公路隧道工程的地质勘探技术研究论文

2024-05-14

公路隧道工程的地质勘探技术研究论文（通用11篇）

篇1：公路隧道工程的地质勘探技术研究论文

引言

公路工程的建设需要跨越自然地质条件不同的区域，若公路经过山区或者河流区域时，需要开挖山岭隧道或河底隧道。隧道的开挖技术与该地区的地质环境具有密切联系，为保障隧道工程的安全性，应对需要开挖隧道的地区进行科学的地质勘探，为公路工程的规划、设计及施工提供必要的依据和指导。

一、公路工程隧道地质勘探

(一)隧道工程地质勘探必要性

地质勘探是通过钻探、电探、震探等一系列方法对构成地质条件的各个要素进行测试的一种技术，为煤田开采、石油开采、地下工程的建设等各项工作提供必要的技术参数。隧道是在天然地层中修建的建筑物，隧道工程建设的各个环节，如位置选择、工程设计、施工技术等均与地质条件有紧密关系。以山岭隧道为例，修建山岭隧道时应对岩层地质构造、产状、裂隙发育、风化程度、地层含水量、地层温度、有害气体等各个要素进行地质勘测，以决定隧道的深度、施工工艺及施工技术。对重点隧道工程，除常规的地质勘测外，还应进行区域性的工程地质调查、测绘及试验;若地下水对隧道具有重大影响时，还应进行地下水动态观测，计算隧道涌水量。隧道工程地质勘探工作主要关注的内容为隧道围岩的稳定性、地下水对隧道的影响、地层温度的影响、有害气体的组份、隧道位置及洞口位置的确定等。

(二)隧道工程地质勘探的主要内容

1．可行性研究阶段的勘探

隧道工程的可行性勘探主要目的是了解项目所在地的地质特征、各工程方案的地质条件及其控制工程方案需要的主要地质参数，为工程的路线设计、桥位设计、方案的选择、编制可行性研究报告提供准确的数据支持。这一阶段的探测工作主要是踏勘，对多个可能方案沿路线进行实地调差，对重要工点进行必要的勘探，大致探明地质情况即可。一般需要进行勘探的工点有大桥、隧道、不良地段等。

2．初步勘探阶段

初勘阶段一般以物探为主，物探的测区一般在测绘范围以内，当对物探解释有重要的对比价值或参考价值时，可进行勘测追踪，扩大测绘范围。在测量范围内，应按照物探方法，结合地形条件，对测线的方向、间距、测点的疏密、激发点与接收点的距离及布置形式进行设定。物探方法较多，对隧道工程进行物探时，可根据隧道深埋和下伏岩体特性，选择合适的物探方法。电火花法、声脉冲轰震器、旁侧扫描声纳可用于水下隧道地质勘探;高分辨率反射法可用于深埋隧道的勘探;磁力、重力测量法则适用于矿体、煤层、采空区、溶洞、断裂等特殊构造的勘探。分离式隧道一般沿隧道轴线纵向布置2－3条物探测线，两洞口横向测线可布置2条，根据隧道长度、地质条件确定测线长度和测点间距;整体式隧道可适当增加纵向和横向测线。地质体或构造类型不同时，应设计2－3条物探测线穿过，每条测线的测点应在3各以上，若地质条件复杂时，可酌情增加测点数目。

3．详细勘探阶段

详细勘探主要是进一步探测初步勘探阶段未查明的地质问题，为后续工程的设计及施工提供必要的补充和校核，这一阶段探测技术仍以物探为主，具体选择方法可根据隧道所在地区的地形、地质条件决定。对山区岩质隧道进行探测时，应先进行地震勘探。进行地震勘探时，可沿隧道轴线布置一条以上的地震测线，以10－20m为间距设置测试点;若在测试过程中发现地质构造，可将测试点数据布置密度增加;两洞口布置横测线，测点距离设置为5m;若在洞口或洞身发现溶洞或其他构造破碎带，可根据具体情况适当增加横测线或测试点。公路为上下行时，对于地质条件简单、岩性单一、无地质构造的短小隧道可作为一条隧道，组织勘探工作外，其余均应作为两条隧道进行单独勘探。勘探方法如下:用声波法对岩体的弹性纵波波速和横向波速进行同时测定，用于计算岩体的弹性特征值;测试岩石试件的弹性波速，以计算岩体的完整性，从而判定围岩的破碎程度;在进行地震勘探时，若发现明显的地质构造或溶洞时，可利用其他方法进行再次勘探，以供验证;采用电探时，可沿隧道轴线设三条测试线，其中两侧的测试线与主测线的间隔距离为20m，测点间距为20m;洞口设置横测线，间距为10－30m;对水下地质进行物探时，应根据水域的水底地形、水体流苏、水体深度等情况决定物探方法的选取，一般可采用多种方法进行综合探测，勘探主线至少为2条，横测线可根据水流方向布设，至少为3天，测点间距应小于陆上物探测点间距。

二、隧道工程地质勘探测试项目

隧道工程地质勘探测试项目主要包括地应力、岩土力学、水文地质、水质分析以及其他综合测试。地应力测试方法多采用水力压裂法，其他方法可作为辅助方法。岩体内部应力状态存在一定的差异性，可利用应力试验，并结合岩体组份的分析及构造分析，对岩体的主应力方向进行确定，岩土的力学试验常用测定标准为《公路工程地质勘察规范》;隧道工程在建设过程中，需要大量的钻探操作，地质勘探孔的设定应考虑水文地质试验孔的设定情况，地质勘探孔终孔可作为后期的水文地质试验的观测孔，若发现钻探孔终孔含有大量地下水，应考虑进行专业的水文地质勘探，以获得水文地质参数。对隧道内的主要含水层取样进行水质分析，看是否满足生活、工程、消防用水的要求，一般测试样品为1－3组。综合测井是配合钻孔，利用声波测井和放射测井的方法，从多个方面获得隧道围岩工程所需的地质、水文等各项参数。

三、总结语

公路隧道工程的施工需要科学的地质勘探，这是为后期工程的设计、施工、运行提供的基础保障。在实际的勘探过程中，应根据具体的地质情况进行勘探方法的选择及变通，确保勘探数据的准确性及有效性。

篇2：公路隧道工程的地质勘探技术研究论文

赤水至望谟高速公路黔西至织金段项目主要工程量如下：路基土石方776万m3，路基填筑578万m3，防护及排水工程31.37万m3，涵洞及通道4014.99m/124道，分离式隧道2890m/3座，互通式立体交叉3处,中、小桥662.249m/17座，大桥2567m/8座，特大桥2511.66m/2座（钢构、斜拉桥），沥青混凝土路面75.9万m2。由上可知，工程量较大，并且涉及到的桥梁涵洞工程较大，因此必须要加强对桥梁涵洞工程施工技术的重视，提高工程质量。

2、涵洞施工技术问题

2.1盖板预制及安装

在赤水至望谟高速公路黔西至织金段项目中，公路盖板涵工程在具体施工中，盖板顶层覆土较厚，若在具体施工中，有重型车辆通过，在盖板上容易出现裂缝，最终将会对工程的质量造成不良影响。在预制盖板过程中，在加工主要受力钢筋时，端头的长度和角度都会对其造成一定影响。安装盖板时，底板隔离需要深入到混凝土中，从而最大长度降低钢筋与混凝土自两者之间的摩擦力，进一步降低主要受力钢筋与混凝土之间的摩擦力。

2.2台背填土施工

台背回填是公路涵洞施工中质量控制作为薄弱的一个环节，在具体施工中，如果没有采取合理的措施对施工内容进行处理，导致回填处出现大范围沉降，将会引发严重的路基病害。例如，“吊车”、路面破坏、路基沉陷等。在具体施工过程中，引起台背填土不合理的原因主要有以下几点：

