隧道工程试卷练习

.《隧道工程》试题一、名词解释题1.特长公路隧道2.平导3.系统锚杆4.斜眼掏槽5.TBM6.围岩弹性区7.超前小导管二、填空题：本大题10个小题，20个空，每空1分，共20分。请把答案填在题中横线上。1.铁路隧道净空是指所包围的空间；而隧道建筑限界是由限界所决定。2.帘幕是配合式通风的设施；而沿隧道全长纵向间隔设置的称为风机。3.非电爆破主要器材包括雷管、管、索。4.隧道围岩分级的工程目的是为、和提供依据。5.在各种辅助坑道的条件都具备的前提下，应优先采用隧道辅助坑道是。6.为直眼掏槽炮眼提供临空面的是眼；楔形掏槽炮眼属于掏槽方式。7.不设端墙且以明洞为主要结构的洞门称为洞门。8.铁路曲线隧道不同加宽断面分为两段，它们是断面和断面。9.依长度不同分类,1.3km长的铁路隧道称为隧道,而同样长的公路隧道称为隧道。10.隧道结构最常见的两类病害是病害和病害。三、选择题：本大题10个小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的选项中，只有一项是正确的，请把所选项前的字母填在题后的括号内。1.对于浅埋隧道，围岩自然拱[]A.能形成B.支护及时则能形成C.让围岩充分变形则能形成D.不能形成2.隧道衬砌结构直刚法计算中，形成结构刚度矩阵的条件是[]A.变形谐调条件、静力平衡条件B.变形谐调条件、静力平衡条件、边界条件C.变形谐调条件D.静力平衡条件3.应该将钢筋网设置于[]A.喷层之中B.二次衬砌之中.. .C.焊接于格栅钢拱架上D.喷层与岩壁之间4.隧道开挖后，一般来说，根据应力状况周围岩体将会呈现3种区域，从洞内往岩层深处，依次分别是[]A.原始应力区、弹性区、塑性区B.弹性区、塑性区、原始应力区C.塑性区、原始应力区、弹性区D.塑性区、弹性区、原始应力区5.双跨连拱隧道最关键的部位是衬砌结构的[]A.拱圈B.中隔墙C.边墙D.仰拱6.短台阶法是应用广泛的一种施工方法，但在下列哪种条件下不适合用[]A.双线铁路隧道B.小型施工机械配备C.围岩条件很差，且对地表沉陷有较高要求D.大跨公路隧道7.对于隧道开挖时形成的欠挖，应该[]A.岩石强度较高时，可保留欠挖，以节省圬工。B.可以保留不大于规定值的欠挖量C.不允许存在欠挖D.只要不侵限，就可保留8.当支护结构具有足够的柔性且能及时限制围岩变形时[]A.围岩成为惟一的承载结构B.围岩对支护的压力急剧增大C.围岩与支护共同组成承载结构D.支护是惟一的承载结构9.隧道对地下水的治理应该是[]A.以防为主B.防、排、截、堵结合C.以截、堵为主D.以排为主10.隧道与地面结构最主要的区别是[]A.建筑材料不同B.造价高得多C.结构形式不同D.结构受围岩约束四、问答题：本大题5个小题，每小题4分，共20分。1.在相同的围岩级别中，你估计是深埋围岩压力大，还是浅埋围岩压力大？理由？2.隧道的施工方法有许多种，在选择时，考虑的主要因素是什么？3.隧道出碴运输的方式有哪几种，各有何特点？4.先拱后墙法的含义是什么？在新奥法中采用先拱后墙法是否合理？为什么？5.请解释特征曲线法的两条特性曲线，围岩与支护如何才能达成最佳平衡状态？五、改错题：本大题5小题，每小题4分，共20分。要求指出错误，并改正。1.隧道在穿越褶曲地带时，应由背斜部位穿过；遇到软弱地质结构面时，隧道走向应避免垂直穿过，以策安全。2.某隧道位于Ⅴ级围岩中，采用全断面法施工。施工过程中发现洞室周边位移加速度等于零了，因而断定围岩变形已经稳定。3.新奥法施工时，隧道开挖后，为了调动围岩的承载能力，不宜立即喷射混凝土，而应经量测后，再施喷。为了隧道的稳定，复合式衬砌应在锚喷支护完毕后立即修筑内层模筑混凝土衬砌。