隧道工程简答题部分.docx

1.隧道的概念和作用是什么？隧道是一种修建在地下、两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道（在保留上部地层的前提下开挖出能够提供某种用途的地下空间）。CECD定义：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2m2以上者均为隧道。作用：交通隧道：提供交通运输和人行的通道，以满足交通线路畅通的要求。水工隧道：水利工程和水力发电枢纽的一个重要组成部分，起到提供饮水隧道、排水、导流或泄洪、排沙等功能。市政隧道：安置各种不同市政设施矿山隧道：为采矿服务，提供运输、给水、通风通道。2.隧道的优缺点有哪些？优点：缩短线路长度，减少能耗；节约地皮；有利于环境保护；应用范围广泛。缺点：造价较高；施工期限长；施工作业环境和条件较差。3.我国隧道发展的前景？工程数量大；蓬勃发展的江河海底隧道；有利于环境保护；应用范围广泛4.隧道工程勘察的基本内容是什么？隧道工程勘察：调查隧道穿越地段的地质、地貌、环境生态等自然条件，它们与隧道工程有密切关系。隧道位置选择隧道洞口位置选定隧道线路设计：通过多种方案的对比，确定隧道的平面、纵断面线型5.越岭隧道选择时要考虑的主要因素垭口位置的选定：从地形上考虑，隧道宜选在山体比较狭隘的鞍部即垭口附近的底部通过，因为垭口处的山体相对较薄，隧道的穿越长度较短，有利于降低工程投资，但地质条件对垭口位置影响也较大，应优先选择地质相对较好的垭口。隧道高程的确定：综合考虑工程造价和运营效率等要素对隧道进行比选，给出最佳方案。6.隧道洞口位置选择的原则与工程意义原则：早进晚出工程意义：在决定洞口位置时，为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞，虽然使隧道更长，但却较安全可靠。应把握好合理的边、仰坡的坡率和刷坡高度的衡量尺寸，科学合理的选择洞口位置。7.隧道纵坡的形式、适用条件、限制坡度纵坡形式：单坡和人字坡适用条件：单坡：多用于线路的紧坡地段或是展线的地区及河谷隧道中，可以争取高程。人字坡：多用于越岭隧道、大长隧道，尤其是越岭隧道。限制坡度：对于车辆的行驶线路的坡度以平坡最好，既不要冲坡也不要带制动行驶，产 生的废气最少，这对于封闭的隧道是最有利的，为满足排水的需要，最小坡度不宜小于3‰，一般情况下，最大坡度不宜大于3％。对于铁路而言，不同的线路等级有不同的限坡，隧道内线路的最大允许坡度应在明线最大限制坡度上乘以一个折减系数。1.隧道净空和隧道建筑限界隧道净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间隧道建筑限界：为了保证隧道内各种交通工具的正常运行与安全，规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围。2.隧道衬砌有哪些类型？各自的适用条件是什么？（1）整体式混凝土衬砌：是指就地灌注混凝土衬砌，也称模筑混凝土衬砌。其工艺流程为，先立模，再灌注，然后养生、最后拆模。模筑衬砌的特点是：对地层条件的适应性较强，易于按需要成型整体性好，抗渗性强，并适用于多种施工条件，如可用木模板、钢模板或衬砌台车。整体式混凝土衬砌又分为整体式混凝土直墙式曲墙式衬砌两种形式。整体式混凝土直墙式：适用于地质条件比较好，属于我国交通隧道图岩分级中的I、II.II级图岩。曲墙式衬砌：遁用于地质比较差，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。（2）拼装式衬砌：是指由若干在工厂或现场预先制备的构件运入坑道内，然后用机械将它们拼装成一环接着一环的衬砌。由于拼装式衬砌存在着一些缺点，目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道中应用。（3）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合料和水混合成为浆状，喷射到坑道的岩壁上凝结而成。在图岩不够稳定时，可加设锚杆和金属网，构成一种支护形式，简称喷锚支护。适用范图广，并能适应软弱和膨胀性地层隧道开挖及可用于整治坍方和隧道衬砌的裂损。（4）复合式衬砌：把衬砌结构分成不止一层，在不同的时间上先后施作的。可广泛应用于各种隧道工程中，多用于公路隧道中。（5）连拱衬砌：就是将两隧道之间的岩体用混凝土取代或者说是将隧道相邻的边墙连接成一个整体，形威双洞拱墙相连的一种结构形式。一般只适用于长度不超过500米的短隧道。3.隧道洞门的作用、结构类型及其适用条件作用：减小洞口土石方开挖量，稳定边坡，引离地表流水，装饰洞口。结构类型及适用条件（1）洞口环框：适用于洞口石质为坚硬而稳定的Ⅰ或Ⅵ级围岩，地形陡峻而又无法达到排水要求时。（2）端墙式洞门：适用于地形开阔，岩质基本稳定的Ⅰ~Ⅲ级围岩地区，支护洞口仰坡，并将仰坡水流汇集排出。（3）翼墙式洞门：适用于山体纵向推力较大，洞口地质较差的Ⅳ级及以上围岩，增加洞门的抗滑动和抗倾覆能力。 （1）柱式洞门：适用于地形较陡，地质条件较差，仰坡可能下滑，而又受地形或地质条件限制不能设置翼墙时，增加端墙稳定性。（2）台阶式洞门：适用于傍山侧坡地区，洞门一侧边坡较高时，减小仰坡高度及外漏坡长。（3）斜交洞门：线路方向与地形等高线斜交时，可将洞门做成与地形等高线一致，使洞门左右保持近似对称。