、放大镜）”之上增添了“新三大宝”（GPS、计算机、数码相机），实现了地质勘查信息采集数字化、多源信息数据可视化、图件绘制自动化，有效丰富了地质信息，活化了图面表达方式，实现了煤炭资源地质勘查填图过程和填图质量的飞跃。 1.2 煤炭资源地质综合勘查能力的提升 根据我国煤炭资源地形地质的实际情况和特点，我国地质工作者在科学合理的地质勘查技术手段运用，充分采集各种地质信息数据的基础之上，全面综合研究煤层赋存规律及其开采条件。我国煤炭资源综合勘查能力得到了很大的提升。建立起了中国特色的煤炭资源地质综合勘查体系。 1.3 一体化资源综合地质勘查的有效规范 国务院及煤炭资源开发有关部委共同制定了一系列的法律法规，要求并鼓励煤炭资源开采企业先采气，后采煤，走采气采煤一体化、地面与井下抽气采煤相结合的道路。现有的地面垂直井、多分支水平井抽采技术日益成熟，有效保障了
1 概述 1.1 概况 拟建项目位于广西壮族自治区西南部，行政区域属于崇左市大新县，地理坐标介于东经106°45′～107°09′，北纬22°36′～22°56′，拟建项目路线起于大新县雷平乡，与大新至崇左二级公路相接，经勘圩、排塘、硕龙至下雷，路线全长约60Km，附加硕龙支线3.7 Km。 本项目于二○○七年五月至二○○七年七月进行了现场勘察，并于二○○七年七月完成工程地质勘察报告编制。 1.2 勘察目的、任务及工作依据 1.2.1 勘察目的 对拟建项目进行工程地质勘察，查明工程场地的工程地质和水文地质条件，为确定公路路线、工程构造物位置及编制施工图设计文件，提供准确、完整的工程地质资料。 1.2.2 主要任务 （1）查明拟建项目的地质、地理环境特征，对地形、地质和水文等场地要素作出分析、评价和建议。 （2）查明桥涵构造物地基的地质结构及其分布特征，测试地基土的物理力学、化学特性，提供地基土的物理力学性质、持力层的变形和承载力、变形模量等岩土设计参数，并作出定量评价。 （3）查明各隧道隧址区地质、地震情况、进出口的环境地质条件，为各方案的比选论证及隧道设计、施工方案选择提供地质依据。 （4）查明场地地基的稳定性、不良地质现象的分布范围、性质、提供防治设计必需的地质资料和地质参数。 （5）查明公路工程建筑场地的地震基本烈度，并对大型公路工程建筑物场地进行必要的地震烈度鉴定或地震安全性评价。 （6）提供编制各阶段设计文件所需的地质资料。 1.2.3 工作依据 1.2.3.1 规范、规程及技术资料 （1）《公路工程地质勘察规范》（JTJ064－98）。 （2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024－85）。 （3）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004－89）。 （4）《公路土工试验规程》（JTJ051－93）。 （5）《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）。 （6）《公路软土路堤设计与施工技术规范》（JTJ051-93）。 （7）《公路隧道设计规范》（JTG D070-2004）。 （8）《公路工程岩石试验规程》（JTG E41-2005）。 （9）《岩土工程勘察规范》（GB50021－2002）。 （10）《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）。 （11）交通部颁《公路工程基本建设项目设计文件图表示例》。 （12）交通部颁《公路工程基本建设项目设计文件编制方法》。 1.2.3.2 已有技术成果 北京中咨路捷工程技术咨询有限公司《广西雷平至下雷公路可研报告》。 1.3 勘探点的布设与勘察方法 1.3.1 勘探点的布设 (1) 一般路基勘探点 一般路基结合小桥涵位置布设勘探点，每处小桥涵布置1个勘探点孔，在其之间特征路基段增加路基勘探点。勘探方法小桥、盖板涵、高路堤、不良地质路段采用钻探，