（1）原地面上的台背回填宽度并没有达到台高的两倍，回填材料与填筑材料压缩模量相比，存在较大的差异性。

（2）在回填过程中，分层填筑厚度与规定范围相比超出了标准值，同时由于回填材料的质量存在问题，导致施工中，压实程度无法满足相应的规定要求。

（3）压重时间不足，将会降低路面稳定性，通车之后有可能会导致沉降情况的发生,影响工程后期的使用效果，并且缩短工程的使用寿命。

3、解决涵洞施工的技术问题

3.1盖板涵施工的合理性

盖板涵施工的流程见图1盖板涵的具体施工如下：

（1）严格依据施工图纸进行基础定位防线，依据工程的实际情况完成对中线、变现、标高的确定。

（2）基坑开挖，严格的依据技术交底、安全进行。如果在基坑开挖过程中采取人工的方式开挖深沟，在对施工环境检后，确认地线无管线后，可以利用挖掘机进行开挖工作，在具体施工过程中要避免超挖现象的出现，同时要确保边坡的准确性，针对施工中深度超过4m的盖板箱涵基坑，针对边坡需要利用塑料薄膜完成相应的防护。在利用机械开挖接近设计的边坡边界或坑底标高时，应当预留30.0cm的厚度层，采用人工配合的方式进行开挖。堆到基槽边200cm外，需要施工人员注意的是，高度要低于150cm。在工程施工中，做好对支撑和边坡的检查控制工作，施工中所使用的车辆的行走需要远离边坑，避免对工程的质量造成不良影响。

（3）基坑休整。在挖好基坑后，需要对基坑进行休整与抄平处理。

3.2台背回填技术

涵洞工程中，在具体施工中针对量测均匀的涵台的锥坡和台背进行填土作业时，作业运输机械的选择要依据填土的具体厚度而定。如果涵顶填土厚度不大于50cm，在施工中不得应用施工机械或重型车辆，涵顶厚度接近100cm时，不得利用大型机械施工，同时也不得有大型机械行驶，以上内容都是台背回填过程红必须要主要的内容，在赤水至望谟高速公路黔西至织金段项目中施工中，加强对以上内容的注意，可以明显发现工程的质量与类似工程相比有所提高，由此可见注重以上内容对于公路涵洞工程的质量来说意义重大。此外，在台背回填压实过程中，对回台背填料进行分层摊铺，从而确保压实工作能够得到标准。在本次工程具体施工中，当填至设计标准时，继续填，直到超过设计标准20cm后，在进行压实工作，强制沉降回填料。此外，应当在施工情况允许下，尽量延长压重时间，避免通车后发生大幅度沉降，影响工程的后期施工。此外，在涵洞施工过程中还需要做好沉降缝的设置。在具体施工过程中，要依据相关的设计要求，在箱涵涵身中，每隔约9m设施变形缝，但凡是地基填挖交接以及地基土质出现变化时，都需要设置相应的变形缝，一般情况下，变形缝的宽度应当控制在2～3cm。在变形缝内侧镶嵌经受油浸的软木板，厚度通常为2cm，在外层填塞止水密封膏。在具体施工过程中，为了确保整个变形缝不仅呈竖直情况，而且都处于同一平面上，因此立模堵头出必须坚固、稳定，沉降缝的布置见图2。

4、隧道施工技术

结合赤水至望谟高速公路黔西至织金段项目的具体施工情况，对隧道施工技术进行总结，具体内容如下。

4.1明洞施工

在具体施工前，需要做好测绘放样工作，要控制好基槽挖掘力度。在洞挖处，在具体施工过程中可以应用敞口放坡法。对于承载力基底物探工作开展中，对基底的探测可以通过地质雷达进行，同时在对地基进行承载力实验过程中可以利用重型动力触探仪完成[4]。在确定基地承载力能够满足具体的设计要求后，要及时完成仰拱混凝土的浇筑工作，从而确保整个工程的质量能够满足标准，延长工程的施工寿命。

4.2钢支撑技术

在隧道施工过程中，要对工程施工中存在的断面情况进行认真检测。检测挖掘平面的具体情况，如果在具体施工过程中出现了挖掘力度未达到施工标准或过度挖掘的情况，需要对挖掘平面进行再一次处理，从而确保证挖掘面的质量能够得到标准。通过检测在确定挖掘面符合要求后，要尽早完成混凝土的喷射工作，与此同时还需要对钢架的方位进行明确，为日后施工的开展提供强有力的数据支持，促进我国公路隧道工程行业的发展。

5、结语

篇3：公路隧道工程的地质勘探技术研究论文

1 涌水段施工

大量涌水是隧道施工中比较常见的不良地质现象。在雨量充沛和地下水丰富地区, 隧道穿过断层破碎带、裂隙密集带、不同岩层接触带或岩溶发育地段时, 施工期间会发生地下水和承压水涌出。本隧道涌水预测法采用相似比拟法是通过导坑开挖时的实测涌水量来推算正洞涌水量, 或用正洞已开挖地段实测涌水量来推断未开挖地段的涌水量。它建立在岩层裂隙比较均匀, 比拟段的水文地质条件相似, 涌水量与坑道体积成正比的基础上。

施工中着重对富水段进行超前钻孔探水, 利用钻孔台车施工探水孔, 每次探水段长控制为8m, 开挖5m, 保留3m开始下一次探水。探水孔孔径为55mm, 钻孔外插角为10°。实际施工中用喷距代替射速进行预报, 施作程序即暂时封闭水量较小的探孔, 只留一个喷距最远的测量其喷距离 (如完全封闭有困难, 可尽量堵塞, 减小其流量) ;把实测喷距换算成标准条件下的喷距。即高出水平面1m (y=1) 时的喷距;根据换算后的喷距, 对涌水量进行预报。当喷距超出范围时, 立即停止施工, 查明情况, 从速处理。

探孔水喷距和隧道涌水量之间的关系还受到其它一些因素的影响, 特别是炮眼直径、炮眼流水段长度和含水层静水压力。对于隧道的每一出水段, 建立单独预报标准。

另外为防止岩溶水突然袭击, 施工中采取超前钻孔预测, 预备足够抽水设备, 以保证施工安全。对岩溶水的整治, 以采取截、堵、排、防综合措施。排水设施结合涌水水量、水压等具体情况选用排水沟、涵洞、泄水洞等建筑设施。并对由于施工可能引起水资源漏失的程度做出评价, 同时应对当地生产、生活用水采取适当的保证措施。

2 断层破碎段

根据设计图纸提供的资料, 本隧道有四条大的破碎断层带, 其中F1、F2、F3断层破碎带长达100m施工时要引起高度重视。断层破碎带施工主要应减少对围岩的扰动。施工中常用手段:超前预报, 超前支护, 分部开挖, 随挖随护, 密闭支撑, 及早衬砌。

(1) 按超前地质探测和预报方法, 提前预测松散、破碎带情况, 利用地质素描法对断层的长度、高度、倾角做出准确的预测。

(2) 合理选择施工方法进行断层破碎带施工。当断层带内出现泥夹层或特别松散的颗粒时, 加强锚喷支护;如出现大量涌水, 则采取排堵结合的处理措施。

(3) 施工注意事项: (1) 如断层带地下水是由地表水补给时, 在地表设置截排系统疏排:如断层承压水, 在每个掘进循环中, 在开挖面前进方向钻凿不少于2个超前钻孔, 深度在4米以上, 探明地下水的情况。 (2) 随工作面向前推进, 做好排水沟;如为反坡掘进, 除准备足够的抽水设备外, 适当位置设集水坑。

(4) 施工要求: (1) 通过断层带时, 应及早施作初期支护, 以减少岩层的暴露、松动, 各施工工序的距离尽量缩短。 (2) 采用爆破法掘进时, 严格掌握炮眼数量、深度及装药量, 以减少爆破对围岩的震动。 (3) 采用分部开挖时, 其下部开挖分左右两侧交替作业。 (4) 断层地带的支护宁强勿弱, 并经常检查加固。

