隧道工程复习提纲.doc

矿建2013级《隧道工程》复习提纲一、名词解释1.新奥法：用薄层支护手段来保持围岩强度，控制围岩变形，以发挥围岩的自身承载力，并通过施工监测量测指导隧道工程的设计与施工。2.隧道净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间。3.隧道建筑限界：为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全，而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。4.避车洞：当列车通过隧道是，为了保证洞内行人、维修人员及维修设备的安全，需在隧道两侧边墙上均匀交错的修建洞室，用于躲避列车。5.自然通风：利用洞内的自然风流和列车运行所引起的活塞风来达到通风的目的。6.纵向式通风：在通风机的作用下，使风流沿着隧道全长方向流动的通风方式。7.围岩：隧道开挖后其周围产生重分布范围内的岩体，隧道开挖后其稳定性产生影响的那部分岩体。8.围岩压力：引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。9.原始应力：隧道开挖前未扰动的岩体应力状态。10.自然拱：围岩的变形不能得到有效的控制，当变形超过一定限度后，围岩发生松动、坍落，最终在洞室上方形成拱形。支护结构仅承受自然拱范围内坍落岩石的重量，这就是作用在支护结构上的围岩松动压力。11.锚喷支护：由锚杆和喷射混凝土面板组成的支护。12.复合式衬砌：使用开敞式掘进机，可以先施作初期支护，然后浇灌二次模筑混凝土永久性衬砌13.光面爆破：通过正确确定周边眼的各爆破参数，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度的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的爆破技术。14.岩石质量指标：钻探时岩心的复原率，即单位长度的钻孔中10cm以上的岩芯占有的比例。15.隧道：一中修建在地下，两端有出口，供行人,车辆，水流及管线等通过的工程建筑物。16.明洞：在露天的路堑地面上，或是在敞口的基坑内，先修筑建筑物，然后再回填覆盖土石，用明挖法修建的隧道。17.岩爆：岩体中聚集的高弹性应变能，是因隧道开挖而发生的一种应力释放现象。18.瞬变压力：高速列车通过隧道时就好比活塞在管道中向前推进，会产生一系列的压力波动，尤其是列车从开敞的线路刚进入隧道时，列车周围的空气压力由于突然受到隧道有限空间的约束在短时间内产生巨大变化，这种空气压力变化现象称为瞬变压力。二、选择题1隧道施工是指修建(A)。A.隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称；B.地下洞室及巷道；C.躲避洞；D.地下交通工程。2新奥法是（B）A、一种施工方法B、施工原则C、矿山法D、全断面施工法3选择施工方法应根据（C）A、隧道长度B、工期要求C、地质条件D、安全生产6 1明洞主要分为（A）和棚式。A.拱式B.端墙式C.环框式D.遮光式2当洞口可能出现偏压时，应采取措施（C）A、地表锚杆B、喷射混凝土C、平衡压重填土D、深基桩3全断面法适用于V1—IV类围岩,该法可采用深孔爆破,其深度可取(C)。A.1-2米B.2-4米C.3-3.5D.4-64下列叙述错误有（A）1）断层构造方面与隧道轴线的组合关系只有正交和斜交2）隧道施工遇到断层一般先探明断层地质情况后再选用合理的施工方法3）隧道穿过断层地段，施工难度取决于断层的性质、破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性等因素4）通过断层带的各施工工序之间的距离宜尽量缩短，并尽快地使全断面衬砌封闭，以减少岩层的暴露、松动和地压增大5隧道洞口受塌方、落石、泥石流等危害时，通常应设置（D）。A.仰坡B.挡土墙C.拦水带D.明洞6公路隧道围岩分为（D）。A.3B.4C.5D.67公路隧道按其长度分类可分为短隧道、中隧道、长隧道、特长隧道，中隧道长度为（B）A、L≤250B、1000>L>250C、3000≥L≥1000D、L>30008采用先拱后墙法施工时，边墙马口开挖应（C）A、左右边墙马口应同时开挖B、同一侧的马口宜跳段开挖C、左、右边墙马口应交错开挖，不得对开D、先开马口，应开在边墙围岩较破碎的区段9二次衬砌混凝土施工，下列叙述正确有（D）A、初期支护与二次衬砌间空隙，由于对隧道结构影响不大，为了节约成本可不填B、泵砼浇注二衬时，可先从一边浇注完后再浇注另一边C、二次衬砌施工完后再施工隧道仰拱D、二次衬砌施工前应仔细检查已铺设的防水层有无破损，并同时清除防水层表面粉尘和洒水润湿10隧道围岩为坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构，其围岩基本质量指标为550～451MPa，该围岩属于（B）。A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ11采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成一个体系而形成的隧道施工方法称为（A）A.新奥法B.矿山法C.明控法D.盖控法12隧道内反坡排水时，必须采取（A）。A.机械抽水B.井点降水C.深井降水D.顺坡排水13修建在岩层中的隧道称为（B）。A.软土隧道B.岩石隧道C.城市地下隧道D.水底隧道14山岭隧道施工通常采用（A）。A.钻爆法B.地下连续墙法C.盖控法D.盾构法15软土隧道通常修建在（D）地下。A.水底和城市B.山岭和城市C.水底和山岭D.水底和危岩16岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法不包括（D）。6 A.引B.绕C.越D.降E.堵1沿隧道设计断面轮廓线布置的周边眼间距误差不得大于（A）A、5cmB、10cmC、15cmD、20cm2在IV～VI级围岩条件下，全断面开挖法适用于（B）A、3车道隧道B、2车道隧道C、2车道隧道的停车带D、跨度大于20m的隧道3汽车专用公路隧道对防排水工程的质量要求为（D）A、拱部边墙不滴水B、路面不冒水、不积水C、设备箱洞处不渗水D、隧道拱部、墙部、路面、设备洞、车行横通道、人行横通道等均不渗水4二次衬砌的施作时间为（D）A、初期支护完成1个月后B、初期支护完成1.5个月后C、初期支护完成后D、围岩和初期支护变形基本稳定后5就进行地表沉降量测的是（B）A、覆盖层厚度小于20m的隧道B、位于III-I类围岩中且覆盖层厚度小于40m的隧道C、隧道的洞口段D、位于I-II类围岩中的隧道6隧道通过松散地层施工，为了减少对围岩的扰动，施工时常用的手段（B）A、先挖后护B、先护后挖，密闭支撑，边挖边封闭C、强爆破，弱支护D、全断面开挖三、填空题1公路隧道主要的洞门形式有：洞口环框式洞门、端墙式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门、台阶式洞门、斜交洞门、削竹式洞门2我国公路隧道围岩分类标准将围岩共分为__6____类。3围岩压力是坑道围岩与_（支护结构）相互作用的结果。4作用在衬砌上的荷载按其性质可以分为：(主动荷载)和(被动荷载)。5掏槽形式分为：水平楔形式掏槽和垂直楔形式掏槽。6隧道一般可分为两大类：（岩石）隧道和（软土）隧道。7掏槽形式视炮眼与开挖面垂直与否，分为：（斜眼掏槽）和（直眼掏槽）两大类8明洞主要分为两大类，即（拱式明洞）_和（棚室明洞）。9根据锚杆加固范围以及加固效果不同将锚杆分为局部锚杆、系统锚杆10新奥法施工，按其开挖断面的大小及位置，基本上又可分为：全断面法、台阶法、分部开挖法三大类及若干变化方案。11长隧道照明基本上可划分为：接近段、_入口段、过渡段、中间_段和出口段。12防止隧道偏压的措施有平衡压重填土、护坡挡墙、对偏压上方底层挖切。13隧道岩爆防治措施有强化围岩、弱化围岩。14为保证隧道的稳定和行车安全，通常需要修筑主体建筑物和附属建筑物。15水底隧道一般由_水下部分和引道部分组成。16影响坑道围岩稳定性的因素有：地质因素、人为因素。17普氏理论认为在松散介质中开挖隧道，在其上方会形成一个（自然拱）18在弹性抗力的计算上，有__共同变形_理论和局部变形__理论。19盾构壳体由_切口环_、支承环、盾尾、竖直和水平隔板等组成。20埋置较浅的隧道，一般采用（明挖法）施工，埋置较深的隧道则多采用(暗挖法)施工。21隧道纵坡通常不应小于（0.3%），并不大于（3%）。