地质罗盘在隧道工程地质工作中的使用方法 地质罗盘是进行野外地质工作必不可少的一种工具。借助它可以定出方向，观察点的所在位置，测出任何一个观察面的产状(如岩层层面、褶皱轴面、断层面、节理面……等构造面的空间位置)，以及测定火成岩的各种构造要素，矿体的产状等。具体应用到隧道工程地质工作中，首先是通过测定相关结构面的产状，得出掌子面围岩的基本构造条件、判定围岩自稳能力、辅助实现围岩分级，其次可以根据结构面与隧道走向的产状组合关系，实现前方围岩的短期地质预报，还可以在地面地质调查时根据测出的不良岩层露头的空间要素，判断其在隧道掘进过程可能遭遇的位置（长期地质预报）。因此，学习使用地质罗盘，是实践隧道工程地质工作的基础。 图 1 常用地质罗盘正面构造图 一、地质罗盘的结构： 地质罗盘式样很多，但结构基本是一致的，我们常用的是圆盆式
地质罗盘仪。由磁针、刻度盘、测斜仪、瞄准觇板、水准器等几部分安装在一铜、铝或木制的圆盆内组成，如图1所示。 （一）磁针——一般为中间宽两边尖的菱形钢针，按装在底盘中央的顶针上，可自由转动，不用时应旋紧制动螺丝，将磁针抬起压在盖玻璃上避免磁针帽与项针尖的碰撞，以保护顶针尖，延长罗盘使用时间。在进行测量时放松固动螺丝，使磁针自由摆动，最后静止时磁针的指向就是磁针子午线方向。由于我国位于北半球磁针两端所受磁力不等，使磁针失去平衡。为了使磁针保持平衡常在磁针南端绕上几圈铜丝，用此也便于区分磁针的南北两端。 （二）水平刻度盘---水平刻度盘的刻度是采用这样的标示方式：从零度开始按逆时针方向每10度一记，连续刻至360度，o度和180度分别为N和S，90度和270度分别为E和W，利用它可以直接测得地面两点间直线的磁方位角。 （三）竖直刻度盘----专用来读倾角和坡角读数，以E或W位置为0度，以S或N为90度，每隔10度标记相应数字。 （四）悬锥---是测斜器的重要组成部分，悬挂在磁针的轴下方，通过底盘处的觇板手可使悬锥转动，悬锥中央的尖端所指刻度即为倾角或坡角的度数。 （五）水准器---通常有两个，分别装在圆形玻璃管中，圆形水准器固定在底盘上，长形水准器固定在测斜仪上。 （六）瞄准器——包括接物和接目觇板，反光镜中间有细线，下部有透明小孔，使眼睛，细线，目的物三者成一线，作瞄准之用。
利用有限元分析方法 对岗子山隧道入口斜坡的稳定性进行评价 一、有限元法概述 有限元法视工程岩土为连续力学介质，通过离散化，建立近似函数把有界区域内的无线问题化为有限问题，并通过求解联立方程，对工程问题进行应力与变形分析。 二、有限元法基本原理 实验运用线弹性有限元法对隧洞开挖前、开挖后以及支护后，二维断面上岩土体应力应变进行分析。 1、研究区域的离散化 离散化就是将所研究问题的区域划分成有限个大小不等的单元体，并在单元体的指定点设置节点，把相邻单元体在节点处连接起来组成单元集合体，以代替所研究问题的区域，并以各离散单元节点处的位移作为未知量。边坡开挖区域二维断面岩土体离散化如图一所示。 2、选择位移模式
用节点位移表示单元内任意一点的位移关系式，其矩阵形式为： ﹛?﹜=[N] ﹛U﹜e 注：﹛?﹜为单元体内任一点的位移列阵，[N]为形函数矩阵，其元素是位置坐标的函数，﹛U﹜为单元体节点的位移列阵，。 3、单元分析 位移模式选定后进入单元力学特性分析：将位移模式带入几何方程，可导出用节点位移表示的单元应变计算公式： ﹛ε﹜=[B] ﹛U﹜e注：[B]为应变矩阵。 利用物理方程，由以上应变表达式导出节点位移表示的单元应力计算公式： ﹛σ﹜=[G] ﹛U﹜e注：[G]为应力矩阵。 利用虚功原理建立作用于单元上节点力和节点位移之间的关系，即单元刚度方程： ﹛F﹜=[K] ﹛U﹜e注：[K]为单元刚度矩阵。 