3 隧道坍方预防措施

3.1 围岩坍方前兆

围岩的变形破坏、失稳坍方, 是从量变到质变的过程。量变过程中, 在围岩的工程水文地质特征及岩石力学反应出一些征兆。根据征兆预测围岩稳定性, 进行地质预报, 保证施工安全, 防治隧道坍方。特殊和不良地质, 如断层及破碎带、地下水、松散地层等稳定性差的围岩的变形破坏、失稳坍方, 有以下征兆: (1) 水文地质条件的变化, 如干燥的围岩突然出水、地下水突然增多、水质由清变浊 (地下水将断层泥带走) 等都是即将发生坍方的前兆; (2) 拱顶不断掉下小石块, 甚至较大的石块相继掉落, 预示着围岩即将发生坍方; (3) 围岩节理面裂缝逐步扩大; (4) 支护状态变形 (拱架接头挤偏或压劈、喷射混凝土出现大量的明显裂纹或剥落等) 、甚至发出声响; (5) 围岩或初期支护, 拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d, 拱顶下沉量大于0.1mm/d, 并继续增大时, 说明围岩仍在发生变形, 处于不稳定的状态;有可能出现失稳坍方。

3.2 隧道坍方预防措施

一是做好超前地质预报工作。尤其是施工开挖接近设计探明的富水、富泥及断层破碎带时, 要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化, 遇有探孔突水、涌泥、渗水增大和整体性变差等现象, 及时改变施工方案。二是加强围岩量测工作。通过对量测数据分析处理, 按照时间—位移曲线规律, 及时调整和加强初期支护, 同时重视混凝土衬砌及时施作。三是严格控制爆破装药量, 尽量减小对软弱破碎围岩的扰动。四是保证施工质量, 超前预注浆固结止水, 钢架制作、初期支护和混凝土衬砌混凝土质量必须符合设计及验标要求。五是严格控制开挖工序, 尤其是一次开挖进尺, 杜绝各种违章施工。六是施工期间, 洞口应常备一定数量的坍方抢险材料, 如方木、型钢钢架等, 以备急用。七是围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快, 围岩面不断掉块剥落, 初期支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块, 钢架严重变形等情况发生时, 应先撤出工作面上的施工人员和机械设备, 指定专人观察和进行加固处理。

4 大变形地段施工

该高速公路隧道穿过的岩脉及小规模的断层较多, 这些部位的岩石极其破碎, 且多数为中等透水或强透水, 地上水对围岩稳定性影响大, 在这些易发生大变形的地段应加强超前地质预报和科研攻关活动。同时要坚持动态施工理念, 加强支护。对软弱围岩段加强围岩量测工作, 及时将量测信息反馈, 对围岩稳定性和支护强弱作出准确判断。

参考文献

[1]赵志华.公路隧道不良地质段施工技术探讨[J].四川建筑.2012 (2) .

篇4：公路隧道工程的地质勘探技术研究论文

关键词山区公路隧道工程地质勘查方法

一、山区公路隧道地质勘查的重心

（一）地质勘查的重要性

在山区公路隧道建造之前，对其地质勘查是一个很重要的方面，只有对其进行一个比较严密并且认真的勘查，才能够建造出让人们放心的山区公路，我国的山区公路的事业才能够得到发展，有了一条安全的公路，便会带动公路两端经济的发展，才能够让人们过上小康的生活。如果不进行良好的地质勘查，就会让山区公路的质量处在一个很低的水平，导致人们不敢去走这样的路，那如果这样的话，这条路修不修还有什么区别呢。所以说，在山区公路的建造中，地質勘查是非常重要的。

（二）地质勘查中的重点

在地质勘查中，首先要注意的问题是地形，地貌等方面，其次是注意关注他周围的环境，探究此环境是否具有稳定性，再次是要重点注意一些特殊地方的位置选择，在观察完外界环境之后，再去预测可能出现的一些问题，并提出一些具体的解决方案。

二、山区公路隧道地质勘查的具体方法

（一）收集资料

在做任何一件事情时，首先要做的就是要收集足够的资料，山区公路隧道地质勘查也是如此。在勘查中，要收集探究本地的的一些风土人情，研究当地的一些地质构造，水文地质，地质构造，地震等一些问题，对本地区地质有一个大致的了解，同时也要去寻找一些以前留下来的资料，用来更加全面的了解本地区的地质状况，也可以借助卫星等工具来进行一个总体的观察，对后期的一些工作起到一定的作用。

（二）调绘工程地质

工程地质的调绘是一项很重要的承前启后的工作，他首先要研究在之前通过各种渠道获得的资料，要对那个资料根据实际情况进行详细的记录与整理，与此同时，要通过一些遥感的资料进行探究，具体了解此处周围所有的地形及其他的构造，要探究其是否有可能出现滑坡，泥石流等情况，并根据此情况作出相应的应对方案，这一步是极其重要的，他决定着下一步应当要怎么做，同时也在一定程度上影响着山区公路的质量，所以一定要着重关注。

（三）钻探

钻探这种方法比较直白，他能够直接反映出一些具体的地质特点，很容易让工作人员根据具体的地质特点来确定相应的方案，但是钻探这种方法比较困难，因为一般在山区，道路本身就比较崎岖，人上山都会有一定的困难，更不用说是钻机这种比较大型的工具了，所以这种方法要在比较适宜的情况下进行使用，让其在应有的情况下发挥出其最大的作用，从而让测量更精密，在以后的建造过程中也会更加的顺利。

（四）物探

物探是一种需要一定的知识功底的方法，它是根据地形上面的物性差异来获得一些地质信息，这种方法成本比较低，比较适用与各种场合，会给勘探工作带来一定的方便，不会像钻探一样，出现因条件不允许而不能进行的情况发生。这种方法同时也是一种所用时间比较短的方法，这样更能够给山区公路隧道的勘查工作带来一定的方便性，更容易进行取材等方面工作，为以后的工作奠定良好的基础。

（五）测试

测试包括很多方面，其主要就是对地质进行一定的测试然后确定出更好的方案。其中有地温测试，这种的主要就是探究一些地质中岩层随着深度的增加而产生的一些温度变化的情况，同时还有通过走访等方式研究此地是否有滑坡泥石流等现象的出现，从而作出相应的应对方案。还有放射性测试，主要就是要研究地质中是否存在一些危害性的放射性物质，在很多测试都完成之后，要进行一定的讨论研究，从而确定出更好的方案。

三、山区公路隧道地质勘查的一些注意事项

在地质勘查中最重要的就是工人的安全，要着重观察周围的地质，其是否是那种滑坡和泥石流地质需要进行一定的防护措施，保障工人的安全，同时也有可能出现温度变化的情况，要注意进行预防，在建造过程中有可能会出现偏压的问题，这种情况也要做好防护，同时还有可能有放射性物质和有毒气体，相关部门要做好相应的准备。在平原上修路非常的简单，只要考虑很少的方面，但是在山区修路就变成了一种很难的事情，在期间要考虑很多问题，比如工人的日常生活保障的问题，修建过程中的安全问题等等，只有把这些问题解决了，才能够修建出能够给人们带来福祉的路。同时要做好在发生突变事件时的准备，保证工程的安全，做到有备无患。

四、结束语

在山区公路隧道工程中，地质勘查是很重要的一个方面，这关系到工程以后的安全性，同时也关系到经济的进一步向前发展，所以说，要好好的进行此工程的地质勘查，对各个方面都要做到有备无患，让人们走上高质量的山区公路，促进公路两端地区经济的进一步发展，从而促进我们整个民族的进一步向前发展。

参考文献：

[1]何翠香.山区公路工程地质勘察方法探讨[J].西部交通科技，2010，01：25-28.

[2]王子栋.江密峰至延吉高速公路隧道工程地质勘察方法[J].西南公路，2014，04：112-114.

[3]苏丽薇，刘晓锋.浅谈山岭隧道工程地质勘察[J].广东交通职业技术学院学报，2009，03：56-58，108.

[4]才华，孙爱芝.山区公路工程地质勘察问题研究[J].科技致富向导，2011，06：252.257.