4.喷射混凝土时，水泥、砂、石、水、速凝剂应拌合均匀后，才能由喷嘴喷射到岩壁上。为避免粉尘由岩壁反溅到工人身上，喷嘴与岩面的角度不宜大于45°。5.某隧道，位于Ⅱ级围岩中，采取全断面法施工，爆破采用浅眼掏槽方式。为了符合新奥法“紧闭合”的原则，设置仰拱。.. .1、隧道的组成 隧道由主体建筑物及洞内外附属建筑物所组成。主体建筑物包括洞门洞身衬砌以及 明洞附属构筑物有避车洞、排水沟、电缆槽、通风设施及洞门检查梯、洞顶水沟天沟 等 2、隧道施工的辅助坑道有哪几种？ 横洞、平行导坑、斜井、竖井 3、什么是临空面？隧道施工中炮眼的种类和作用如何 所谓临空面就是指需要爆破的岩体暴露与空间的平面 掏槽炮眼——用以掏出开挖面的中央部分增加临空面改善后继炮眼的爆破条件。 辅助炮眼——用以扩大掏槽体积。 周边炮眼——用以炸落坑道周边岩石保证按设计要求炸出开挖断面轮廓。 4、光面爆破和预裂爆破的概念、异同点？ 光面爆破是一种控制开挖轮廓的爆破方法。它是在开挖面的预定爆破线上布臵一排周边炮眼，选择合理间距与抵抗线采用弱性装药结构最后同时起爆使相邻两炮眼间靠爆破冲击波的合力产生轮廓裂缝炸下最后一层岩石。 预裂爆破是由光面爆破演变而来的两者不同之处是预裂爆破时周边炮眼在所有其他炮眼之前先行同时起爆如其参数选择合理则可使周边炮眼之间形成一连续的预裂面成为随后断面中部其他炮眼爆破所产生的冲击波的屏障使周边以外的围岩受到的扰动和破坏减到最小程度从而得到光滑平整的开挖轮廓所以更宜用于软岩。 相同点他们都属于控制爆破其目的是使开挖轮廓线光滑平整减少超前欠挖减少对围岩的扰动。 不同点①光面爆破适用于硬岩预裂爆破适用于软岩 ②起爆顺序不同光面爆破先起爆掏槽眼其次辅助眼最后周边眼而预裂爆破先爆周边眼其次掏槽眼最后辅助眼。5、新奥法隧道施工的基本原则基本原理 基本原则少扰动早锚喷勤量测紧封闭。 基本原理①围岩岩体是隧道承载的主要部分。②用最小的支护阻力设计支护结构。③控制围岩的初始变形。④适应围岩的特性采用薄层柔性的支护结构。⑤采用量测来检验并修改设计及施工。4、隧道混凝土模筑衬砌施工期间的质量检查有哪些内容？5、山岭长隧道，属四级围岩，试结合你本人的专业知识选择施工方法。（考虑施工方法考虑的因素、矿山法和新奥法的概念，二者的对比；选定一种施工方法并图示）6、什么是隧道施工的岩爆？产生岩爆的决定性因素是什么？7、隧道的出渣量计算、循环进尺计算8、围岩压力的计算9、浅埋隧道施工一、名词解释洞门、衬砌、隧道建筑限界、干喷、岩体、蠕变、结构体、初始应力场、形变压力、围岩、新奥法锚喷支护、松弛、二、简答题（共3题，每题8分）1．简述隧道在河谷线上位置选择的原则；2．简述新奥法与传统矿山法的根本区别；3．简述在整体式衬砌中直墙式和曲墙式各自适用的条件。4．论述影响围岩稳定性的地质因素；.. .5．简述影响围岩稳定的人为因素。6.论述围岩分级指标及其优缺点。7.简述复合式双层衬砌由哪几部分组成，并说明各部分作用；8.论述用“新奥法”指导隧道设计和施工的基本原则。三、综合题（共1题，15分）在同一坐标系上画出围岩特性曲线和支护特性曲线的示意图，并说明其所表示的意义。三、论述题（共2题，每题20分）1．论述影响围岩稳定性的主要因素；2．论述隧道洞口位置选择的基本原则。一、名词解释衬砌：地层开挖后，除了在极为稳固的地层中而且没有地下水的地方外，大都要在坑道的周围修建支护结构，称为衬砌。隧道建筑限界：在一般的“基本建筑限界”的基础上，再适当放大一点，留出少许空间，用以安装一些如照明、通讯、信号等设备，这便形成了隧道建筑限界。岩体：岩体是在漫长的地质历史中，经过岩石建造、构造形变和次生形变而形成的地质体。干喷：把喷射混凝土的拌和材料在输送到喷嘴以前，与水汇合而成喷射的浆液，称为干喷。蠕变：是流变的一种，指作用应力不变，而应变随着时间增长。结构体：岩体被许多不同方向、不同规模的断层面、层理面、节理面和裂隙面等各种地质界面切割成大小不等，形状各异的各种块体，工程地质学中将这些块体称为结构体。隧道围岩：指地层中受开挖隧道影响的那一部分岩体。结构面：岩体被许多不同方向、不同规模的断层面、层理面、节理面和裂隙面等各种地质界面切割成大小不等，形状各异的各种块体，工程地质学中将这些界面称为结构面。岩爆：整体状和块状结构岩体，在高应力区，洞周应力集中处岩石成碎片射出并发出破裂响声，这种现象称为岩爆。初始应力场：由于岩体的自重和地质构造作用，在开挖隧道前岩体中就已经存在着一定的地应力场，称为初始应力场。弹性抗力：支护结构在主动荷载作用下一部分将会发生向围岩方向的变形，只要围岩具有一定的刚度，就必然会对支护结构产生反作用力来抵制它的变形，这种反作用力就是弹性抗力，属于被动荷载。形变压力：指在支护结构和围岩共同变形过程中围岩对支护结构施加的压力。收敛：开挖隧道时，由于临空面的形成，围岩开始向洞内产生位移，这种位移称为收敛。锚喷支护：喷射混凝土是以压缩空气为动力，将掺有速凝剂的混凝土拌和料与水汇合成浆状，喷射道坑道的岩壁上凝结而成的，当围岩不够稳定时，可以加锚杆和金属网，构成一种支护形式，称为锚喷支护。松弛：流变的一种形式，指作用的应变不变，而应力随时间而衰减。岩体：岩体是在漫长的地质历史中，经过岩石建造、构造形变和次生形变而形成的地质体。洞门：隧道端部外露面，一般都修筑为保护洞口和排放流水的档土墙结构，称为洞门。围岩：指地层中受开挖隧道影响的那一部分岩体。自重应力场：指地层中在地心引力和离心惯性力共同作用下产生的应力场。新奥法：是以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段，以锚杆、喷射混凝土为主要支护方法，理论、量测和经验相结合的一种施工方法。松动压力：指深埋隧道所处的地层中形成的天然拱作用在隧道支护结构上的压力。论述影响围岩稳定性的地质因素答：1）岩体结构特征。从稳定性角度看，岩体结构特征可以简单地用岩体地破碎程度或完整性表示，一般情况下，岩体越破碎，坑道越容易失稳。.. .2）结构面性质和空间的组合。在块状或层状结构的岩体中，控制岩体破坏的主要因素是软弱结构面的性质，以及它们在空间的组合状态。单一的软弱结构面，一般不影响坑道的稳定性，只有当结构面与隧道轴线的相互关系不利时，才能构成容易坠落的分离岩体。3）岩石的力学性质。整体结构的围岩，控制围岩稳定性的主要因素时岩石的力学性质，尤其时岩石的强度。一般说来，岩石强度越高，坑道越稳定。4）围岩的初始应力场。围岩的初始应力场是隧道围岩变形、破坏的根本作用力，它直接影响围岩的稳定性。5）地下水状况。地下水是造成坍方，使围岩丧失稳定性的最主要的因素之一。水可以使岩石软化，冲走充填物或使夹层软化，对某些岩石还会遇水膨胀。2、论述围岩分类指标及其优缺点。1）单一的岩性指标。包括岩石的抗压和抗拉强度、弹性模量等参数，以及如抗钻性、抗爆性等工程指标。单一的岩性指标只能表达岩体特征的一个方面，因此，用来作为分类的唯一指标是不合适的。2）单一的综合岩性指标。它表明指标是单一的，单反映的因素却是综合的，例如，岩体的弹性波传播速度，岩石质量指标RQD，围岩自稳时间等等。单一综合岩性指标多与地质勘查技术的发展有关，因此，这类指标的精度就将受到一定的限制，有时会因操作上的原因或地质特征异常而得不到可靠的结论。3）复合指标。这是一种用两个或两个以上的岩性指标或综合岩性指标所表示的复合性指标。例如岩体质量——Q，就是其中比较完善的一个。复合指标考虑多种因素的影响，故对判断隧道围岩的稳定性是比较合理和可靠的。简述复合式双层衬砌由哪几部分组成，并说明各部分作用答：1）外衬：一般采用早强的喷射混凝土和锚杆，其作用主要是承受荷载和限制围岩变形。2）内衬：理论上围岩的形变压力已被外衬所吸收，内衬基本上可以不再承受什么力，仅仅作为美化外观和隔潮而已，但实际上外衬的变形并没有完全停止，所以内衬也要承受荷载，它主要作用是安全储备。3）防水层：内外衬之间通常用防水材料铺设一层防水层，其作用主要是防水。论述用“新奥法”指导隧道设计和施工的基本原则。答：新奥法是以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段，以锚杆、喷混凝土为主要支护方法，理论、量测和经验相结合地一种施工方法。同时又是一系列指导隧道设计和施工的原则，其中包括：（1）必须充分保护围岩，尽量减少对它的扰动，避免过度破坏岩体的强度。为此，施工中断面分块不宜过多，开挖应当采用光面爆破、预裂爆破或机械掘进。（2）为了充分发挥岩体的承载能力，应允许并控制岩体的变形，一方面允许变形，使围岩中能形成承载环，令一方面又必须限制它，使岩体不至于过度松弛而丧失或大大降低承载能力。为此，在施工中应采取能与围岩密贴、及时砌筑又能随时加强的柔性支护结构。（3）为了改善支护结构的受力性能，施工中应尽快使之闭合，而成为封闭的筒形结构。另外，隧道断面形状要尽可能地圆顺，以避免拐角处的应力集中。（4）在施工的各阶段，应进行现场量测监视，及时提出可靠的、数量足够的量测信息，如坑道周边的位移或收敛、接触应力等，并及时反馈用来指导施工和修改设计。（5）为了铺设防水层，或为了承受由于锚杆锈蚀，围岩性质恶化、流变、膨胀所引起的后续荷载，可采用复合式衬砌。上述新奥法大的基本原则可概括为：少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭。四、综合题在同一坐标系上画出围岩特性曲线和支护特性曲线的示意图，并说明其所表示的意义。意义：1、不同刚度的支护结构与围岩达成平衡时的Pa和us是不同的。刚度大的支护结构承受较大的围岩压力，反之，柔性较好的支护结构所承受的围岩压力要小得多。.. .2、同样刚度的支护结构，架设的时间不同，最后达成平衡的状态也是不同的，支护架设的越早，它所承受的围岩压力就越大，但并不能说架设越晚越好，因为初始变形不加控制，会导致围岩迅速松弛而坍塌。二、简答题1．简述隧道在河谷线上位置选择的原则；答：河谷地段往往是山坡陡峻，岩体风化破碎，河道蜿蜒，线路弯转。在设计线路位置时，如果偏向河流一侧，则线路位置恰恰落在山体的风化层内，极易引起塌方落石，如果偏向靠山一侧，则将受到山体的偏侧压力，对施工和结构的受力状态十分不利。经过多年实践总结出一条经验，就是：“宁里勿外”，就是在河谷线上，隧道位置以稍向内靠为好，当然，过分内靠，使土石方量增加太多，隧道增长，也是没有必要的。为了使隧道顶上有足够的覆盖岩体，隧道结构不致受到偏压，还能形成天然拱，洞顶以上外测应该有足够的厚度。2．简述新奥法与传统矿山法的根本区别；答：新奥法强调充分发挥围岩的自承能力，而传统矿山法则不然。具体如下：1）传统矿山法不强调使用锚喷支护，而是大量采用钢、木支撑。2）传统矿山法不强调及早闭合支护环。3）传统矿山法很少采用复合式衬砌，而是大量采用刚度较大的单层衬砌。4）传统矿山法不进行施工量测。1．简述在整体式衬砌中直墙式和曲墙式各自适用的条件。答：直墙式衬砌适用于地质条件比较好的地层，围岩压力以竖向为主，几乎没有或仅有很小的水平侧向压力，地下水不太发育。曲墙式衬砌适用于地质条件比较差，岩体松散破碎，强度不高，又有地下水，侧向水平压力也相当大的情况。论述隧道洞口位置选择的基本原则答：总的原则：早进晚出，即：为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞。具体原则如下：1）洞口应该尽可能地设在山体稳定、地质较好、地下水不太丰富的地方。2）洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，不要与水争路。3）洞口应该尽可能设在线路与地形等高线相垂直的地方，使隧道正面进入山体，洞门结构物不致受到偏侧压力。4）当线路位于有可能被淹没的河滩上或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应该在洪水位以上，并加上波浪的高度，以防洪水倒灌到隧道中去。5）为了保证洞口的稳定和安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高，不使山体扰动太厉害。6）若洞口附近遇到有水沟或水渠横跨线路时，可以设置挖槽开沟的桥梁或涵洞，以排水。7）若洞口前方岩壁陡立，基岩裸露，此时最好不要动原生坡面，不开挖山体。8）洞口以外必须留有生产活动的场所。总的来说，选定隧道洞口位置时，首先要按照地质条件控制边坡和仰坡的高度和坡面长度，其次是避开不良地质区域和排水影响，最后才谈得到从经济方面进行比较。1、隧道的组成 隧道由主体建筑物及洞内外附属建筑物所组成。主体建筑物包括洞门洞身衬砌以及 明洞附属构筑物有避车洞、排水沟、电缆槽、通风设施及洞门检查梯、洞顶水沟天沟 等 2、隧道施工的辅助坑道有哪几种？ 横洞、平行导坑、斜井、竖井.. . 3、什么是临空面？隧道施工中炮眼的种类和作用如何 所谓临空面就是指需要爆破的岩体暴露与空间的平面 掏槽炮眼——用以掏出开挖面的中央部分增加临空面改善后继炮眼的爆破条件。 辅助炮眼——用以扩大掏槽体积。 周边炮眼——用以炸落坑道周边岩石保证按设计要求炸出开挖断面轮廓。 4、光面爆破和预裂爆破的概念、异同点？ 光面爆破是一种控制开挖轮廓的爆破方法。它是在开挖面的预定爆破线上布臵一排周边炮眼，选择合理间距与抵抗线采用弱性装药结构最后同时起爆使相邻两炮眼间靠爆破冲击波的合力产生轮廓裂缝炸下最后一层岩石。 预裂爆破是由光面爆破演变而来的两者不同之处是预裂爆破时周边炮眼在所有其他炮眼之前先行同时起爆如其参数选择合理则可使周边炮眼之间形成一连续的预裂面成为随后断面中部其他炮眼爆破所产生的冲击波的屏障使周边以外的围岩受到的扰动和破坏减到最小程度从而得到光滑平整的开挖轮廓所以更宜用于软岩。 相同点他们都属于控制爆破其目的是使开挖轮廓线光滑平整减少超前欠挖减少对围岩的扰动。 不同点①光面爆破适用于硬岩预裂爆破适用于软岩 ②起爆顺序不同光面爆破先起爆掏槽眼其次辅助眼最后周边眼而预裂爆破先爆周边眼其次掏槽眼最后辅助眼。5、新奥法隧道施工的基本原则基本原理 基本原则少扰动早锚喷勤量测紧封闭。 基本原理①围岩岩体是隧道承载的主要部分。②用最小的支护阻力设计支护结构。③控制围岩的初始变形。④适应围岩的特性采用薄层柔性的支护结构。⑤采用量测来检验并修改设计及施工。4、隧道混凝土模筑衬砌施工期间的质量检查有哪些内容？5、山岭长隧道，属四级围岩，试结合你本人的专业知识选择施工方法。（考虑施工方法考虑的因素、矿山法和新奥法的概念，二者的对比；选定一种施工方法并图示）6、什么是隧道施工的岩爆？产生岩爆的决定性因素是什么？7、隧道的出渣量计算、循环进尺计算8、围岩压力的计算9、浅埋隧道施工..