（4）削竹式洞门：适用于洞口段有较长的明洞衬砌，由于洞门背后一定范围内是以回填土为主，山体的推滑力不大；地形相对比较对称和不太陡峻。1.明洞的结构类型及其适用条件明洞的结构类型园地形、地质和功能的不同而有许多种形式，采用最多的是拱式明洞和相式明洞。拱式明洞：当洞口的地形或地质条件难于用暗挖的方法修建隧道时，需要修筑拱式明洞来防护。按照它所在的地位可以分为：①路堑式拱形明洞：又可以分为对称式和偏压式。对称式使用于路整式边坡处于对称或接近对称，边披岩层基本稳定，仅防边坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口破碎，覆盖层较薄而难以用暗挖法修建的隧道。偏压式明洞适用于两侧边坡高差较大的不对称路整。②半路堑式拱形明洞：在傍山隧道的洞口或傍山线路上，一侧边坡陡立且有塌方、落石的可能，对行车安全有成胁时，或隧道必须通过不良地质地段而急需提前进洞时，都宜修建半路堑式拱形明洞。又分为偏压科墙式和单压耳墙式。偏压斜墙式遁用于地形倾斜，低侧处路堑有较宽的地面供回填土石，以增加明洞抵抗侧向压力的能力。单压耳墙式适用于外侧地形低下，不能保持回填土的天然稳定坡度，或是按天然稳定披度则边披将乏仲很远时的情况。棚式明洞：当山坡的塌方、落石数量较少，山体侧向压力不大或因地质、地形限制，难以修建拱式明洞时可以采用。又分为盖板式、钢架式和悬臂式三种。盖板式：当基岩层完整，坡面较陡，地下水不大，采用重力式内墙开抗量较大时，可采用钢筋混凝土锚杆式内墙。钢架式：当地形狭窄，山坡较陡，基岩埋置较深而上部地基稳定性差时，为了使基础置于基岩上且减少基础工程，可采用钢架式外墙。悬臂式：对稳定而陡峻的山披，外侧地形难以满足一般棚洞的。地基要求，且落石不太产重的情况，可修建悬臂式棚洞。2.解释铁路隧道避车洞列车通过隧道时，为保证洞内人员及维修设备安全，在隧道两侧边墙上交错均匀地修建了洞室，用于躲避刊车，故称之为避车洞。3.隧道防治水的原则和措施是什么？（1）公路隧道设计规范一般规定隧道防排水应遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理，洞内外应形成一个完整通畅的防排水系统。 （1）治水原则与措施防：防水混凝土;防水层（内贴、外贴）排：暗管;忙沟截：截水天沟;裂缝堵塞堵：注浆1.围岩及围岩分级的定义是什么？围岩：是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体，或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体。围岩分级：根据一个或几个主要指标将无限的岩体划分为具有不同稳定程度的有限个类别，即将稳定性相似的一些围岩归为一类，将全部围岩划分为若干类，这就是隧道围岩稳定性分类，或简称为围岩分类。岩体应力应变曲线：压密阶段、弹性、塑性、破裂破坏2.深浅隧道如何划分？确定深、浅埋隧道的界限，一般情况下应以隧道顶部覆盖层能否形成“自然拱”为原则。深浅埋隧道的分界深度至少应大于坍方的平均高度，且具有一定的余量。根据经验，这个深度通常为2~2.5倍的坍方平均高度。H≥Hp时为深埋，H＜Hp时为浅埋。Ⅰ~Ⅲ级围岩取Hp=2hq，Ⅳ~Ⅵ级围岩取Hp=2.5hq3.我国交通隧道围岩分级法借鉴了泰沙基法，考虑岩体综合物性，总共分几级？可分ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ类围岩4.隧道结构的受力特点？隧道结构体系的概念？受力特点：荷载的模糊性;图岩物理力学参数难以准确获得;图岩压力承载体系;设计参数受施工方法和施作时机的影响很大;隧道与地面结构受力的不同点一图岩抗力的存在。隧道结构体系：由图岩和支护结构共同组成。其中图岩是主要的承载元素，支护结构是辅助性的，但通常也是必不可少的，在某些情况下，支护结构主要起承载作用。5.一般隧道结构上荷载有哪些？永久荷载、可变荷载、偶然荷载6.什么是荷载-结构模型？什么是岩体力学模型？以支护结构作为承载主体，结构力学模型，又称为荷载一结构模型;视图岩为承载主体，支护结构则为约束图岩变形的模型，即岩体力学模型或称为图岩一结构模型。7.衬砌截面强度检算目前有几种方法？破损阶段法：破损阶段法~考虑到结构的塑性阶段，材料塑性极限强度Rb已进入塑性阶段。概率极限状态法：极限状态法~采用数理统计方法，用概率来衡量结构的安全度，或称“可靠度”8.洞门如何验算？ 1.地下结构抗震分析方法有哪些？2.隧道施工方法有哪些？（1）传统矿山法；（2）新奥法；（3）明挖法/暗挖法；（4）盾构法；（5）TBM法；（6）沉管法；（7）顶管法；（8）辅助功法（冻结法，管棚，地层加固等）3.新奥法施工原则是什么，施工方法有哪些？施工原则：少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭施工方法：全断面法;台阶法;分部开挖法;其它施工方法，中隔墙法（简称“CD”法）和交叉中隔墙法（简称“CRD”法）4.盾构法和TBM法适应于什么样的地层？盾构法适于在软岩、土地层；TBM适合硬岩地层5.挖马口的原则是什么？左、右边墙马口应交错开挖，不得对开6.隧道通风有哪些？纵向式通风（射流式通风、风道式、集中排气式），丰横向式通风，全横向式，混合式 1.路线的交通经济分析方法有哪些？2.LCC的定义