篇5：研究超前地质预报隧道工程论文

1．1TSP隧道地震波探测超前地质预报方法

隧道地震超前预报测量系统简称TSP(TunnelSeismicPredic-tion)，是我国20世纪90年代从瑞士安伯格(AMBEＲG)测量技术公司引进的一套先进的地质超前预报探测系统，也是我国目前应用较为广泛的一种。TSP和其他的反射地震波方法一样，采用了回声测量原理:地震波在指定的震源点(通常在隧道的左边墙或右边墙，大约24个炮点布成一条直线)用小量炸药激发产生，产生的地震波在岩石中以面波的形式向前传播，当地震波遇到岩石物性界面(即波阻抗界面，例如断层，岩石破碎带，岩性突变等)时，一部分地震信号返回来，一部分地震信号透射进入前方介质，反射的地震信号被两个三维高灵敏度的地震检波器(一般左边墙和右边墙各一个)接收。通过对接收信号的运动学和动力学特征进行分析，便可推断空洞断层，岩石破碎等不良地质体的位置、规模、产状及岩石力学参数。

1．2红外探水超前地质预报方法

对地球表层岩体的温度起到主导作用的是地球地热场。在一定深度范围内，深度方向每增加1km，地热场的温度则相应的增加30℃，而与其垂直的水平方向，地热场的温度变化却非常小，由此得出结论，在一定深度下，开挖隧道的岩体，可将其看做位于一恒定温度场中，为一常温场，温度的变化几乎为零。所以，当预计即将开挖的掌子面后方存在含有水的岩层，如溶洞、裂隙水等，且该含水岩层与开挖岩体存在一定的温度差时，岩体中会产生相应的热传导和对流作用，那么温度场即不再为恒温场，故而会产生一定的温度异常场，由于这种异常的存在，故掌子面上会存在着温度的差异，所以利用红外辐射测温法测定这种温度变化差异，就可预报掌子面前方的含水层情况。这种方法就是红外探水超前地质预报方法。

1．3其他几种超前预报方法

超前预报法除了上述介绍的几种之外，还包括HSP水平声波刨面法、声波CT技术等几种方法，相对而言，这几种方法运用较少。以下简要的介绍这几种方法的原理:

1)HSP水平声波剖面超前地质预报方法。由于波的传播过程遵循惠更斯—菲涅尔原理和费马原理，故该方法的原理是建立在弹性波理论的基础之上。HSP水平声波剖面超前地质预报方法有其局限性，探测时的前提条件是岩溶洞穴及充填物与周边地质体间存在较明显的声学特性差异。预报时，在隧道的施工掌子面或边墙处发射低频声波信号，同时，在隧道内其他地点接收反射波的信号，通过对探测到的反射波信号进行时域、频域等方法的分析，就可以了解掌子面前方岩体的变化情况。

2)声波CT超前地质预报方法。声波CT超前地质预报方法的基本原理与医学CT技术原理相同，在做预报时也有相应的物理前提，即物性差异不同的介质，在其内部声波的传播速度也不同，通过这种预报方法，在密集对穿的测试方式下，可以通过声波在不同介质中传播速度的不同来计算模拟出物体内部不同物性的具体性质，再通过现场收集到的地质资料的分析，从而达到对预报的掌子面前方的岩体内部的地质体进行三维图像的直观展示。

2常用隧道探测方法的特点

2．1TSP超前地质预测预报法的特点优点:

1)该方法适用的范围比较广，适用于各类地质情况;

2)对掌子面前方的距离预报较长，能预报掌子面前方达500m深度;

3)不影响隧道施工，只是在接收信号时短暂停止施工即可;4)用时短，每次的探测时间约为45min;

5)投入费用较少，单位长度隧道的超前地质预报费用非常低;

6)成果报告快，仅需要一天时间即可完成成果报告。缺点:

1)存在部分因断层、大型节理带与掌子面角度为钝角时，活隧道因开挖空腔挡住地震震源产生的地震波，使其无法穿透，不能经过反射镜面反射，使得待接收装置无法接收，而导致局部断层等不被识别。

2)TSP的成果质量受到现场起爆点、接收点钻孔的位置、长度以及角度等的影响非常严重。

3)因为所使用的设备均为进口设备，所以成本较高，在普通隧道施工中应用较少。

2．2红外探水超前地质预报法的特点

优点:预测速度快，占用施工时间较少;数据分析快，预测工作结束时，就可以得到初步结论。缺点:仅仅可以预测出含水岩体的大致方位，不能给出含水岩体的具体位置及所含水量及水压等详细数据。

3结语

篇6：福仁山隧道工程地质研究论文

2沿线气候条件

本区域为亚热带湿润季风气候，特点是温暖湿润，四季分明，降水量多集中在夏秋季节，常有暴雨灾害，年平均气温15.2℃，极端最高气温38.4℃，极端最低气温-5.9℃，年平均降水量785.5mm，年平均蒸发量1160.5mm，最大积雪厚度4cm。

3工程地质特征

3.1地层岩性

隧道通过的地层主要有第四系全新统(Q4)，志留系下统(S1)，元古界中上统(Pt2-3)及太古界(Ar)的构造岩类。(1)第四系全新统(Q4)主要包括：膨胀土(Q4d19)、卵石土(Q4d17)、碎石土(Q4d17、p17)、块石土(Q4d18)，多为灰黄色，粒径小于或等于2-60mm的约占10%，大于60-100mm的约占25%，大于200mm的约占55%。(2)志留系下统(S1)：片岩夹大理岩(S1Sc+Mb)，大理岩(S1Mb)、片岩(S1Sc)、主要为灰黄青灰色变晶结构，片状块状构造。(3)元古界中上统(Pt2-3)：变粒岩夹大理岩(Pt2-3Gr+Mb)，大理岩夹片麻岩(Pt2-3Mb+Mb)。多为灰褐色，浅灰色，风化厚度约为1-10mm。(4)太古界(Ar)：片麻岩夹大理岩(Pt2-3Gr+Mb)，灰褐色，浅灰色粒状变晶结构，块状结构，风化厚度2-8mm。(5)构造岩类主要包括：碎裂岩，多为青灰色、灰褐色，宽度约20-65m，工程地质较差。

3.2地质构造

福仁山隧道位于商丹断裂带和勉略-巴山弧形断裂构造带夹持的.南秦岭构造带，相当于秦岭造山带的蜂腰部位，隧道主体位于佛坪窟窿的南半部，历经多次地质构造活动的影响，其内部组成与构造变形十分复杂。目前已经发现的主要断层包括：f66、f67、f68、f69、f70、f70-1、f71、f71-1、f71-2，其中f66为逆断层，产状N65°-N80°W(65°-N75°)，破碎带宽约为10-30m，断层带物质成分为碎裂岩，局部夹断层角砾岩，断裂带内部岩体较为破碎，隧道洞身通过地段为DK159+856~DK159+878.4。f67为逆断层，产状N60°-N80°W(50°-N65°)，断裂带宽30~40m，内部成分为断层角砾，洞身通过地段为DK160+281~DK160+318。另外，隧道段还发育两处背斜及一处向斜，背斜核部洞身中心里程为DK165+543~DK169+062，岩体破碎，节理发育，向斜核部未穿过洞身，富水，岩体破碎，节理发育，由于隧道区各地质体的发育时代，构造运动强烈，区域性大断裂贯穿东西，发育数条低序次断裂，岩石节理裂隙较发育，分布较多节理密节带，岩体较破碎-较完整。

3.3不良地质及特殊岩土

(1)隧道范围内不良地质为隧道进口处左侧分布的大理岩岩溶，岩溶现象主要发育在隧道进口左侧金水河右岸的大理岩中，以溶洞形式发育，溶洞直径约1-3m，可见延伸深度大于10m，不完全填充，充填物为角砾及杂砂土。

(2)隧道范围内的特殊岩土为膨胀土，具弱-中等膨胀性。

4工程设计情况

针对福仁山隧道地层岩性多样、地质构造复杂、不良地质现象多发的工程地质特点，施工单位在详细的实地勘察和室内研究的基础上，制定了较为科学合理的设计方案：(1)洞口工程采用斜切式洞门，并设置明洞段，出口采用倒斜切式洞口边仰坡设置截水天沟，边坡采用锚网喷支护。

(2)洞身工程隧道内部采用“通隧(2008)0201”中的衬砌内轮廓，轨面有效面积为92m2，隧道采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护设置喷混凝土，锚杆，钢筋网，钢架，二次衬砌等，各衬砌类型预留变形量，特殊地形地质地段对支护措施采用管棚，小导管等措施进行了加强。

参考文献：

[1]王毅才.隧道工程[M].北京：人民交通出版社,.

