作者：梁波
出版社：重庆大学出版社
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隧道工程试读：
前言
隧道因其缩短行车里程、保护生态环境、节约土地、提高防护能力、有利通航和抗震减灾效果明显而广泛应用于山区公路、铁路建设之中。进入21世纪的十年来，我国公路隧道平均每年新建350 km，28座水下公路隧道已建成通车，在交通基础设施的建设中，隧道工程起到了越来越重要的作用。“十一五”期内，舟山连岛工程、秦岭终南山隧道、上海崇明隧桥、厦门翔安海底隧道等重大工程相继完工。随着我国“7918”高速公路网的初步形成，隧道建设将不断穿越崇山峻岭，向离岸深水延伸。为进一步开展大跨、长隧、地下立交等现代隧道的科研、设计和施工作好知识储备，需要掌握隧道工程的基本概念、基本力学原理以及勘察、设计和施工的基本知识。
本书为重庆大学出版社组织的《高等学校土木工程本科指导性专业规范配套系列教材》之一，编写依据体现在三个方面：（1）本书编写原则和主要精神依据新出版的土木工程指导性专业规范。（2）本书编写同时体现土木工程指导性专业规范中有关“核心内容最低标准”和“内容最小化”的原则精神并符合公路隧道设计规范。（3）本书在介绍基本原理和基本方法的同时，注意围绕工程案例和典型项目进行编写。
本书共分为绪论、隧道的勘察、隧道总体设计、隧道围岩分级与围岩压力、隧道结构构造、隧道荷载-结构计算方法、隧道地层-结构计算方法和隧道的锚喷支护8章内容。第1章由梁波（重庆交通大学）编写；第2章由王先义（重庆交通大学）编写；第3章由梁波和魏清华（重庆交通规划勘察设计院）共同编写；第4章由梁波和陈林杰（重庆交通大学）共同编写；第5章由陈林杰编写；第6章由王成和高峰（重庆交通大学）共同编写；第7章由刘新荣（重庆大学）编写；第8章由陈建勋（长安大学）编写。全书由梁波统稿，由长安大学谢永利教授主审。
本书免费提供了配套的电子课件，包含各章的授课ppt课件、课后习题参考答案、期中及期末考试试题（含答案），放在重庆大学出版社教学资源网上供教师下载（网址：http://www.cqup.net/edustrc）。
本书可作为土木工程专业高年级本科生隧道工程的专业教材选用，也可供有关工程技术人员参考。由于编写水平有限，书中难免存在某些疏漏，敬请读者提出宝贵意见。编者于重庆交通大学2014年9月1 绪论本章导读
● 基本要求：了解隧道的产生和发展概况；熟悉隧道的分类和现状；掌握隧道工程的特点和一般设计原则以及现代隧道发展的趋势。
● 重点：隧道的分类、隧道工程的特点和隧道工程的一般设计原则。
● 难点：充分认识隧道这一隐蔽工程结构与一般地面工程结构的差异。1.1 隧道的产生和发展概况1.1.1 历史演进方面
所谓隧道，OECD（世界经济合作与发展组织）在1970年从技术方面给出的定义为：以任何方式修建，最终使用于地表以下的条形建筑物，其内部空洞净空断面在2 m2以上的均称为隧道。这一定义通过将净空面积与结构相关的力和安全引入进来，从而区别于因动植物活动形成的狭小空间。
隧道的产生和发展和人类的文明历史发展是相呼应的，大致可以分为以下四个时代。1）原始时代
公元前3000年以前，无论是远古时代北京猿人的洞穴，还是近古时代山顶洞猿人的洞穴，其实隧道的雏形早在人类进化的过程就已显端倪。人类或栖居于天然的洞穴，或利用兽骨、石器等工具在自身稳定而无须支撑的地层中开挖洞穴，防御自然威胁。2）近古时代
公元前3000年至公元5世纪，这一时代修建的隧道更多是用于统治者“灵魂永在”的地下墓穴，以及出于生活和军事防御目的的早期隧道结构物。
我国最早有文字记载的地下人工建筑物出现在东周初期，约公元前700年《左传》中有“……掘地及泉，隧而相见……”的记载。最早用于交通的隧道为褒城褒斜道南端“以火煅之”的石门隧道，位于今陕西省汉中县褒谷口内，建于东汉明帝永平九年（公元前66年）。
在国外其他古代文明地区也有很多著名的古隧道，公元前2200年间的古巴比伦王朝为连接宫殿和神殿而修建了长约1 km、断面为3.6 m×4.5 m的砖砌构造隧道，采用明挖法建造，是迄今已知的最早的交通隧道。古罗马曾经在凝灰岩中凿成了垂直边墙无衬砌引水隧道——婆西里勃隧道（公元前36年），位于今意大利境内那不勒斯与普佐利之间，应是现存最大的古隧道建筑物，至今仍可使用。3）中世纪时代
中世纪时代指约5世纪至16世纪的一千余年，这一时期主要以疆域开拓和资源开发为特征，隧道建设更多体现为矿山工程和地下军事防护工程，隧道建筑技术发展缓慢。人们利用棚架支撑岩层和卷扬提升土石，从两端洞口开挖隧道，隧道施工方法或开挖方式更多体现为满堂支护，故也被称为“矿山法”。4）近代和现代
近代和现代即从17世纪以后的产业革命开始，这一时期由于动力机械和炸药的发明和应用，迎来了隧道开挖技术的曙光，使隧道技术得到极大的发展，应用范围迅速扩大。除采矿外，隧道还用于灌溉、运河、公路和铁路等工程以及因城市发展而修建的地铁、输水工程等。
从17世纪起，欧洲陆续修建了许多运河隧道，其中法国的马尔派司运河隧道，建于1678—1681年，长157 m，它可能是最早用火药开凿的航运隧道。1820年以后铁路成为新的运输手段，1827年在英国、1837年在法国先后开始修建铁路隧道。随着铁路运输事业的发展，隧道也越来越多，先从当时经济比较发达的欧洲各国开始，然后是美国和明治维新后的日本。1895—1906年，出现了长19.73 km，穿越阿尔卑斯山的最长铁路隧道。目前最长的铁路隧道为瑞士中部阿尔卑斯地区戈特哈德铁路隧道，已于2010年10月15日贯通，全长57 km。我国第一条铁路隧道是1890年建成的台湾狮球岭隧道，1903年建成第一座长度超过3 km的兴安岭隧道。第一座用于现代交通的水底隧道是1807年开工的伦敦泰晤士河下公路隧道。施工过程中该隧道因水急而停工，1823年由法国工程师勃吕奈尔接手，历时18年用盾构完成。较为完善的水底道路隧道建成于1927年，是位于纽约哈德逊河底的荷兰隧道。我国第一条水底公路隧道是1970年建成的上海黄浦江水底隧道。19世纪初，欧洲的法、意、瑞士等国就已在山区修建公路隧道。2001年初投入运营的挪威西部的奥兰德—拉达尔隧道长24.5 km，是目前世界最长的公路隧道。1.1.2 施工方法方面
