隧洞选线时在地形地貌、地层岩性、地质构造,以及水文地质和自然地质现象方面,应注意哪些问题?
(1)隧洞选线时应注意利用地形,方便施工。在地形上要求山体完整,洞室周围包括洞顶及傍山侧应有足够的山体厚度。在山区开凿隧洞一般只有进口和出口两个工作面,如洞线长则将延长工期,影响效益。为此在选线时,应充分利用沟谷地形,多开施工导洞,或分段开挖以增加工作面。水工隧洞的选线。应尽量采取直线,避免或减少曲线和弯道。如采用曲线布置,根据现行规范要求,洞线转弯角应大于60°,曲率半径不小于5倍洞径。此外,隧洞进出口位置的地形地貌条件也很重要。隧洞进出口地段的边坡应下陡上缓,无滑坡、崩塌等现象存在。洞口岩石应直接出露或坡积层薄,岩层最好倾向山里以保证洞口坡的安全。在地形陡的高边坡开挖洞口先行进洞,以保证边坡的稳定性。隧洞进出口不应选在排水困难的低洼处,也不应选在冲沟、傍河山嘴谷口等易受水流冲刷的地段。在地貌上应避开滑坡、崩塌、泥石流等不良自然现象,以及山麓堆积,坡积、崩积及洪积物等四纪松散沉积物。
地层与岩性条件的好坏直接影响隧洞的稳定性。在洞线选择时,应分析沿线地层的分布和各种岩石的工程地质。岩性比较坚硬、完整,力学性能较好且风化轻微者,对围岩稳定性有利;而那些易于软化,泥化和溶蚀的岩体及膨胀和塑性岩体,则不利于围岩稳定。因此,洞室位置应尽量选在坚硬完整岩石中。一般在坚硬完整岩层中掘进,围岩稳定,日进尺快,造价低,在软弱、破碎、松散岩层中掘进,顶板易坍塌,边墙及底板易产生鼓胀挤出变形等事故,须边掘进边支护,工期长,造价高。
(2)地质构造是控制岩体完整性及渗透性的重要因素。选址时应尽量避开地质构造复杂的地段,否则会给施工带来困难。
(3)地下工程施工中的塌方或冒顶事故,常常和地下水的活动有关。隧洞施工中地下水涌水带来的危害,已屡见不鲜。地下水对洞室的不良影响主要有以下几方面:以静水压力的形式作用于洞室衬砌;在动水压力作用下,某些松散或破碎岩层中易产生机械潜蚀等渗透变形;使黏土质岩石软化,强度降低;石膏、岩盐及某些以蒙脱石为主的黏土岩类,在地下水作用下将产生剧烈的溶解或膨胀;因此在选址时最好选在地下水位以上的干燥岩体内,或地下水量不大、无高压含水层的岩体内。尽可能避开饱水的松散土层,断层破碎带及岩溶化碳酸岩层及地表径流汇水区。
8.隧洞开挖方式的选择主要取决于工程地质条件和水文地质条件。
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