[2]兰州铁道学院.隧道工程[M].北京：人民铁道出版社,1977.

[3]张咸恭.工程地质学[M].北京.地质出版社,1983.

篇7：公路隧道工程的地质勘探技术研究论文

某一高速公路路线建设中的隧道工程，该工程的轴线指向南北方向，隧道工程的起始点位于山体的北面，隧道开挖洞口所处位置的地形并不是十分良好，有些倾斜，在工程建设区域附近有一条河流。当隧道施工挖取到30m左右时发现该施工位置的涂层以1．5%的坡度逐渐下降，给工程顺利进展造成了严重的阻碍。经施工方与设计人员多次研究，最后决定采取从隧道的两个端点同时进行施工的施工方案。

3．2合理安排施工作业线

根据隧道的实际情况进行作业线的安排，首先需要严格地按照设计要求进行内部的挖掘，大概控制在40m～50m作业，然后是进行中墙的浇筑，等到混凝土强度符合相关要求，就可以进入左洞，这个时候对于左洞和右洞的掌子面距离是控制在10m左右的，对于左右洞二次衬砌与掌子面的间距是在25m～35m之间的，其主要是为了使得隧道进口和出口位置上能够很好的形成中导洞、中墙、左右洞开挖、二次衬砌的施工作业线，其主要的目的是为了方便施工，减少施工工期。

3．3初期支护

初期支护主要包括3个工序:制管、钻孔、管道安装及注浆。制管，对于该工程的初期支护主要使用的是热轧无缝钢管，管长、外径以及壁厚的长度分别为5m，5cm以及0．5cm，同时会将管子的两端分别制作成锥头形状和焊接上钢箍，然后就能够进行钻孔工作，需要注意的是要控制孔间的距离在150mm，其也就是注浆孔。钻孔，首先是孔眼的确定，其主要是通过开挖作业面支撑点，在其最近的地方进行确定，然后布置各个小导管的间距，分别为3．2m和2．5m。管道安装及注浆，其主要是做好成孔清理工作，一般情况下会选择使用高压风，等到小导管安装好再进行注浆工作。

3．4洞身开挖

对于该工程的洞身开挖主要分为2个部分，中导洞和左右洞开挖。中导洞，成洞面的工作完成后就可以开始开挖中导洞，具体的过程是进行循环的开挖，距离是在0．5m～1．2m，等到开挖成型后经过检查就能够开始混凝土的浇筑。然后定位锚杆孔，最后开始钻孔施工，完成后是清孔和水泥砂浆的注浆工作，待到完毕以后开始对接拱架，其主要的方法是使用U形钢筋的插接。因为本工程中导洞主要的开挖方式是两台阶，因此开挖的顺序应该是上台阶、支护、下台阶。左右洞开挖，等到强度达到70%以上才能开始开挖左右洞，在该过程中主要采用的是两台阶分部平行开挖。需要注意的是进行实际的工程施工时，上台阶开挖时需要挖出一个环形导坑，然后再开始中核开挖，中核与拱顶的距离要控制在一定的范围内。

3．5二次衬砌

二次衬砌不仅对围岩起支护作用，而且还美化了隧道外观，所以衬砌质量必须要达到内实外光的效果，以保证隧道的美观。如果初期支护的围岩变形，且变形速率无减缓迹象，严重超过规范要求，初期支护多处开裂时，必须及时采用临时应急支顶措施，如果因此影响到二次衬砌的质量，就必须对支护类型和参数进行及时调整，做到既能有效控制变形，避免塌方发生，又能保证工程质量。另外，在挑选二次衬砌所用的台车时，要尽量挑选表面平整、接缝严实的大模板或整体式模板台车，必须要满足设计的要求，选择合适的刚度，减少模板变形等问题，这样才能保证衬砌表面的光滑平整，还有就是做好防排水措施，避免渗漏水。4公路隧道工程施工过程中的难点管理结合工程我们可以总结出公路隧道工程中施工技术存在的难点，以下分析了公路隧道工程中施工技术难点和对策。

4．1材料选择

在公路隧道工程建设的时候其非常重要的部分是材料，其直接影响着工程质量，因此需要我们重视。对于公路隧道工程，其路面需要具备相应的条件，包括车辆使用需求、雨水的渗漏等。因此一般情况下会选择使用颗粒度比较小、空隙也比较小的混合配料，从而能够起到防渗的效果，延长公路使用年限。

4．2溶洞的施工处理

在公路隧道施工中一大难点是溶洞施工，其是千变万化的。就目前的情况来看，我们也采取了一些相应的措施来解决各个溶洞的问题。主要包括:一般情况下我们会选择使用钢筋混凝土梁跨越的方法来解决大溶洞内填充物都比较松软的情况，但是其会大大增加成本。因此实际的操作是需要根据洞内的时间情况进行。但是如果是干溶洞，就需要多考虑因素。

4．3防排水工作的处理

公路隧道的使用寿命会受到积水的直接影响，因此解决好排水问题非常重要。在施工之前需要结合实际情况进行合理的设计，同时充分的考虑防水台以及背面排水的问题，从而确保排水正常进行。

4．4安全管理的问题

篇8：公路隧道工程的地质勘探技术研究论文

关键词：复杂地质,隧道,修筑

1 引言

现阶段, 公路隧道建设数量越来越多, 在公路隧道施工中, 对于施工技术的要求比较高, 在实际施工中, 需要结合工程实际选择施工技术, 以此加快施工进度, 缩短施工工期, 改进施工质量, 提高公路隧道施工水平。

2 复杂环境下公路隧道开挖施工原则

在公路隧道施工中, 隧道开挖是最为基础的施工步骤。在开挖施工中, 必须坚持因地制宜的原则, 对围岩进行准确判断, 结合实际情况选择开挖方法和施工技术。在具体的施工过程中, 需要遵循的基本原则如下:①需要确保围岩具有一定的稳定性, 避免对围岩进行大规模改动。②选择挖掘方法, 确定具体的施工时间, 在此过程中, 技术人员还需要考虑到围岩地质的变化情况, 选择能够适应地质条件的施工方法。在挖掘施工过程中, 有很多因素会影响施工进度, 因此, 还需要制定一系列应对方案, 保证施工安全性。

3 复杂地质条件下公路隧道施工技术

3.1 全断面开挖施工法

全断面开挖法又被称为全断面掘进法。在公路隧道设计中开挖断面, 可以在一次施工中完成开挖断面施工。在实际施工过程中, 常见的开挖方式有三种, 分别为新奥地利全断面开挖法、护板全断面开挖法和掘进机护板全断面开挖法。常规施工工序如下:使用移动式钻井台车, 首先进行全断面一次钻探并装药, 然后钻进小车, 返回至50m安全位置外, 然后引爆, 一次爆破成型, 将钻孔车开往开挖面推入到位。在施工开始前, 还需要采用防水隔离作为支护, 然后再进行堆砌施工。全断面开挖施工法的优点在于可以在开放场所进行施工, 可以使用大型机械设备, 另外, 由于只需要进行一次开挖, 所以施工速度较快。但是, 该施工方法在实际应用中对于施工连续性的要求比较高, 因此需要使用机械设备作为辅助支持, 但是如果机械设备出现问题, 则会影响整个工程施工进度。