6 22围岩结构状态的完整程度包括了两个含义，一是组成岩体的（完整性），二是这些岩块的（坚硬程度）。23围岩压力类型有垂直压力、（水平压力）、（地下水压力）。24作用在衬砌上的荷载按其性质可以分为：（主动荷载）和（被动荷载）。25用机械方法加固隧道围岩，可设锚杆，张挂金属网，可以提高喷混凝土支护层的抗拉能力、（抗裂性）、（抗震性）。26穿越溶洞区应按具体情况以“避、堵、引、越、绕”的方法处理。27盾构通常由盾构壳体、推进系统、拼装系统、出土系统等四大部分组成。28隧道的防排水可概括为防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理。29当汽车驶近隧道洞口时容易在视觉上产生（白洞）效应，驶出白洞效应，驶进黑洞效应。30岩体的初始应力状态包括：自重应力、构造应力31当围岩的竖向应力已知时，侧向应力的大小可用（侧压力系数）系数表示。32衬砌在受力过程中的变形，一部分结构有离开围岩形成脱离区的趋势，另一部分压紧围岩形成抗力区。33部变形理论是以（温克尔）假定为基础的。34锚杆对围岩的加固作用原理主要有_联结作用、组合作用、整体加固作用。35在施工时，为了使隧道涌水和施工用水能在坑道内的施工排水侧沟中流出，需要0.3%的坡度。如果预计涌水量相当大，则需采用（减缓）的坡度。36隧道内的排水一般均采用排水沟方式，类型主要有双侧水沟和中心水沟。37锚喷支护是锚杆、喷射混凝土、钢筋网喷射混凝土等结构组合起来的支护形式。四、简答题1简述隧道工程的优缺点？优点：1.缩短线路长度，减少能耗2.节约地皮3.有利于环境保护4.应用范围广泛缺点：1.造价较高2.施工期限长3.施工作业环境和条件较差2隧道选择位置时要考虑的主要因素是什么？  （1）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。（2）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。3隧道洞口位置选定原则要求?早出晚进原则。地形地质：1尽可能设在山体稳定、地质好、地下水不丰富的地方2不宜设在垭口沟谷中心或沟底低洼处，不要与水争路3尽可能设在路线与地形等高线相垂直地方，使洞口结构物不受偏压作用4隧道附近有水源时洞口标高应在洪水位安全线以上，以防洪水倒灌5进洞处岩壁陡立，基岩裸露，最好不要刷动原生坡面6注意环境保护。4.简述铁路隧道确定净空的主要步骤①确定隧道的类型选定相应的建筑限界②根据围岩类别初步拟定界面形状和厚度③编制计算机程序④应用结构分析程序5简述明洞的其适用条件?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。①路堑式：又可以分为对称式和偏压式。对称式适用于路堑式边坡处于对称或接近对称。偏压式适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑。6 ②半路堑式：又分为偏压斜墙式和单压耳墙式。偏压斜墙式适用于地形倾斜，低侧处路堑有较宽的地面供回填土石。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。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。①盖板式：当基岩层完整，坡面较陡，地下水不大。②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。③悬臂式：对稳定而陡峻的山坡，外侧地形难以满足一般棚洞的地基要求，且落石不太严重的情况。6隧道的附属设施工程?1铁路：避车洞电力通讯设施运营通风设施2公路：紧急停车带行人行车横洞和预留洞室运行通风建筑物运营照明设施7隧道工程的渗（治）（防排）水原则?防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理。 防，使衬砌结构本身具有一定防水能力 。排，在衬砌与围岩之间布置排水管网，将水引入隧道，从洞内水沟排出。截，截断地表水和地下水流入隧道的通路 。堵，将地下水堵在围岩层中，不使其渗入隧道。8隧道工程施工特点?1.施工全过程受制于地质条件2.大型隐避工程3.施工环境差4.多处偏远山区5.工作面很少6.施工不受气候影响。9简述台阶法开挖的分类、特点及适用范围？