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浅谈围岩工程地质条件对隧道设计及施工的影响

一、围岩工程地质条件对隧道设计的重要性

隧道勘测的目的是为确定隧道位置、施工方法和支护、衬砌类型等技术方案，对隧道

地处范围内的地形、地质状况，以及对地下水的分布和水量等水文情况要进展勘测，查明

隧道施工地点的工程地质条件，分析围岩稳定性，为公路路线必选和工程预算提供科学依

据。公路隧道的特点是断面大、隧道长、地质条件复杂，隧道掘进面前方和洞口的不良地

层条件极易引起隧道塌方、涌水。隧道地下工程围岩地层的复杂性和不可见性，增加了勘

探人员工作的难度。因此，在隧道勘探设计过程中对围岩工程地质的调查和分析，并积累

隧道工程资料和经历，为将来公路隧道的设计和施工铺平了道路。

1、公路隧道勘测设计工作重点

进展公路隧道规划、设计、施工和维护管理，应预先获得各种资料，因此需要进展调

查。包括地形调查、地质调查、气象调查、环境调查、施工条件调查以及与工程有关的法

令法规调查等。这些调查越广泛、深入细致、准确，所起的作用就越大。

〔1〕文献资料的收集：包括地形地貌资料、工程地质与水文地质资料、工程资料、气

象资料、灾害及预算资料等。

〔2〕地形地质调查：地形调查是为路线效劳的，目的是在现有地形条件下使路线满足

标准要求，并尽可能的得到优化，这是设计的需要；地质调查是核对在实际地质条件上是

否可能，是否可以得到一个稳定的构造物。包括：地质调查、资料整编、地质详查、涌水

调查、气象调查等工作。

2、围岩工程地质条件对隧道勘测的重要性

2.1围岩工程地质对隧道的重要性

工程地质条件会随着区域的不同而发生变化，这样的条件直接影响到隧道施工及后期

运营、养护。本节主要从隧道选址、施工条件和衬砌支护三个方面讨论围岩工程地质条件

对隧道的重要性。

2.1.1围岩工程地质对隧道选址的重要性

1〕岩体构造及种类

花岗岩、玢岩、斑岩、蛇纹岩、温泉变质作用的安山岩和凝灰岩、泥岩、片岩类、千

枚岩和岩堆等，都应给予特别注意。例如花岗岩往往有深部风化，有的变为花岗岩风化土，

沿断层易风化，花岗岩中的断层难以发现，风化带和变质带的宽度不同。这些岩石的种类

及发生的物理化学风化对于隧道选址和施工将会产生重大影响。根本岩体或特殊地质体调

查不细致对于施工、养护将会造成额外经济损失。

2〕地质构造

重点研究大型断裂构造是否为活动断裂。如为活动断裂应避开。隧道还应尽量避开断

层破带，特别是含水丰富的破碎带，必须穿越时，隧道应与之垂直或大角度斜交通过，并

应提醒设计施工方做好支护及排截水措施，预防出现坍塌、防止富水破碎带出现突水涌泥

现象造成平安事故。

3〕初始地应力

岩体初始应力对隧道围岩的稳定性有较大影响，特别是高初始应力的存在。高初始应

力会导致隧道洞壁岩体在开挖过程中时有饼化、岩爆等不良现象的发生，造成隧道成洞性

差。高初始应力主要存在于埋深大、构造作用强烈的隧道。因此，对于深埋隧道应通过地

应力测试结果按公路隧道设计标准判定是否存在高初始应力地段。

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2.1.2围岩工程地质对隧道施工的影响

随着隧道施工工艺和施工机械的不断更新，原本单一施工的技术早已经被多样化、复

合型施工工艺所代替，这样对隧道工程质量、平安性、环保的要求也就更高。

传统的钻爆法施工现在已经开展的非常成熟，相比TBM技术有其自身的优势，例如：

钻爆法适用范围广，不受隧道断面尺寸和形状的限制，且对各类围岩