4、计算等效节点荷载 研究区域离散化以后，即假定力是通过节点从一个单元传递到另一个单元的。但作为实际的连续体区域，力是从单元的公共边界上进行传递的。因而作用在单元边界上的表面力以及作用在单元上的体积力、集中力等都需要等效地移置到节点上，用等效的节点荷载来代替作用在单元上的力，力的移置须遵循力等效或虚功等效原则。 5、建立平衡方程 要求所有相邻单元在公共节点处的位移相等，于是得总体刚度矩阵、荷载列阵和节点位移列阵表示的整个结构平衡方程： N[K][U]=﹛R﹜ 6、引入边界条件、修正总体平衡方程 考虑所研究区域的位移边界条件（或约束条件），对总体平衡方程进行修正，消除[K]的奇异性（从力学意义上是消除结构刚体运动），由平衡方程求出未知节点位移。 7、解方程
隧道工程施工基础知识讲解 赵源林 各位同仁下午好，感谢局给我们这次机会，让我们一起系统的学习隧道施工基础知识。下面由我给各位介绍，有不对之处欢迎指正，以帮助我在今后工作中提高。见天我主要介绍以下几个方面：概念、新奥法力学基础、围岩的工程性质、隧道施工方法、隧道辅助施工工法、不良地质隧道施工、隧道施工临时工程、体会。当然，隧道系统性内容较多（如未介绍的地质学、爆破学、监控量测等），需要各位在施工中不断积累、总结、提升 P1.隧道施工基础 P2.第一部分概念 P3.隧道基本概念 地下工程—修筑于地下的建筑结构物称为地下结构。为建设这些地下结构所进行的工程，通称为地下工程。 隧道—保持地下空间作为交通、水工通道的地下工程，称为隧道。隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道，水工隧道，市政隧道，矿山隧道。 优点：1、可直线穿越障碍物；2、与障碍物间无冲突并节约土地，输送速度快，输送能力大。 缺点：1、与其它工程相比，隧道工程属于最难人工建筑物之一。影响因素多，隧道受地质、水文状态等多方面的影响；2、难以保证计算准确性，与其它结构不同，没有精确计算隧道力学的方法，计算结果的准确性受力学模型的限制；3、施工难度大，可发生如塌方、地下涌水、突泥、瓦斯等多种意外情况；4、造价高、波动大，在不同地质条件下，造价的波动大约为5倍，有时可达9～10倍。 导坑—隧道修建首先在地下开挖出一个洞穴并延伸成
为一个长形的孔道，称之为导坑。如平行导坑、超前导坑、泄水洞等。 衬砌—在坑道周围修建的支护结构。包括初期支护和二次衬砌。初期支护一般有喷射混凝土、喷射混凝土加锚杆、喷射混凝土锚杆与钢架联合支护等形式；二次衬砌一般是混凝土或钢筋混凝土结构。 洞门—在隧道两端外露部分为保护洞口和排放流水所修建的挡土墙式结构。端墙式、斜截式。 隧道附属建筑物—避车洞、防排水设备、通风系统等。 隧道施工—施工方法、施工技术和施工管理的总称。 P4.隧道发展历史 1、中国隧道发展史 隧道及地下工程的发展是我国20世纪最伟大的科技成就之一，它有力地促进了我国交通运输的发展。同时也带动了土木工程、水利工程等学科的发展，在我国国民经济建设中起到了重要的作用。在20世纪，尤其是最后20年，我国的隧道及地下工程科技水平由落后状态而一跃进入世界先进行列。目前我国的隧道总长度及修建技术水平均为世界领先。 1888年至1911年，铁路隧道237座，总延长数42.199km。 1911年至1949年，铁路隧道427座，总延长113.8km。 1950年至1979年，铁路隧道2118座，总延长966km。 1979年至2005年，修建铁路隧道2802座，总延长2156km。 2006年在建的隧道1785座，总延长2164km。 即将开工的的高速铁路隧道146座，总延长184km。 目前规划及在建铁路隧道长度约2300km，其中特长隧道约760km。 2、中国隧道建设四阶段 （1）起步阶段（时间跨度为50年代至60年代初) ,代表性工程有: