隧道工程简答题计算题

隧道简答1．单线铁路曲线隧道加宽的原因是什么？曲线隧道与直线隧道衬砌如何衔接？2．与传统矿山法对比，新奥法有什么优势？3．试通过“施工进度”与“支护闭合时间”的关系对台阶法做以简单的叙述。4．新奥法量测的目的是什么？量测内容有哪些？5．锚杆的支护作用表现在哪些方面？1．当列车在曲线上行驶时，由于车体内倾和平移，使得所需横断面积有所增加。为了保证列车在隧道曲线中安全通过，隧道中曲线段的净空必须加大。在连接处，可以用错台的方式突然变换，也可以在1m范围内逐渐过渡。2．①新奥法采用喷锚支护作为临时支护，比传统的矿山法采用的木支撑有更显著的优点，强调闭合支护使得新奥法更符合岩体力学的原则，有利于围岩稳定；②控制爆破比传统的常规爆破优越得多，它能按设计要求有效的形成开挖轮廓线，并能将爆破对围岩的扰动降低到最低程度；③监控量测是新奥法施工的必备条件；④在同样的施工条件下新奥法的分块少于传统的矿山法，这是因为采用了喷锚支护的缘故。3．台阶法的基本方式是将断面分成上半断面和下半断面分别开挖，根据台阶长度，有长台阶法、短台阶法、超短台阶法三种方式。施工中采用哪种台阶法，应根据两个条件来决定：⑴．围岩稳定性越差，则初期支护形成闭合环的时间越短，台阶必须缩短；⑵．施工机械效率越高，则可缩短支护闭合时间，台阶可以适当加长。这两个条件都希望初期支护能尽快闭合。台阶愈长则施工进度愈快，因上下台阶的干扰会随着台阶长度的增加而减少；但同时支护闭合的时间也会延长，而这不利于围岩稳定。在确定采用何种台阶法施工时必须根据实际情况合理选择。4．新奥罚量测目的：⑴为设计和修正支护结构形式和参数提供依据；⑵正确选择开挖方法和支护施做时间；⑶为隧道施工和长期使用提供安全信息；⑷是研究新奥法力学机理和设计理论的重要途径。新奥罚量测内容：⑴工程地质与支护状况的观察；⑵隧道地表沉降量测；⑶隧道净空变化（收敛）量测；⑷隧道内部位移量测。5．⑴悬吊效应；⑵组合梁效应；⑶加固效应；  1、在隧道工程勘察设计时地质调查主要内容有哪些？（P10） 答：在隧道工程勘察设计时地质调查主要内容有以下几方面：（1）工程地质特征；（2）水文地质特征；（3）不良地质和特殊地质现象；（4）地震裂度；（5）有害气体和放射性物质。 2、隧道衬砌横断面结构的设计主要步骤包括哪些？（P34） 答：隧道衬砌横断面结构的设计主要步骤包括：（1）确定隧道类型，选定相应建筑限界； （2）根据围岩类别初步拟定截面形状和衬砌厚度；（3）编制计算机程序，对拟定的各种衬砌断面方案分别进行优化计算比较，得出它们最优解时所对对应的断面几何参数； （4）应用结构分析程序，对得出的衬砌结构断面最优解进行力学检算，并对有关结果作出评价。 3、常见的洞身衬砌结构类型有哪些？（P39） 答：常见的洞身衬砌结构类型有：（1）整体式混凝土衬砌；（2）装配式衬砌；（3）复合式衬砌。 4、常见的洞门有哪几种形式？（P46） 答：常见的洞门有以下几种形式：（1）洞口环框式；（2）端墙式；（3）翼墙式；（4）柱式； （5）台阶式；（6）斜交式；（7）削竹式。 5、常见的明洞结构有哪几种形式？（P50） 答：常见的明洞结构有以下几种形式：（1）路堑式拱形明洞；（2）半路堑式拱形明洞；（3）盖板类棚式明洞；（4）刚架类棚式明洞；（5）悬臂类棚式明洞。 6、在选择施工方案时要考虑的因素有哪几个方面？（P137） 答：在选择施工方案时要考虑以下几个方面因素：（1）工程地质和水文地质条件，它是决定施工方法的最关键因素；（2）施工技术条件和机械装备状况，它是在满足地质条件的前提下影响施工方法的决定性因素，施工单位必须根据自己的实际情况选择施工方法；（3）工期的重要性，主要依据隧道工程的规模以及工程的紧迫性而定，如果不是控制工程，则可以花较少的代价，采用投资低一些的施工方法；（4）工程投资，不同的施工方法所需的投资是有区别的，在充分满足施工安全与工期的前提下，应该尽量选择投资较少的方法；（5）对周围环境保护的要求，隧道施工的爆破、运输碴土、排放施工废水、洞口边仰坡护坡等工序都会对当地的环境造成一定的影响。在确定施工方法时，必须考虑有关部门对环境保护的规定。隧道施工的选择并不是惟一的，在同样的条件下，可供选择的方法往往不止一种。因此，必须科学地全面考虑各种因素，力争以较小的成本获得较大的效益。 7、试述传统矿山法施工与新奥法施工的同与不同。（P145、P219） 答：从以下几个方面来论述：（1）支护理念；（2）支护形式；（3）支护方法；（4）爆破控制。 8、在钻爆法施工中常用有辅助施工措施有哪些？它们怎样来保证施工的正常进行？（P149） 答：在钻爆法施工中常用有辅助施工措施有：（1）超前锚杆；（2）管棚；（3）超前小导管注浆； （4）预注浆加固地层；（5）地表锚喷预加固9、什么是炸药的敏感度？主要有哪些？（P173） 答：炸药的敏感度简称感度，是指炸药在外界起爆能作用下发生爆炸反应难易程度，主要有以下几方面：（1）热敏感度；（2）火焰敏感度；（3）机械敏感度；（4）爆轰敏感度。   10、试述光面爆破与预裂爆破的同与不同？（P182、P184） 答：（1）相同点：光面爆破和预裂爆破都是控制爆破，是通过合理确定轮廓面炮眼的各项爆破参数，使爆破后轮廓面整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的震动和破坏，尽可能维持围岩原有完整性和稳定性； （2）不同点：一是在起爆顺序上不同：光面爆破的轮廓面炮眼为最后引爆，预裂爆破的轮廓面炮眼为最先引爆；二是使用场合和条件不同：光面爆破洞内洞外都能用，预裂爆破一般在洞外且严格要求控制爆破范围的情况下使用。 11、产生超挖的主要因素有哪些？（P185） 答：产生超挖的主要因素有：（1）围岩层理与节理；（2）测量放样误差；（3）炮眼开挖位置的准确性； （4）凿岩机体构造的影响；（5）爆破方法与参数。 12、控制超欠挖的主要措施有哪些？（186） 答：控制超欠挖的主要措施有：（1）根据地质条件选择合适的爆破方法和钻爆参数；（2）光面爆破应使用低密度、低爆速、低猛度、高爆力的炸药；（3）测量放样要准确；（4）加强钻孔技术管理，提高钻孔精度；（5）建立健全开挖、测量、爆破质量检查管理制度。 13、什么是干式喷射混凝土？什么是湿式喷射混凝土？（P232） 答：干喷混凝土是将砂、石、水泥按一定比例干拌均匀投入喷射机，同时加入速凝剂，用高压空气将混合料送到喷头，再在该处与高压水混合后以高速喷射到岩面上；湿喷混凝土是用湿喷机压送拌合好的混凝土，在喷头处添加液态速凝剂，再喷到岩面上。 14、新奥法施工中为什么要进行监控量测？（P246） 答：奥法施工中进行监控量测的目的在于：(1) 为设计和修正支护结构形势和参数提供依据；(2) 正确选择开挖方法和支护施作时间；(3) 为隧道施工和长期使用提供安全信息；(4) 为进一步研究和完善新奥法力学机理和设计理论提供现场资料。 15、流水施工是如何有效地利用时间空间的。应从哪几个方面来提高隧道工程施工速度。（P292、P284） 答：从以下几个方面来论述：（1）什么是流水施工；（2）提高管理水平；（3）采用先进工艺和方法； （4）采用先进设备；（5）通过辅助工程如平巷、斜井等增加工作面如。【围岩等级确定】参见书本P.96-99例题：某公路隧道初步设计资料如下 （1）岩石饱和抗压极限强度为62MPa （2）岩石弹性波速度为4.2km/s （3）岩体弹性波速度为2.4km/s （4）岩体所处地应力场中与工程主轴垂直的最大主应力σmax=9.5Mpa （5）岩体中主要结构面倾角20°，岩体处于潮湿状态 求该围岩类别为？(来源：隧道工程课件例题)解：1.岩体的完整性系数Kv Kv=(Vpm/Vpr)2=(2.4/4.2)2=0.33 岩体为破碎。 2.岩体的基本质量指标BQ （1）90Kv+30=90*0.33+30=59.7 Rc=62>59.7取Rc=59.7 （2）0.04Rc+0.4=2.79 Kv=0.33>2.79取Kv=0.33 （3）BQ=90+3Rc+250Kv=90+3*59.7+250*0.33=351.63.岩体的基本质量分级 由BQ=351.6可初步确定岩体基本质量分级为III级 4.基本质量指标的修正 （1）地下水影响修正系数K1 岩体处于潮湿状态，BQ=351.6，因此取K1=0.1 （2）主要软弱面结构面产状修正系数K2 因为主要软弱结构面倾角为20，故取K2=0.3 （3）初始应力状态影响修正系数K3 Rc/σmax=62/9.5=6.53 岩体应力情况为高应力区 由BQ=351.6查得高应力初始状态修正系数K3=0.5 （4）基本质量指标的修正值[BQ] [BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)=351.6-100(0.1+0.3+0.5)=261.6 5.岩体的最终定级 因为修正后的基本质量指标[BQ]=261.6，所以该岩体的级别确定为IV级。 【围岩压力计算】参见书本P.103-109某隧道内空净宽6.4m，净高8m，Ⅳ级围岩。已知：围岩容重γ＝20KN/m3，围岩似摩擦角φ＝530，摩擦角θ＝300，试求埋深为3m、7m、15m处的围岩压力。（来源：网络）解：坍塌高度：h=x==垂直均布压力：Kn/m2荷载等效高度：浅埋隧道分界深度：1、当埋深H=15m时，》，属于深埋。 垂直均布压力：=20x4.104=82.1Kn/m2；水平均布压力：e=（0.15～0.3）q=（0.15～0.3）x82.1=(12.3～24.6)Kn/m22、当埋深H=3m时，H《，属于浅埋。垂直均布压力：q==20x3=60Kn/m2，侧向压力：e==20x(3+1/2x8)=6.86Kn/m2；3、埋深H=7m时，