隧道工程的施工条件极其恶劣，体力劳动强度和施工难度都相当大。为减轻劳动强度，人们一直在做不懈的努力。古代一直使用“火焚法”和铁锤钢钎等原始工具进行开挖，直到19世纪才开始采用钻爆作业，至今大约有一百多年的历史。在此期间发明了凿岩机，经过将近一个世纪的努力，发展成为今天的高效率大型多头摇臂钻机，把工人们从繁重的体力劳动中解放出来。爆破技术也在不断发展，从早期的导火索、火雷管引爆，发展到点雷管毫秒引爆和导爆管非电雷管起爆等，而为减少对围岩的扰动，已实现光面爆破、预裂爆破等。和钻爆开挖法完全不同的还有两种机械开挖法：一种是用于软土地层的盾构机，发明于1823年，经过一个半世纪的不断改进，已经从手工开挖式盾构，发展到半机械化乃至全机械化盾构，能广泛用于各种复杂的软土地层的掘进；另一种是用于中等和坚硬岩石地层的岩石隧道掘进机。1881—1883年隧道掘进机首次试掘成功，目前已经发展成大断面（直径10 m以上）的带有激光导向和随机支护装置的先进的掘进机，机械化程度大大提高，加上辅助的通风除尘装置，使工作环境得到很大改善。1.1.3 有关地层稳定计算理论方面
隧道是一种地下结构物，如何判断评估地层的稳定性直接关系到隧道的结构设计和施工安全问题。
隧道工程最早的专门著作，可能要推1556年德国人乔治·包尔（Georg Bauer）所著的《采矿冶炼手册》（De Re Metellica），虽然那时还没有开始用火药开矿。地层压力的研究开始于14世纪。此后随着采矿和隧道工程的发展，地层压力理论也相应地有所发展。这种研究基本上沿着两个方向进行：一个是把地层视为松散构造的散粒体理论；另一个是把地层视为连续弹性体的弹塑性理论。近百年来，从理论到工程实践，人们对地层压力进行了极其广泛深入的研究，也取得了不少成果，但至今仍未得到系统、圆满、严密的理论。
20世纪初（1907年），俄国学者M·M·普罗托奇雅阔诺夫（简称普氏）以均质松散体为基础，提出了地层压力的计算方法。普氏理论公式又称自然平衡拱理论，其要点是将围岩视为具有一定粘结力的松散体，洞室开挖后能够在其顶部形成稳定的压力拱，作用在支护上的压力仅为压力拱与支护之间松散岩体的质量。W·利特也认为：对于深埋隧道，作用在支护上的垂直围岩压力，不是洞顶的整个岩柱质量引起的，仅为洞顶某一曲线拱范围内的松动岩块质量引起的。
太沙基（1925年）以松散介质平衡理论为基础，认为岩体为有一定粘结力的松散介质，当隧道或坑道开挖后，围岩下沉时由于侧压力的作用，在土层破裂面拱顶上方的垂直面上对下沉围岩产生摩阻力。与太沙基方法类似，A·毕尔鲍曼对浅埋隧道荷重范围进行了修正。
新奥法（NATM，是New Austrian Tunnelling Method的简称）是以拉布希维兹（L. V. Rab-cewicz）、米勒（L. Muller）等人为代表的奥地利学者在总结前人经验的基础上，结合自己在隧道施工中的多年经验，于1962年在萨尔茨堡第二十届地质力学学术讨论会上提出，并于1964年《水力发电》杂志上公开发表的一套隧道施工步骤或理念（注：不仅仅是一种具体的施工方法）。
1980年奥地利土木工程学会地下空间分会把新奥法定义为：“在岩体或土体中设置的使地下空间的周围岩体形成一个中空筒状支承环结构为目的的设计施工方法。”这个定义扼要地揭示了新奥法最核心的理论要素——调动围岩的承载能力，变围岩本身为支护结构的重要组成部分，使围岩与构筑的支护结构共同形成坚固的支承环。1.2 隧道的分类及现状
从前述可知，隧道的类型和范围很广，从不同角度可得出不同的隧道分类方法。如按地层分类，可分为岩石隧道（软岩、硬岩）、土质隧道；按所处位置分类，可分为山岭隧道、城市隧道、水底隧道；按施工方法分类，可分为矿山法、明挖法，盾构法、沉埋法、掘进机法等；按埋置深度分类，可分为浅埋和深埋隧道；按断面形式分类，可分为圆形、马蹄形、矩形隧道等；按国际隧道协会（ITA）定义的断面数值划分标准分类，可分为特大断面（100 m2以上）、大断面（50~100 m2）、中等断面（10~50 m2）、小断面（3~10 m2）、极小断面（3 m2以下）；按车道数分类，可分为单车道隧道、双车道隧道、多车道隧道。2004年交通部发布的公路隧道设计规范，按照隧道的长度分为特长隧道（大于3 000 m）、长隧道（大于1 000 m并小于等于3 000 m）、中长隧道（大于500 m并小于等于1 000 m）和短隧道（小于等于500 m）。一般认为按隧道的用途分类比较明确，因此介绍如下。1.2.1 隧道分类1）交通隧道
交通隧道是应用最广泛的一种隧道，其作用是提供交通运输和人行的通道，以满足交通线路畅通的要求，一般包括有以下六种。（1）公路隧道
公路隧道是专供汽车运输行驶的通道。随着社会经济和生产的发展，高速公路大量出现，对道路的修建技术提出了较高的标准，要求线路顺直、坡度平缓、路面宽敞等。因此在道路穿越山区时，过去盘山绕行的方案多改为隧道方案。隧道的修建在改善公路技术状态、缩短运行距离、提高运输能力、减少事故等方面起到重要的作用。我国建成运营的秦岭终南山隧道长18.1 km，它的建成将翻越秦岭的道路缩短约60 km，时间减少两个多小时。（2）铁路隧道
铁路隧道是专供火车运输行驶的通道。铁路穿越山岭地区时，由于牵引能力有限和最大限坡要求（小于24‰），需要克服高程障碍。开挖隧道穿越山岭是一种合理的选择，其作用是缩短线路、减小坡度、改善运营条件、提高牵引能力，如宝成线宝鸡至秦岭段线路密集地设有48座隧道，占线路总延长的37.75%，由此可见山区铁路隧道的作用了。（3）水底隧道
水底隧道是修建于江、河、湖、海、洋下的供汽车和火车运输行驶的通道。当交通线路跨越江河、湖海时，可以选择的方案有架桥、轮渡和隧道，但架桥有净空的限制，轮渡限制了通行量，为有效解决这些矛盾，水底隧道的优越性就凸现出来了。其特点是不受气候影响，不影响通航，引道占地少，战时不暴露交通设施目标。（4）地下铁道
地下铁道是修建于城市地层中，为解决城市交通问题的轨道运输通道。它是大城市中解决交通拥挤、车辆堵塞的有效途径之一，由于其快速、安全、大运量、更准时等特点，已成为大城市解决交通矛盾的有力手段，是目前全球大力倡导的重要公共交通形式。（5）航运隧道
航运隧道是专供轮船运输行驶而修建的通道。当运河跨越分水岭时，为克服高程需要修建运河隧道，其优点是缩短航程，减少运营费用，顺直河道，使航运条件大大改善。（6）人行隧道
人行隧道是专供行人通过的通道，一般修建于城市闹市区穿越街道或跨越铁路、高速公路等行人众多，往来交错，车辆密集，偶有不慎便会发生交通事故的场合。2）水工隧道
水工隧道是水利工程和水力发电枢纽的一个重要组成部分，它包括以下四种。（1）引水隧道
引水隧道是将水引入水电站的发电机组或水资源的调动而修建的孔道。引水隧道引入的水是水电站的发电机组的动力资源，因此，引水隧道作为引水的建筑工程，有过水承压的工程特性。引水隧道还可细分为有压隧道和无压隧道。（2）尾水隧道
尾水隧道是将水电站发电机组排出的废水送出去而修建的隧道。（3）导流隧道或泄洪隧道
导流隧道（或泄洪隧道）是为水利工程中疏导水流并补充溢洪道流量超限后的泄洪而修建的隧道。（4）排沙隧道
排沙隧道是用于冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道，其作用是利用排沙隧道把泥沙裹带送出水库，同时也用来检查或修理时，放空水库里的水。3）市政隧道
在城市的建设和规划中，充分利用地下空间，将各种不同市政设施安置地下而修建的地下孔道，称为市政隧道。市政隧道事关民生，对保障城市的正常运转起着重要的作用。其类型主要有以下五种。（1）给水隧道
给水隧道是为城市自来水管网系统铺设修建的隧道。（2）污水隧道
污水隧道是为城市污水排送系统修建的隧道。这种隧道一般采用本身导流排送（此时隧道的形状多采用卵形），也可能是在孔道中安放排污管，由管道排污。排污隧道的进口处，多设有拦碴隔栅，把漂浮的杂物拦在隧道之外，以防其涌入造成堵塞。（3）管路隧道
管路隧道是为城市能源供给（煤气、暖气、热水等）系统修建的隧道。城市中的管路隧道是把输送能源的管路放置在修建的地下孔道中，需进行防漏及保温措施处理。（4）线路隧道
线路隧道是为电力和通信系统修建的隧道。在城市中，为了保证电力电缆和通信电缆不被人为活动损伤或破坏，避免悬挂高空影响市容景观，因此修建专门地下孔道安置它们。
在当今城市现代化进程中，按城市的布局和规划，可将以上四种具有共性的市政隧道建成一个共用隧道，称为“共同管沟”。共同管沟是现代城市基础设施科学规划的标志和发展方向，也是合理利用城市地下空间的科学手段。（5）人防隧道
人防隧道是为战时防空目的而修建的防空避难隧道。人防工程是在紧急情况下人们避难所用的，因此，在修建人防隧道时应考虑人生活环境的一般要求，除应设有排水、通风、照明和通信设备以外，还应考虑贮备饮水、粮食和必要救护设备。在洞口处还需设置防爆、防冲击波装置等。4）矿山隧道
在矿山中，为开采和运输矿石而修建的隧道，称为矿山隧道，其作用主要是为采矿服务，有下列几种：（1）运输巷道
向山体开凿隧道通到矿床，并逐步开辟巷道，通往各个开采面。前者称为主巷道，为地下矿区的主要出入口和主要的运输干道。后者分布如树枝状，分向各个采掘面。此种巷道多用临时支撑，仅供作业人员进行开采工作的需要。（2）给水隧道
给水隧道送入清洁水为采掘机械使用，并将废水及积水通过泵抽排出洞外。（3）通风隧道
通风隧道把有害气体排除出去、补充新鲜空气的通风巷道。1.2.2 隧道工程发展现状
2010年底（即“十一五”末期），全国公路隧道为7 384处、512.26万m，比“十五”末增加4 495处、359.55万m。其中，特长隧道265处、113.80万m，长隧道1 218处、202.08万m。“十一五”期内，舟山连岛工程、秦岭终南山隧道、上海崇明隧桥、厦门翔安海底隧道等重大工程相继建成。
目前，世界最长的铁路隧道是2010年贯通的瑞士中部阿尔卑斯地区新圣哥达基础铁路隧道，全长57 km。新圣哥达铁路隧道工程造价大约100亿美元，建设历时10多年。这条隧道打破了先前由日本青函铁路隧道保持的53.8 km最长铁路隧道纪录。
表1.1和表1.2分别给出了公路、铁路隧道和水下隧道的部分统计情况。表1.1 世界各国已建成的长度大于10 km的公路、铁路隧道表1.2 世界各国已建成的长大水下隧道1.3 隧道工程的特点和一般设计原则1.3.1 隧道工程的特点（1）缩短行车里程，提高交通效率，提高路线标准，使路线顺畅
随着我国改革开放的不断深化，国民经济蓬勃发展，公路客货运输量大幅度增长，公路（特别是干线公路）通行能力不足的问题日益突出。因此，修建高等级公路和扩大干线公路的通行能力已成为今后一个时期公路建设的重中之重。
我国地域辽阔，山岭重丘山区公路建设任务十分繁重。早期公路建设中，路线大都采用盘山绕行或高填深挖的做法，习惯于用较大纵坡绕行和展线去翻越垭口，这样既延长了路线里程、降低了公路技术等级，又增加了养护和运输费用。以目前的技术条件来看，在这些地区修建公路，更为合理的方案应是隧道穿行。因为隧道既能保证最佳道路线形便利行车；又可有效防止山地陡坡的滚石、泥石流等自然灾害，提高了行车的安全性和可靠性；同时又能与当地环境相协调，并保全自然景观。
今后，在新建和改建公路中，对于那些地形和地质条件适宜修建隧道的山区公路越岭路段，经调查研究、分析论证，若设置隧道能较多地缩短路线里程，提高公路技术标准，则应优先考虑修建隧道。尽管一次性建设投资较多，但是，由于缩短了营运里程，改善了交通运输条件，在较短时期内可收回投资，经济效益和社会效益都是十分显著的。如二郎山隧道，原来路线在海拔3 000 m的山区迂回，坡陡弯急，加上冬天冰雪较厚，春秋雨雾多，故行车事故频繁，司机视之为畏途。有了隧道，就可宣告“车翻二郎山、行车大半天”和冬天雾雪封山而封道的历史彻底结束，实现全天候通车的愿望。（2）保护生态环境，减少对植被的破坏，减少水土流失
公路隧道的修建，本身就是一项环保举措。因为合理选择隧道方案，就避免了公路建设大填大挖，盘山绕行，不改变自然景观，减少了对植被的破坏和对山体的扰动，也就减少了引发地质灾害的可能，且避免造成水土的大量流失，符合公路建设环境保护的各项基本方针。近年来，采用先修明洞，然后进行洞门段施工的方式，基本不碰洞口段山坡，从而保护了山坡植被；再配合洞口防护采用植物绿化或用空格式护面墙防护，空格内栽种花草，更显得洞门地带环境优美，给司乘人员一种美的享受，也消除了进“黑洞”的现象。（3）节约土地，开发地下空间，构成立体交叉
伴随城市经济和建设的高速发展，物资需求量不断攀升，导致货物运输量急剧增加；另一方面，由于受土地资源、环境保护等约束条件的限制，城市路面交通面临发展的局限，车与路的矛盾几乎是困扰所有大城市交通发展的头等难题。以北京为例，2002年市区高峰时段严重拥挤的路口和路段近100个，占20%以上。市区平面交叉道路高峰期的平均行程速度仅为9~14 km/h，其中二环以内不足10 km/h；10 km出行距离使用公交车平均要1 h，公路出行效率极低。调查表明，全市一半以上的线路满载率在80%以上，而货运车辆占用了近40%的道路资源。
因此，城市隧道的修建能在一定程度上节约土地，开发地下空间，构成立体交叉，解决交叉路口的拥挤堵塞。（4）增加隐蔽性、提高防护能力
城市地铁隧道作为城市客运交通的动脉和重要的城市市政设施，既是战时敌人袭击的目标，也是战时我方防御的重点。地铁工程的车站和区间隧道一般都埋置在岩土介质中，加上自身用钢筋混凝土支护衬砌，本身就具有对爆炸冲击的防御能力。地下铁路工程具有通风、给排水、通信信号、自动报警和防灾系统，如果与城市民房系统连通，经过改进，可以很好地为战争时防空袭服务。地铁工程对城市防空的重要作用早已为世界各国公认。在第二次世界大战期间，德国空袭莫斯科时，成千上万的城市居民在地铁车站躲避空袭，有的地铁车站还成了战时的地下医院和救护所，即使德国军队兵临城下，地铁的修建也没有停止。欧洲各国地铁结构构件存在有较大的安全度，不同程度上考虑了战时空袭的防护。（5）有利于江河、海峡、海湾地区通航
在江河、海峡、海湾地区，水底隧道的修建不需要考虑通航高度，设计时不要计算最高洪水位。如武汉过江隧道，如果在长江大桥和二桥之间再架一座桥，必须采用大跨度桥梁，否则会影响水运；但大跨度桥梁造价高，桥两端需大面积拆迁，成本变大。（6）隧道抗震减灾效果明显
由于地下构造物受周围土体约束，在地震时随其一起运动，地下结构遭受破坏的比例很低，因此除特殊情况外，一般而言，地震对地下结构的影响很小。无论是1995年日本阪神地震还是2008年四川汶川地震都反映了这一优势。（7）降低能耗
用隧道取代迂回曲线的盘山公路，可降低路线标高，提高车速，缩短运行里程，从而达到节约油料、减小机械磨损的目的，符合节能减排、可持续发展的国家战略。1.3.2 隧道一般设计原则
①隧道设计应从全局出发，综合考虑公路的总体功能、土地资源、生态环境、可持续发展的要求，充分保证隧道主体结构（洞口坡体、洞门、衬砌、路面等）稳定可靠，避免运营期间病害的发生。在设计中应贯彻以人为本的交通服务宗旨，坚持安全至上的设计原则，树立全寿命周期成本的设计理念。
②公路隧道总体设计应符合交通规划、环境保护和自然景观的要求，满足公路交通服务功能。隧道的设计车速、建筑限界、净空断面等由隧道所在路段公路等级和技术标准确定。
③隧道设计应综合考虑区域内人文环境、地形、地貌、地质与地质灾害、水文、气象、地震、交通量及其组成，以及营运和施工条件，进行多方案的技术、经济和环保比选。
④隧道位置的选择应在地形、地貌、地质、气象、社会人文和环境等调查的基础上，综合比选各轴线方案的走向、平纵线形、洞口位置等。
⑤隧道内外平、纵线形应协调，以满足行车的安全、舒适要求。
⑥隧道应根据所处地质条件、周边环境等，合理确定断面设置形式和适应于地层特性及环境要求的施工方法。
⑦隧道是公路工程的重要组成部分，隧道设计应贯穿于整个公路建设工作的全过程。
⑧隧道通风、防灾等与交通量有关的设施，应按隧道的设计通行能力控制设计。但是当隧道设计交通量小于其设计通行能力一半以上时，可采用隧道设计交通量控制设计，节约投资。
⑨隧道设计应根据结构类型、施工方法、使用条件和荷载特性，采用与其特点相适宜的设计理念与方法，结合现场监控量测实现信息化设计和动态设计。
⑩隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策，积极推广新技术、新材料、新设备、新工艺；应在设计中提出保障施工作业人员安全和预防生产安全事故的措施建议。1.4 现代隧道建设的特点
现代隧道建设发展的特点与科技进步、社会经济发展和可持续发展理念等因素息息相关：a. 人类科学技术进步，尤其是计算机技术和信息技术的快速发展，使得隧道开挖过程的受力能够通过数值仿真和监控量测信息反馈得以准确控制，并实现施工过程中的“动态设计与施工”；b. 隧道掘进的机械设备不断完善并且智能化，可以最大限度保护围岩整体性和施工过程的安全性；c. 节能减排、生态保护和可持续发展理念日益深入人心；d. 以人为本的建设理念不断深化。
根据上述理念，结合现代隧道建设和运营特点，具体可归纳为以下几方面。（1）隧道越修越长
随着道路等级标准的提高和隧道设计理论以及施工技术的不断改进，公路隧道的修筑长度由19世纪的2~3 km发展到现在的数十千米。20世纪比较著名的有日本的关越隧道长达11.06 km，意大利的勃朗峰隧道长达11.6 km，挪威奥尔兰隧道长达24.5 km，本世纪则有中国的新关角隧道长达32.6 km，瑞士的新圣哥达隧道长达57.0 km。我国大规模的公路隧道建设虽然才20多年时间，但是发展很快。例如青海大坂山隧道为世界第一海拔高度公路隧道，位于国道227线，地处青藏高原东北部，海拔3 800 m，设置了1 865 m防寒泄水洞，并在隧道进出口设置300 m防雪棚。又如一系列黄土隧道群的建设，像连霍主干线甘肃天巉公路黄土隧道群、巉柳公路黄土隧道群、平凉—定西高速公路黄土隧道群、宝鸡—天水高速公路黄土隧道等，解决了黄土隧道防排水、软弱地基加固、塌方、湿陷、渗漏等技术难题，建设与营运情况总体良好。还有如厦门翔安隧道为我国第一座六车道公路海底隧道，工程中遇到大量软弱地层和分化槽（囊），采取了超前预注浆加固、CRD、双侧壁导坑等多种工法，目前已运营通车。此外，还修建了全长18.02 km的我国目前最长的公路隧道——秦岭终南山隧道。这些长大公路隧道的成功修建，除了公路等级标准要求的提高外，新的施工工艺、现代通风监测技术以及许多成功经验起着决定性的作用。（2）曲线隧道越来越多
在新的隧道设计理论和施工技术推动下，特别是在总结公路隧道运营管理的实践经验后，现代公里隧道的选线已经完全打破了过去的宁直勿弯的规则，曲线隧道逐渐增多，目前国外更为多见，例如奥地利的巴拉斯基复线隧道，就结合地形和环境条件设计了一段长1.2 km的曲线隧道。曲线隧道逐渐增多的原因主要有：a. 避开不良地质区域，提高隧道结构安全性；b. 限制行车速度，充分保证行车安全；c. 能有效控制加速出洞引起的眩光现象，对避免发生交通事故很有帮助。例如，2008年12月28日建成通车的重庆寸滩隧道，主要供寸滩港区大型集装箱运输车辆进出，全长只有400 m，平曲线半径300 m，纵坡3%，设计小半径曲线隧道的目的是限制或防止大型载重车辆超速行驶进入港区发生交通事故，体现了“以人为本”的设计理念。（3）隧道跨度越来越大
从岩土力学角度来看，隧道的跨度是一个可以用来衡量隧道工程稳定程度和施工难度的一个重要指标。一般而言，跨度越大，越不利于洞室围岩的稳定性；另外，跨度越大，不良地质条件（如断层等）的影响也越大，会给隧道工程施工造成困难。因此大跨度隧道地下工程的建设和运营标志着勘察、设计和施工技术的新进展和成熟度。表1.3为我国部分代表性宽幅隧道。表1.3 我国主要宽幅隧道（4）纵向式通风方式占主导地位
20世纪，国外建成的近400座长度超过3 km的公路隧道中，多数为全横向式通风或半横向式通风，以瑞士、奥地利和意大利为代表。近年来，随着纵向通风方式在长大公路隧道的实践，公路隧道的通风方式基本上分为两个派别：以欧洲为代表的横向式通风或半横向式通风，和以亚洲日本为代表的纵向式通风。随着汽车排污限制标准的提高，控制公路隧道通风量的因素已经从CO逐渐过渡为烟雾浓度，加之双洞方案逐渐取代单洞方案，因此，分段的纵向通风方式已经占主导地位。日本认为：加静电除尘器的分段纵向通风方式可以适应任何交通形式和任何长度的公路隧道。欧洲各国也逐渐转变传统观念，在许多新建或者增修的复线长大公路隧道中，用分段纵向通风方式取代过去的横向通风方式。我国修建的若干座长大公路隧道基本上是采用纵向式通风方式或分段纵向通风方式。（5）双洞取代单洞
单洞双向交通不能充分利用车辆交通风，并且要求通风设备装机容量增加，特别是单洞双向交通的事故率远远高于双洞单向交通，因而近年来，双洞单向交通逐渐取代单洞双向交通隧道。据不完全统计，国外正将早期建设的100多座单洞双向交通隧道改变为双洞单向交通隧道，这对于降低通风难度、节约能量、减少交通事故都很有帮助。此外，双洞交通可以大大提高交通量，满足防灾救灾和战备要求，奥地利的巴拉斯基隧道和陶恩隧道就是典型的例子。
我国建设的高速公路隧道全部为双洞单向交通隧道，但是，二级公路及其二级以下公路隧道基本上都是单洞双向交通隧道。一些二级公路的单洞双向交通隧道，随着交通量的增大，也逐步改为双洞单向交通隧道，例如重庆城市中心的向阳隧道，随着交通量的增加，后来又修建了八一隧道。（6）隧道功能多样化
公路隧道的主要功能是用于汽车通行，即交通功能。但是，对于人类修建的长大公路隧道，特别是特长公路隧道、建设难度很大的隧道以及造价很高的隧道等，会引起广大人民的关注和好奇心，因此，旅游观光成为长大公路隧道的另一明显特点，突出的例子有英吉利海峡隧道、东京湾隧道、香港湾隧道和上海延安东路隧道等。又如，在我国秦岭终南山隧道建设前，陕西省政府曾提出了将隧道的通行功能和隧道区域自然环境与旅游观光融为一体的设想，在已经建成的秦岭终南山隧道内专门建设了若干景观带，有机地与通风设施和交通工程结合，值得一看。（7）地下立交正在成为现实
目前，国内地下工程建设迅猛发展，但其功能偏于单一，未来城市应该走深地层、多功能、立体交叉发展的道路，真正实现城市的可持续发展。在这方面，欧美一些城市走到了前列，美国波士顿和日本东京已建成地下快速路。公路互通式立交隧道跨度大、结构复杂，近接施工难度大，且其通风和防灾等运营技术难度更大，对隧道设计理论和施工技术提出了挑战。当前，我国的公路立交也在起步，比如国内第一座大型暗挖地下互通式立交——厦门万石山地下立交隧道属既有平面分岔、又有上下交叉的地下立交结构，其结构特点表现为最大跨度结构段宽25.8 m；连拱段为不对称结构，小净距段中夹岩1.42 m。另外，重庆嘉华大坪隧道采用弱爆破法，成功实现了从其上的轻轨隧道和其下的襄渝铁路隧道中间穿越。该隧道为双洞六车道，长1 434.5 m，两洞相距最小值为10 m，隧道最大跨度21.6 m，最大开挖面积230.06 m2，与轻轨隧道垂直净距54 m，与铁路隧道垂直净距37 m，交角为15°~35°。
综上所述，隧道工程已经成为国家建设和人民生活和生产的重要组成部分，是空间拓展、资源集约的体现，也是集地质、岩土、结构、计算力学、机械、机电、信息控制和灾害防治与应急响应多学科、多领域的综合技术。近年来我国隧道工程建设和技术虽然取得了很大的成就，但是还存在许多问题，有待进一步深入研究和解决。由于隧道的不可逆性和难以更改的特点，一旦建成就很难改变，因此隧道建设的规划、设计和施工一定要讲究科学性、合理性和高质量。本书重点在于山岭隧道的构成、设计计算和部分施工技术方面的知识介绍，为进一步使内容易学易懂、更为贴近实际工程，在介绍基本原理和基本方法的同时，注意围绕实际工程开展案例分析和典型项目介绍。相信通过大家不懈努力、勇于实践和不断地探索，我国一定会从“隧道大国”变为“隧道强国”。本章小结（1）介绍了隧道的由来和发展概况，对其定义、工程实践、施工方法和理论计算的发展历程进行了阐述。（2）按功能作用对隧道进行了分类，并细分了亚类。（3）进一步阐明了作为隐蔽结构的隧道工程的特点和作为公路组成部分的一般设计原则。（4）分析介绍了符合科技进步、社会经济发展和可持续发展理念的现代隧道建设的特点。习题
1.1 什么叫隧道？试从隧道的广泛用途，论述学习、研究与发展隧道技术的重要意义。
1.2 在交通线路上修建隧道的意义是什么？
1.3 现代隧道建设具有哪些特点？
1.4 当前我国隧道建设发展趋势主要有哪些方面？
1.5 隧道分为哪些类型？公路隧道如何分类？
1.6 现代隧道建设和维护急需解决的问题有哪些？2 隧道的勘察本章导读
● 基本要求：了解隧道勘察的目的、任务和要求；熟悉隧道勘察的内容、方法和勘察应提交的成果资料；掌握包括可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察和施工中的动态勘察等不同阶段隧道勘察的基本内容和方法。
● 重点：收集与研究既有资料、调查与测绘、地质勘探和水文勘察等不同勘察阶段的目的、方法和作用，以及相互的关系和顺序。
● 难点：不同勘察阶段的目的、手段、内容、深度以及应提交的勘察资料。
隧道勘察的目的是在于查明隧道所处位置的工程地质、水文地质等条件，为规划、设计、施工提供所需的勘察资料，并对存在的岩土工程问题、环境等问题进行分析评价，提出合理的设计方案和施工措施，从而使隧道工程经济合理和安全可靠。2.1 隧道勘测资料的收集及调查2.1.1 概述
进行隧道的规划、设计、施工和维护管理，应预先获得各种有关资料，因此需要进行相关资料的收集及调查，包括地形、地质、气象、环境、施工条件以及与工程有关的法令等方面资料的收集与调查。这些资料的收集与调查工作做得越广泛、深入细致、准确，所起的作用就越大。收集及调查时应首先明确目的、各阶段的任务和顺序。由于在规划、设计、施工等各阶段，目的、内容及深度不同，所以通常按收集已有文献资料、初步调查和详细调查的顺序进行。各阶段的工作完成之后，应把所获得的资料整理成册，作为依据，并归档妥善管理。2.1.2 既有资料的收集
隧道工程地质勘察各阶段的准备工作，是根据勘测任务的要求，配备必要的专业人员，收集及研究有关资料，了解现场情况，并做好勘察仪器等的准备。其中，收集和研究隧道所处地区的既有资料，不仅是外业工作之前准备工作的重要内容，也是隧道勘察的一个主要方法。对已有资料的收集，包括地形、地貌、地质、工程、气象、用地、灾害及环境等，用于规划路线和制定以后的调查计划。收集资料应以所设隧道为中轴，并取较大的范围。（1）地形资料
地形资料通常是指地形图和航空照片。一般情况下应从国家测绘系统收集到比例尺为1:25 000~1:50 000规格的地形图，主要用于路线规划；而1:1 000~1:5 000规格的地形图主要用于隧道方案比选和隧道定位，除非重要路线，一般情况下后者很难在这个阶段收集到，多数情况下需要专门测绘。航空照片一般控制比较严格，主要用于重要的长大隧道。最好能在确定的路线走向上以某个宽度在设计过程中实测，其宽度应该包括可能的各种方案，因为路线测设过程中，变更方案是经常的，而航测一次的准备工作很麻烦，费用也高。如果没有特殊情况，在一条路线上不可能做第二次航测，所以应该一次解决问题。地形资料是路线确定方案、初测、定测，以及隧道的初步设计、施工图设计的基本资料。另外，应对所收集的资料进行现场核对，因为随着国家建设事业的发展，地形地貌可能发生了很大变化。（2）工程地质与水文地质资料
工程地质与水文地质资料是指工程地质与水文地质图和说明书。一般应从地质部门收集1:50 000~1:200 000比例尺的地质图，长大隧道还应参考航空照片和遥感资料。（3）工程资料
在隧道附近的工程往往可以提供不少资料，如道路边坡的岩石露头和其他土木工程所记录的工程地质与水文地质资料。这些资料可以由施工记录和工程报告总结等文件中得到。（4）气象资料
气象资料包括气温、气压、降水、风、雾、水温、地温等，可从气象台站和各种资料、期刊、汇编、年鉴等处获得，不足时可以由现场观测取得资料。（5）用地及环境资料
用地资料包括工程用地和施工用地。环境资料包括自然环境（动植物的生态、地形、地质、水文等）、文物古迹、自然保护区、居民环境等。（6）灾害资料
隧道所在地区历史上的暴雨、台风、地震、滑坡等发生的规模、频度，可通过查阅资料、地方志和对居民访问等方法获得。（7）与隧道建设相关的资源资料
应收集现有道路、建筑材料、水源、电力等相关资源的资料。（8）相关法律、法规
隧道规划、设计及施工，应遵循政府的各种法律、法规、方针、政策，因此应对相关法律法规进行收集。
通过对所收集到的资料进行分析研究和判断，可以初步掌握隧道所经过地区的工程地质条件的概况和特点，粗略判定可能遇到的主要工程地质问题，并了解这些问题的研究现状和工程经验，这对于做好准备工作和外业工作是十分必要的。在隧道勘察工作中，正确运用这些方法，可以减少外业工作的盲目性，提高工作质量。2.1.3 工程地质调查
工程地质调查主要是用直接观察和访问当地群众的方法，需要时可配合适量的勘探和试验工作。（1）直接观察
直接观察是工程地质调查最重要、最基本的方法。它主要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，以达到认识路线隧道通过地带工程地质条件的目的。
在隧道工程地质调查中，常采用地貌学和地植物学的方法观察分析有关自然现象。前者根据地貌的形态特征，推断其形成原因和条件，并评价其工程地质条件；后者根据植物群落的种属、分布及其生态特征，推断当地的气候、土质及水文地质等条件。有些对土质、水分、盐分等条件要求特别严格的植物，可以作为指示植物加以利用。地植物学的方法，在潮湿茂密的林区是十分必要的，而在植物缺少的沙漠地区则是足够准确的。（2）访问群众
访问当地群众是工程地质调查常用的方法。通过对沿线居民调查访问，可以了解有关问题的历史情况及当地与自然灾害作斗争的经验，这对于直接观察，往往是必不可少的补充。在某些情况下，这种方法尤其显得重要。例如，对历史地震情况的调查，对沿线洪水位的调查，对风沙、雪害、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质情况的发生、活动过程和分布规律的调查，都离不开调查访问。2.2 工程地质测绘及勘探2.2.1 工程地质测绘
工程地质测绘与工程地质调查的不同之处在于：工程地质测绘的范围往往比较大，并且要求把调查研究结果填绘在一定比例尺的地形图上，以编制工程地质图。测绘范围以能满足工程技术要求为前提，并应包括与工程地质环境有关的范围。测绘的比例尺可在以下范围内选用：可行性研究阶段1:5 000~1:50 000，初勘阶段1:2 000~1:10 000，详勘阶段1:200~1:2 000。为了达到测绘精度要求，实测所用地形图的比例尺必须大于或等于提成图比例尺。
工程地质调查测绘的内容应视要求而定，测绘的重点也因勘察设计阶段及工程类型的不同而各有所侧重，但基本内容不外有以下几个方面：（1）地形、地貌
地形、地貌的类型、成因、特征与发展过程；地形、地貌与岩性、构造等地质因素的关系；地形、地貌与工程地质条件的关系，对路线布置及路基工程的影响等。（2）地层、岩性
地层的层序、厚度、时代、成因及其分布情况，岩性、风化破碎程度及风化层厚度，土石的类别、工程性质及对工程的影响等。（3）地质构造
断裂、褶曲的位置、构造线走向、产状等形态特征和地质力学特征，岩层的产状和接触关系，软弱结构面的发育情况及其与路线的关系、对路基的稳定影响等。（4）第四纪地质
第四纪沉积物的成因类型，土的工程分类及其在水平与垂直方向上的变化规律；土的物理、水理、化学、力学性质；特殊土及地区性土的研究和评价。（5）地表水及地下水
河、溪的水位、流量、流速、冲刷、淤积、洪水位与淹没情况；地下水的类型、化学成分与分布情况，地下水的补给与排泄条件，地下水的埋藏深度，水位变化规律与变化幅度，地面水及地下水对隧道工程的影响。（6）特殊地质、不良地层
各种不良地质现象及特殊地质问题的分布范围、形成条件、发育程度、分布规律及其对隧道工程的影响。（7）地震
根据沿线地震基本烈度的区域资料，结合岩性、构造、水文地质等条件，通过访问、确定大于等于7度的地震烈度界线。（8）工程经验
对所在地区既有地下工程及其他建筑物的稳定情况和工程措施进行调查访问，以便借鉴。2.2.2 工程地质勘探
在隧道工程勘察中，若需查明岩土的性质和分布，可从地下采取岩土样供室内试验测定岩土的物理力学性质，通常采用挖探、钻探、地球物理勘探等勘探方法进行。下面介绍几种常用方法：（1）挖探
挖探是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。挖探主要为坑探和槽探。（2）简易钻探
简易钻探是工程地质勘探中经常采用的方法。其优点是工具轻、体积小、操作方便，进度较快，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。常用的简易钻探工具有小螺纹钻、钎探、洛阳铲等。（3）钻探
在工程地质勘察工作中，钻探是广泛采用的一种最重要的勘探手段，它可以获得深部地层的可靠地质资料，一般在挖探、简易钻探不能达到目的时采用。为保证工程地质钻探工作质量、避免漏掉或寻错重要的地质界面，在钻进过程中不应放过任何可疑的地方，对所获得的地质资料进行准确的分析判断，用地面观察所得的地质资料来指导钻探工作，校核钻探结果。（4）地球物理勘探
地球物理勘探简称物探。不同成分、不同结构、不同产状的地质体，在地下半无限空间是不同的物理场分布。凡是以各种岩土物理性质的差别为基础，采用专门的仪器，观测天然或人工的物理场变化，来判断地下地质情况的方法，统称为物探。
物探的优点是效率高、成本低、仪器和工具比较轻便。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。但是由于不同岩、土可能具有某些相同的物理性质，或同一种岩、土可能具有某些物理性质差异，因此有时较难得出肯定的结论，必须使用钻孔加以校核、验证，所以物探有其一定的适用条件。物探与调查测绘、挖探、钻探密切配合时，在指导地质判断、合理布置钻孔、减少钻孔工作量等方面都能取得良好的效果。恰当地运用多种物探方法进行综合物探，也能取得较好的效果。
物探按其所利用的岩、土物理性质的不同，可分为电法勘探、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。电法勘探是通过仪器测定岩、土导电性的差异来判断地下地质情况。当地层间具有一定的导电性差异，所测地层具有一定的长度、宽度和厚度，相对的埋藏深度不太大且地形较平坦，游散电流与工业交流电等干扰因素不大时，电法勘探能取得较好的效果。地震勘探是根据岩、土弹性性质的差异，通过人工激发的弹性波的传播，来探测地下地质情况的一种物探方法。地震勘探直接利用岩石密度与弹性的固有性质，较其他物探方法准确，且能探测很大深度。在工程地质勘探中主要用于：
a. 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。
b. 研究岩石的弹性，测定岩石的弹性系数等。
地质雷达（电磁法勘探）是利用高频电磁脉冲波的反射，探测地层构造和地下埋藏物体的电磁装置，故又称为探地雷达。它通过发射天线向地下辐射宽带的脉冲波，在地下传播中遇到不同介质的介电常数和异电率存在差异时，将在其分界面上发生反射，返回地表的电磁波被接收天线接收，根据接收的回波来判断目标的存在，并计算其距离和位置。地质雷达可用于空中、地面与井中探测，但主要用于地面。另外，声波探测在工程地质工作中也有较广泛的应用，它利用声波在岩体（岩石）中的传播特性及其变化规律，测试岩体（岩石）的物理力学性质，也可利用在应力作用下岩体（岩石）的发声特性对岩体进行稳定性监测。2.3 隧道地质勘察
隧道是修建在地层中的建筑物，它从位置选择到具体设计、直至施工，均与工程地质条件有密切关系。工程地质条件包括岩层性质、地质构造、岩层产状、裂隙发育程度及风化程度、隧道所处深度及其与地形起伏的关系、地层含水程度、地温及有害气体情况、有无不良地质现象及其影响等。基于以上原因，在隧道的勘察中，应十分注意工程地质工作，加强隧道勘察。隧道勘察阶段的划分应与设计阶段相适应，一般分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察。对地形地质条件简单的中、短隧道，可采用一阶段勘测，但勘测工作应按相应要求和深度，提供施工图设计所需资料；多数隧道的勘察都采用两阶段勘测，即初步勘察与详细勘察；对于地形地质条件特别复杂的长大隧道也可采用多阶段勘测。为配合整个路线勘察工作，隧道勘察宜与路线勘测阶段相当。2.3.1 可行性勘察
本阶段勘察的目的主要是为可行性研究提供所需的地质资料。可行性研究分为预可行性研究和工程可行性研究，相对应的就是预可行性研究阶段工程地质勘察（简称预可勘察）和工程可行性研究阶段工程地质勘察（简称工可勘察）。预可勘察主要侧重于收集与研究已有的文献资料；而在工可勘察中，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。2.3.2 初步勘察（1）目的和任务
隧道设计和施工方案的正确性直接取决于地质勘探工作的完整性与可靠程度。以往由于地质勘察工作不充分，造成变更设计，因此延误工期、增加投资的情况时有发生。所以对隧道工程来说，地质勘察工作是至关重要的。初勘阶段的工作是为选择隧道方案作出工程地质论证。因此，对各个隧道方案，必须有计划地进行现有地质资料的搜集和现场实地调查测绘，以取得充分的第一手资料，然后通过分析研究，为选择或复查隧道位置及洞口位置的最佳方案作出符合实际的工程地质论证。
初勘的任务，首先是选择隧道位置。初勘阶段必须初步查明各隧道方案的工程地质、水文地质条件，以便根据地质特征比选确定最优方案，并为初步设计提供所需地质资料。隧道位置选定后，再根据初勘结果初步确定隧道通过地带的围岩等级。根据围岩分级可以大致确定隧道开挖难易，采用施工方法、支护类型及设计所需参数。通过初勘，为隧道的初步设计提供必要的地质资料。（2）基本内容
隧道初勘应根据现场地形地质条件，结合隧道的建设规模、标准和方案比选，确定勘察的范围、内容和重点，并应基本查明以下内容：
①地形地貌、地层岩性、水文地质条件、地震动参数。
②褶皱的类型、规模、形态特征。
③断裂的类型、规模、产状，破碎带宽度、物质组成、胶结程度、活动性。
④隧道围岩岩体的完整性、风化程度、围岩等级。
⑤隧道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。
⑥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。
⑦水库、河流、煤层、采空区、瓦斯、含盐地层、膨胀性地层、有害矿体及富含放射性物质的地层的发育情况。
⑧不良地质和特殊性岩土的类型、分布、性质。
⑨深埋隧道及构造应力集中地段的地温、围岩产生岩爆或大变形的可能性。
⑩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。
⑪傍山隧道存在偏压的可能性及其危害。
⑫洞门基底的地质条件、地基岩土的物理力学性质和承载力。
⑬地下水的类型、分布、水质、涌水量。
⑭平行导洞、斜井、竖井等辅助坑道的工程地质条件。（3）初勘主要手段及要求
初勘主要手段有收集与研究既有资料、调查与测绘、勘探、试验等几种。勘探应以钻探为主，结合必要的物探、挖探等手段进行综合勘探。钻孔宜沿隧道中心线，并在洞壁外侧不小于5 m的下列位置布置：
①底层分界线、断层、物探异常点、储水构造或地下水发育地段。
②高应力区围岩可能产生岩爆或大变形地段。
③膨胀性岩土、岩盐等特殊性岩土分布地段。
④岩溶、采空区、隧道浅埋段及可能产生突泥、突水地段。
⑤煤系地层、含放射性物质的地层。
⑥覆盖层发育或地质条件复杂的隧道进出口。
勘探深度应至路线设计高程以下不小于5 m。遇采空区、岩溶、地下暗河等不良地质时，勘探深度应至稳定地板以下不小于8 m。洞身段钻孔，在设计高程以上3~5倍的洞径范围内应采取取岩、土试样，
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