(1) 长台阶法：台阶长度L≥5B。甚至可以上台阶先贯通，即为“半断面法”。 特点：进度快，仅次于全断面法。 适用于适用于：III-I级围岩级围岩。 (2)短台阶法：台阶长度：（1～1.5）B≤ L＜5B；  特点：支护闭合时间加快，围岩稳定性增加；台阶缩短加大了对下台阶施工的干扰。 适用于：Ⅳ、Ⅴ级围岩。(3)超短台阶法：台阶长度仅为(3～5m)、 L≤B。  特点：更有利于控制围岩变形，但上下台阶相隔太近，施工干扰大，交替作业。  v  适用于：软弱破碎围岩(Ⅴ、Ⅵ级围岩)，膨胀性围岩和土质围岩，要求及早闭合断面的场合；也适用于机械化程度不高的各级围岩地段。10隧道遇到溶洞时的处理方法？ 隧道遇到溶洞常用的处理方法有四种：“引、堵、越、绕”① 引，遇到暗河或者溶洞有水流时，宜排不宜堵。②堵，对已停止发育、路径较小、无水的溶洞，可根据其与隧道相交的位置及其充填情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石回填封闭；③越，当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞，可加深该侧的边墙基础通过。隧道底部遇有较大溶洞并有水流时，可在隧道底部以下砌筑圬工承重墙，支承结构，跨越而过，在承重墙内应套设涵管引排溶洞水。隧道过墙部位遇到较大、较深溶洞，不宜加深边墙基础时，可在边墙部位或隧底以下筑拱跨过。隧道穿过大型溶洞，情况复杂时，可根据情况，采用边墙梁、行车梁等，由设计单位负责进行特殊设计后再施工。④绕，个别溶洞处理耗时且困难时，可采用迂回导坑绕过溶洞，继续进行隧道前方的施工。11防治岩爆发生的措施?主要有两种：一是强化围岩（喷射混凝土 锚杆加固 锚杆支护等），二是弱化围岩（往岩层注水 解除围岩中高地应力）。6 12锚杆的力学作用?悬吊作用、组合梁作用、组合拱作用、加固作用。13炮眼种类作用?1掏槽眼：为提高爆破效果，宜先在开挖断面的适当位置布置几个炮眼，让其最先爆破，为附近炮眼的爆破提供临空面。2辅助眼：位于掏槽眼与周边眼之间，扩大掏槽眼炸出的槽腔，为周边眼创造临空面。3周边眼：沿隧道掘进断面周边布置的炮眼，炸出合适的隧道断面轮廓。14根据现场监控测量结果，二次衬砌的施做条件1、二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作2、在隧道洞口段、浅埋段、围岩松散破碎段，应尽早施工二次衬砌，并应加强衬砌结构。3、进行二次衬砌施工的作业区段的初期支护、防水层、环纵向排水系统等均已验收合格，防水层表面粉尘已清除干净。4衬砌施工时，其中线、水平、断面和净空尺寸应符合设计要求。5二次衬砌施工时，要求仰拱上的填充层或铺底调平层已施工完毕；地下水已合理引排；施工缝已按设计处理合格；基础部分的杂物及积水已清理干净。6、次衬砌作业区段的照明、供电、供水、排水系统能满足衬砌正常施工的要求，隧道内通风条件良好15围岩分类中应主要考虑的指标？1岩性有关要素（岩石强度、物理性指标）2地质构造~（岩体构造、岩性特征3地下水16.锚喷支护设计的步骤1锚杆的计算和设计2喷射混凝土的计算和设计要考虑1工程地质条件和岩体力学特性2依据不同的围岩压力的特点，对拱，墙等不同的部位，采取不同的支护参数3要体现锚喷支护灵活性的特点4要遵守实测位移评价的原则。17.影响隧道围岩稳定性的地质因素?1岩体结构特征2结构面性质和空间组合3岩石力学性质4围岩的初始应力场5地下水状况18.高速铁路隧道的空气动力效应有哪些？①由于瞬变压力，造成旅客不适，并对铁路员工和车辆产生危害②行车阻力加大，引起对列车动力和能耗的特殊要求③列车风加剧④高速列车进入隧道时会在隧道出口产生微压波，引起爆破噪声并危及洞口建筑物⑤隧道内热量积聚，产生空气动力学噪声19.减少隧道空气动力效应的工程对策？①扩大隧道断面和减少阻塞比②设置洞口缓冲结构③设置通风竖井④修建平行辅助隧道⑤其他措施20.指导性施工组织设计包含哪些主要内容？①工程概况②隧道现场的地形、地貌、地质和水文地质勘探调查的资料③编制依据及编制原则④施工准备及临时设施⑤任务划分、工期及劳动力组织⑥机械配备情况⑦主要施工方案与安排⑧特殊地段施工的措施⑨施工通风与排水⑩采用的新技术新工艺方针目标及技术保证措施质量保证体系。2016年12月第一次修订本提纲因编者水平有限，如有不足之处请谅解！6