3.2 台阶施工法

台阶法又被分为正台阶和反台阶法, 一般被应用于稳定性差的公路隧道施工中。在实际施工过程中, 可以将隧道断面分为若干层, 采用由上到下的开挖施工法进行施工。上部台阶的钻探作业和下部台阶的出渣可以在同一时间内进行, 这样有利于提高施工速度。另外, 在整个断面开挖完成后, 可以从边墙到拱顶进行衬砌施工。在隧道的第一层顶部的第一个挖掘是一个弯曲的导坑, 需要钻探多个井眼, 这样有利于避免出现倒塌问题。导坑超前距离比较短, 这样能够使得石碴爆破能够直接抛落至施工范围以外的坑中, 从而减少扒碴的工作量, 保障施工速度。如果岩石隧道顶部出现松动的问题, 则应该立即使用临时支撑螺栓或钢拱坑, 避免出现倒塌问题。在实际施工中, 台阶法的应用十分广泛, 但是, 其应用缺点在于上部作业和下部作业会形成相互干扰, 因此, 施工人员必须严密观察下部作业对上部结构的稳定性的影响。

3.3 盾构施工法

在我国公路隧道施工发展初始阶段, 常见的修建方法是明挖法, 但是, 随着社会经济的发展, 隧道修建范围逐渐扩大, 这就会导致公路隧道施工难度越来越高, 尤其是在复杂地质条件下, 公路隧道施工质量很难得到保障, 其投资主要在质构以及附属设备的设计以及制造中有所体现。在进行隧道开挖时, 如果土体干燥, 未见地下水渗出开挖条件明显优于未实施加固的地段, 则可以采用搅拌桩与旋喷桩加固改良地层的技术措施, 但是该施工方法对于地面沉降要求比较高。如果公路隧道围岩的稳定性较差, 而且工期长、紧迫, 则可以使用盾构法施工技术。

3.4 浅埋暗挖法

浅埋暗挖法的应用优点是能够以较小的地表沉降来完成公路隧道的修筑施工。浅埋暗挖法一般适用于城市公路隧道修建时, 松散土介质围岩的施工环境下, 隧道直径大于等于隧道深埋的地质条件下。对于城市地区松散土介质围岩条件, 浅埋暗挖法有一定的优势, 该种方法不仅不会影响城市交通, 而且无污染、无噪声, 对于各种尺寸与断面形式的隧道洞室有一定的适应能力。

4 复杂地质条件下公路隧道修筑实例分析

4.1 工程概况

某公路隧道全长290m, 其中明挖段进出口各有60m+20m, 暗挖段210m。经棚隧道出口端120m的洞身处于风积砂-强风化-弱风化岩层的交接面上, 即隧道开挖面的左侧拱腰部至面侧拱脚为风积砂, 向下分别为强风化花岗岩 (Ⅱ-Ⅲ类) , 弱风化花岗岩 (Ⅲ-Ⅳ类) , 风积砂主要为粉细砂, 稍湿, 厚度20~40m, 直至地表, 砂中粘土含量小于50%, 未胶结, 自稳性极差, 隧道下部5~7m范围内为弱风化花岗岩, 岩石硬度大, 岩体完整, 结理不发育, 非爆破段难以开挖, 隧道结构如图1所示。

4.2 施工方案比选

4.2.1 侧壁导坑法施工

本方案是在原地勘隧道为风积砂地质条件下的开挖方式, 其做法是先进行隧道拱脚以下两侧壁的开挖, 然后拱部, 然后核心土, 完成开挖。其优点是开挖安全能够保证, 较为稳妥, 缺点是侧壁导坑的成洞需靠爆破手段, 工序繁多, 人力物力投入大, 施工速度慢, 侧壁导坑法的施工流程如下:

①侧壁导坑爆破→②侧壁导坑支护→③施作拱部大管棚超前支护→④拱部开挖→⑤拱部支护→⑥核心土开挖→⑦全断面衬砌。

4.2.2 全断面法开挖

本开挖方法一般在石质隧道中使用, 利用光爆技术一次成洞, 整体衬砌, 其优点是常规, 快速, 但此方案最大的缺点是震动力太大, 对拱部砂层的扰动巨大, 拱部容易坍塌, 漏顶, 其工艺流程如下:

①拱部大管棚超前支护→②全断面爆破→③全断面支护→④衬砌。

4.2.3 正台阶法

此方案是先开挖拱部上导坑, 随后自上而下逐步支护, 直至成洞, 其优点是拱部砂层开挖后可及时支护, 防止坍塌, 成功的把握较大, 缺点是向下的逐次开挖爆破会对拱部砂层进行扰动, 如初期支护强度不足或压力过大, 亦容易引起坍方, 其工艺流程如下:

①拱部大管棚超前支护→②人工开挖拱部→③拱部支护→④下导坑开挖→⑤下导坑支护→⑥全断面衬砌。

通过对三个方案的认真比选, 最终采取了第三种方案, 即先拱后墙上下导坑法开挖。

4.3 施工工艺

4.3.1 加强拱部支护强度

对拱部的支护采用大管棚超前支护, 格栅喷射混凝土初期支护, 大管棚采用准108mm, 壁厚5mm的无缝钢管, 环向布设, 间距为每米3根, 大管棚每轮长20m, 两循环间搭接4m。格栅采用准20钢筋, 矩形截面, 截面尺寸20cm×20cm。每50cm布设一榀, 每榀间设纵向连接筋, 并全断面布设钢筋网片, 增强其整体性, 混凝土采用C20级喷射混凝土, 厚度为30cm。在施工时, 采用了以下方法保证支护的强度:

(1) 大管棚内压浆, 原设计的大管棚为准108空心钢管, 通过向管内压注1:1水泥浆, 使其变为实心, 其抗压抗折的能力都大为提高, 在注浆时应注意注浆压力不要过大, 应均匀、缓慢地使浆液注入 (管棚有向上1.43°的仰角) , 确保浆液饱满, 无气孔, 注浆量应根据钢管的内体积计算, 不可超量, 以防浆液由管外回流冲刷管壁外砂层, 影响支护效果。

(2) 格栅与大管棚必须通过焊接连接牢固, 使其成为一个整体共同受力。

(3) 保证喷射混凝土的强度, 喷射混凝土前应在格栅不同部位焊接混凝土厚度探杆, 保证厚度, 混凝土应分3-4次喷射, 确保混凝土充实, 饱满, 无空隙, 喷射后应注意养护, 保证混凝土达到设计强度。

(4) 拱部格栅应加设锁脚锚杆, 与边墙格栅间用螺栓连接牢固。

(5) 控制开挖长度, 每挖4m后即施作二次衬砌。

4.3.2 减小爆破震动力

通过在拱部初期支护与开挖面间埋设压力盒, 监测爆破后拱部压力的变化, 为爆破方法提供指导数据, 拱部压力变化曲线如图2所示。

试验表明, 爆破的瞬间压力增加最大, 而后逐渐趋于平缓, 但爆破的方法不同, 瞬间峰值大小则不同, 通过不断的试验积累, 确定了以下爆破顺序。此种爆破的原理是利用拱部开挖面作为爆破的凌空面, 向下逐渐扩大, 深入, 以达到减小震动力的目的。爆破分布如图3所示, 在施工时, 应注意以下问题:

(1) 一次爆破深度不允许超过1m;

(2) 严格控制装药量, 全部爆破均为松动爆破;

(3) 五部份的爆破需分6次进行, 而且需在左侧初期支护完成后进行;

(4) 1~4部的爆破应自上而下采用不同段位导爆管, 最好跳段使用, 尽量拉长爆炸的时间, 以减小震动力;

(5) 挖距离达到4m后 (与拱部同步后) 立即施作二次衬砌。

5 结语

综上所述, 在公路隧道修筑中, 在复杂地质条件下, 施工质量很难得到有效控制, 隧道工程施工建设很容易出现各种安全事故, 因此, 在具体的施工过程中, 必须进行现场勘察工作, 结合实际情况选择具体的施工技术, 完善施工方案, 在施工过程中加强施工质量控制, 这样才能有效保证隧道工程施工质量。

参考文献

[1]张燕清.复杂地质条件下隧道综合施工技术研究与应用[J].科技与企业, 2016 (03) :36~37.

[2]吕立艳, 李厚荣.公路隧道复杂地质情况下浅埋偏压段施工的探讨[J].科技研究, 2014 (09) :164~165.

篇9：探讨公路隧道洞口工程的施工技术

贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司

摘要：随着我国社会和经济的快速发展，我国交通行业也在迅猛发展，公路建设的里程正在逐年扩大，而我国的地形十分复杂，因此，在长距离公路修建时会遇到很多不同的复杂地形，给公路施工带来一定的阻碍，而隧道施工是公路修建的一个重要内容，其中隧道洞口施工是整个隧道施工的关键，在进行隧道洞口施工过程中，不仅需要较高的公路修建技术，同时，还会受到周围地质条件的影响，因此，本文主要针对公路隧道洞口施工的技术特点进行分析，进而提高施工效率和施工质量，促进我国公路建设的快速发展。

关键词：公路隧道；洞口施工；技术；探究

1引言

隧道洞口施工和其他路段的施工特点不同，不仅需要考虑和应用先进的施工技术，同时，还需要认真考虑周围的地质环境特点，在进行施工之前，要首先对其周围的地层构造、水文条件以及岩石特征等进行清楚了解，进而制定合适的施工方案，同时，在现场施工过程中，由于施工十分复杂，还要做好机械设备、人员调度以及材料管理等内容，这样才可以确保隧道洞口施工能够顺利进行，进而促进整个公路工程项目的整体施工质量，促进我国公路建设的快速发展【1-2】。

2隧道洞口施工的影响因素

2.1隧道洞口常常处于偏压、浅埋地段

在隧道结构设计时，通常会受到很多因素的影响，隧道洞口所处的地形和地貌等，由于受到这些因素的影响，而出现偏压与浅埋问题，进而使隧道洞口的形状呈现马蹄形。而隧道洞口结构还容易受到地层岩石分布情况的影响，通常而言，一些地层的岩石具有分布不均匀的特点，且两边的岩石呈现不对称的特点，这样在进行隧道洞口设计时，同样会出现由于承载力的不同而出现两侧形状不一的现象，进而使得地形出现偏压与浅埋的问题。在隧道施工过程中，对于偏压与浅埋地段，其施工难度相对较大，如果在施工过程中，施工保护措施以及施工方法不当，就会很容易带来安全质量问题，甚至出现隧道倒塌的重大安全事故，给企业和个人带来严重的损失。

2.2地表水以及地下水的影响

由于在我国，公路施工经常是长距离施工，因此，就会遇到不同的地形，其中公路隧道施工常常位于山区沟谷地带，而在山区沟谷地段，常常是地表水以及地下水的交汇之处，这部分的地质构造特称和其他地方不同，常常会出现破碎的问题，这样不仅给后期的隧道施工带来较大的难度，同时也不利于后期的维护。因此，在设计公路隧道洞口位置时，要使得洞口的位置尽量远离沟谷以及山坳地段。

3隧道洞口施工的原则

3.1施工方针

现阶段，在我国公路隧道洞口施工建设过程中，已经制定了明确的政策和方针，主要是以下几个方面：短进尺、严格注浆、提高勘测力度等，施工建设企业只有在施工过程中严格按照标准施工，坚持一定的方针政策，这样才可以避免在施工过程中，由于施工不规范而带来安全质量问题，给企业带来财产损失[3]。

3.2选择合适科学的洞口开挖方式

由于我国的地形特点十分复杂，不同的地方地形特征不尽相同，同一地方的不同部位地形构造也可能不同，因此，在进行隧道洞口开完时，要根据工程实际特点出发，结合当地的地质特征，选择合适的洞口开挖方式，其中在开挖过程中，要尽可能避免干扰或者破坏周围的岩体，在进行开挖时，要选择若爆破、人工开挖等方式，这样才可以最大程度的利用岩体自身的结构，来承受周围岩体的重量。

3.3做好施工前的准备工作

为了提高隧道洞口的施工质量与施工进度，这就要求在施工进行之前，要做好充分的辅助与准备工作，主要的准备包括以下几个方面：第一，首先应该充分的了解和调查当地的水文条件、地质特征，这样在洞口施工建设时，有了充分的资料基础，从而在制定施工方案时，可以进行有效的保护，同时可以避开地质灾害频发的区域，保证隧道洞口的施工质量。第二，在夏季进行隧道洞口施工时，由于山区容易发生较大山洪、泥石流等地质灾害，要在隧道周围做好良好的排水措施【4】。

4洞前的施工准备工作

在隧道前的施工准备工作对于提高隧道洞口施工效率以及施工进度至关重要，主要包括清理工作、截水沟施工等方面，其分述如下。

4.1清理工作

在进入隧道内部施工之前，要清理隧道顶部周围的杂草植被，同时，还要注意对洞口上方的松动的石块进行清除，防止给人员带来伤害，对于隧道的表面要进行一定的清理，对于一些坠落的大石块要清理出现，避免给后期的正常施工带来影响，在完成清理工作之后，还要进行严格的检查，确保隧道内部的平整。

4.2截水沟施工

根据上文所写，由于在进行隧道洞口施工过程中，其洞口常常处于山区沟谷处，而在隧道其他地方通常较为平整，因此，在洞口处常常是雨水汇聚的地方，因此在，在隧道洞口施工过程中，要做好截水沟的施工工作，及时将地下水以及地表水排出，这样才可以为后期的隧道洞口施工打下坚实的基础。

4.3洞口的刷坡施工

在完成上述的截水沟施工之后，就应该依照隧道的设计要求，进行边坡以及仰坡的刷坡施工，刷坡施工对于保证隧道洞口的安全至关重要，其主要的施工原则是自上而下，在刷坡施工过程中，要避免出现掏底开挖以及上下重叠开挖，确保施工的正常进行，其次，在进行洞口的刷坡施工过程中，要注意实时监测地层的变化情况，如果出现较大的变化，要及时停工，防止出现安全事故。

4.4洞门端墙施工

洞门端墙施工同样在隧道施工过程中发挥着巨大的作用，进行洞门的端墙施工，主要是为了避免隧道洞口上部的产生落石，给人员和机械设备带来破坏，只有进行洞门的端墙施工，才可以确保施工过程中的安全顺利，提高施工效率。

5常见的隧道洞口施工技术

通过上述的准备工作，可以确保隧道施工的安全。而常见的隧道洞口施工方法如下。如表1。开挖的东面断面尺寸应该满足表1的要求。

表1 开挖轮廓预留变形量

5.1單向进洞法

这种方法在公路隧道施工过程中最为常见，单向进洞法主要是指，依靠小导进洞以及出洞的开挖方式，进而扩挖先前挖好的小洞，这种施工方法具有很大的优势，可以有效确保施工人员的安全，表2洞身开挖的实测项目，不同的部位采取的检测项目、频率以及权值不同。

表2洞身开挖的实测项目

5.2半护拱法

这种方法主要使用在地形等高线与洞口的轴线出现斜交的情况下，这种情况容易受到周围地形的较大影响，同时，在施工过程中，为了使得洞口开完体积减小，从而只进行一部分的护拱，从而实现对整个洞口的保护支撑，同时，另一部分主要依靠岩体自身的稳定，但是，这种方法会受到地形条件较大的限制，如果偏压同时存在时，此时，应该首先修筑挡墙，其次是进行洞口的开挖工作。

6结语

综上所述，随着我国公路建设的不断发展，直接推动了我国经济的发展，同时也提高了人们生活的方便性。而隧道洞口施工是公路修建的重要内容，由于受到周围地质条件的影响较大，因此，在进行隧道洞口施工时，首先做好准备工作，进而严格施工，提高施工的安全性，促进我国公路建设的不断发展。

参考文献：

[1]张煜.高速公路小净距隧道洞口段施工数值模拟及监控量测技术研究[D].西南交通大学，2007.

[2]杨能羽，仇凡.公路隧道洞口工程施工技术探讨[J].中国高新技术企业，2013，26：94-95.

[3]田力.公路隧道洞口工程施工技术研究[J].黑龙江交通科技，2013，10：119-120.

篇10：公路隧道工程的地质勘探技术研究论文

龙厦铁路象山特长隧道主要工程地质问题研究

象山隧道左右洞全长分别为15 898 m、15 917 m,是龙厦铁路最长的`隧道和重要的控制工程.在象山隧道区域地质条件及其对隧址区地层影响分析的基础上,对该隧道建设过程中可能出现的主要工程地质问题进行了研究.研究表明:象山隧道穿越地区位于大田--龙岩拗陷带和政和--大埔深大断裂上,地质构造极其复杂.在其影响下,隧址区地层内构造发育,围岩完整性差,有较好的地下水渗流通道,隧道施工期间可能出现大量渗、涌水;沉积岩地段围岩等级变化频繁,埋深大的地段可能出现较大的围岩变形;隧址区硅灰岩具有形成岩溶的基本条件,在地表有较好汇水条件的断层、地层不整合接触带附近可能发育岩溶.

作者：郭海满刘成禹林瑚旺杨建成 Guo Haiman Liu Chengyu Lin Huwang Yang Jiancheng 作者单位：郭海满,林瑚旺,杨建成,Guo Haiman,Lin Huwang,Yang Jiancheng(龙厦铁路工程建设指挥部,福建龙岩,364000)

刘成禹,Liu Chengyu(福州大学岩土工程与工程地质研究所,福建福州,350108)

刊名：铁道勘察英文刊名：RAILWAY INVESTIGATION AND SURVEYING 年，卷(期)： 35(3) 分类号：U452.1+1 关键词：工程地质条件地质构造断层施工涌水围岩变形岩溶

篇11：公路隧道工程的地质勘探技术研究论文

摘要：在工程地质的勘察过程中，最主要的目的就是能提供必需的基础工程的地质设计和依据以及和地质设计有关的资料信息给对工程进行设计的人员。在科学技术水平不断发展的过程中， GIS的技术也在不断向上攀升，对未来勘察所得到的工程地质资料成果进行信息化处理已是大势所趋。本文主要讨论了公路工程的相关数据库，其中主要包含了地质信息，主要工具是与地理信息有关的相关电脑软件，以其为测量的基础平台，同时将其当做勘查信息系统，针对这两个不同的方面做出了详细的研究，另一方面也分析了这两方面的不同主要功能以及两种数据库的结构，可供参考。

关键词：GIS技术; 系统功能设计; 3S技术;

这些年以来，在很多的领域当中都开始广泛地使用地理信息系统技术，也就是所谓的GIS技术， GIS技术这种新兴学科逐渐流行开来，并且被人们所接受和确认。伴随着时代和科技的不断发展， GIS技术迅速地从原来的理论研究发展向了产业化和实用化，同时在很多行业当中被广泛地利用，给很多部门提供了优秀的决策支持和良好的处理信息的能力。

1、地理信息系统的定义与类型

1.1、地理信息系统的定义

地理信息系统，也就是所谓的GIS, 在不一样的应用领域以及专业当中， GIS有着不同的理解，当前，对于GIS还没有一个统一的并且便于接受的定义。有一部分人把GIS定义为能对空间数据进行管理和研究的一种技术系统，这种技术系统能在计算机的硬件支持下依照地理坐标或空间的位置对空间数据进行各种研究和处理，从而让数据完成输入、管理、分析等多种功能，能让数据管理加强，对各种空间的实体和其之间相互的关系进行研究，同时也能让研究结果以图形、文字或数据等方面的形式得到展现。而还有一部分人认为GIS是一种空间信息的系统，这种系统十分重要并且具有特定性，其能对地球的整个空间或者是某一部分的地理相关信息进行全方位分析的一种系统。寥寥数言不能让GIS的概念得到完全的解释，上面所描述的内容也是对GIS进行的简单的介绍，说的剪短一点， GIS指的是“以计算机的软件以及硬件条件作为支持，使用搜索、采集、存储、管理、分析和表达处于空间当中的某一物体的具体位置所在和与相关事务有关的详细属性和具体的数值，而且把能回答用户的问题作为主要的任务，这种计算机系统就能被当成是地理信息系统，也就是GIS.”

1.2、地理信息系统的分类

地理信息系统拥有比较大的技术潜力，同时也拥有较广的应用面，并且地理信息系统也拥有十分迅速的发展速度，所以想要使用一个固定的方法对GIS进行分类十分困难。但一般来说，可以使用下面几个角度对GIS来进行分类：

(1) 通过区域的大小，或者是其行政单位的级别对GIS进行划分， GIS分成两种不同的种类，其分别是区域地理信息系统以及省级地理信息系统或者也能称之为全球地理信息系统 (比如用来对全球气候变化进行检测的地理信息系统) , 这当中也包括国家地理信息系统 (比如我国国家系统) 等很多种。

(2) 依照GIS的应用功能对其进行分类，能区分开两个不同的基本类型，第一个是应用性的地理信息系统，主要是负责某种工作或者是领域的GIS, 这里面也拥有区域综合地理信息系统还有专题地理信息系统;另外一种是工具性的.地理信息系统，也就是通常意义上讲的GIS工具软件包，这种系统能做到空间数据的输入、处理、存储、分析以及输出[1].

(3) 依照地理信息系统的数据结构对其进行分类。

2、对工程地质资料进行信息化管理的可能性和必要性

在过去十几年， 3S技术等以GIS为核心的新兴技术在地学领域当中得到了快速的利用和发展，开辟出了地质资料的管理研究工作这一个新的道路， GIS身为当下各种高新科技所集合的产物，因为其对于空间数据的分析处理以及存储查找能力十分强大，所以和普通的信息管理系统有十分明显的区分，其适用于十分复杂的地球空间数据， GIS能对地球空间数据进行详细的分类、存储、采集等，这些都是以往所使用的传统技术和方法十分难做到的。因此，当前的科学技术水平已发展到了这个地步， GIS应用已成为了地质资料的管理信息化当中一个十分优秀的产品，详细的地质数据库和当前所使用的先进GIS技术相互融合，就能让使用GIS技术完成的地质资料管理信息系统得到实现，换句话说，以地理性信息系统为基础的地质数据库系统的研究和使用，是当前时代计算机技术使用在地学研究当中的大势所向[2].

3、数据库结构分析

3.1、原始资料的管理和存储数据库

开发信息数据库的主要用途就是对工程勘察所得出的资料进行二次开发以及利用。从这个要求上来看，数据库应能实现对勘察所得到的数据进行有效的存储，同时也能对自己所需要的数据进行快速并且准确的调用。因此要求开发出来的系统一定要拥有相对完善的原始资料存储功能以及管理数据库的功能。

3.2、数据处理和分析数据库

这项研究的目的是让地质资料的二次利用和开发得到实现。这就要求必须能让拥有针对勘察数据的数据决策以及分析的功能的数据库得到开发出来。只有其拥有优秀的数据处理功能和分析功能，才能为工程地质的地理信息系统赋予价值。

4、系统功能设计

系统的功能设计是以工程地质数据库作为基础，在这个基础上让相对应的程序模块得到开发，让这程序没款拥有地图的编辑以及存储功能，同时也需要具备工程地质信息的预测、管理、入库以及分析等不同的功能和不同模块之间完美的索引的功能。

(1) 数据的录入功能。这种系统的数据录入的功能效率应该高，这样能方便各种数据入库，针对不同的信息来源，使用不同的处理手段和获得的方法。

(2) 编辑和修改的功能。由于基础数据的更新以及维护工作需要以周期为单位进行，所以系统需要拥有高效率的图形信息的功能。

(3) 有好的图形和界面的操作功能。一个系统的界面应该是友好美观并且相对简洁的。系统图形的操作功能指的是所使用的系统应提供给用户图形筛选、缩放以及其他功能。

(4) 存储管理的功能。对于空间的数据部分，让科学并且合理的编码标准以及地理要素的分类得到建立，这是对于组织空间数据，并且对其进行采集以及输出转换的根据所在。

(5) 专家系统。为了能让勘察资料实现进一步的开发和利用，应该对专家系统的模块进行分析和开发，能让工程地质数据的应用管理和分析得到实现。