隧道工程考试复习.docx

【交通山岭隧道的主要功能及特点 ？功能：既可使线路顺直，避免许多无谓的展线，缩短线路，又可以减小坡度，使运营条件得以改善，从而提高牵引定数，多拉快跑。 特点1.克服高程障碍2.裁弯取直(缩短线路) 3.避开不良地质地段4.避开其他重要建筑或工程等【越岭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。【隧道洞门的作用、结构类型及其适用条件。 作用：减少洞口土石方开挖量，稳定边坡，引离地表流水，装饰洞口。 结构类型：①洞口环框：当洞口石质为坚硬而稳定的I级围岩，地形陡峻而又无法排水要求时，可以设置一种不承载的简单洞口环框。  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：当洞口地质较差，山体纵向推力较大时，可以在端墙式洞门意外，增加单侧或双侧的翼墙，即翼墙式洞门。 ④柱式洞门：当地形较陡，地质条件较差，仰坡有下滑的可能性，而又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时，可以在端墙中部设置两个断面较大的柱墩，以增加断墙的稳定性。 ⑤台阶式洞门：当洞门处于傍山侧坡地区，洞门一侧边坡较高时，为减小仰坡高度及外漏坡长，可以将端墙一侧顶部改为逐步升级的台阶形式。 ⑥斜交洞门：当线路方向与地形等高线斜交时，也可将洞门做成与地形等高线一致，使洞门左右可以仍保持近似对称。 ⑦削竹式洞门：当隧道洞门段有一节较长的明洞衬砌时，由于洞门背后一定范围内是以回填土为主，山体的推滑力不大时地形相对比较对称和不太陡峻，可采用削竹式洞门。【围岩压力：指引起的下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。它包括由地应力引起的围岩应力及围岩变形受阻而作用在支护结构上的作用力。【围岩压力分类：（1）松动压力（2）变形压力（3）膨胀压力（4）冲击压力【新奥法的施工方法有？它们各自的特点及适用条件？ 1）全断面法其优点是：工序少，相互干扰少，便于组织施工和管理；工作空间大，便于开展大型机械化施工；开挖一次成型，对围岩的扰动次数少，有利于围岩的稳定；施工进度快，这是矿山法中进度最快的方法。 全断面法原则上适用于Ⅳ~Ⅰ级围岩中的铁路单线隧道、Ⅲ~Ⅰ级围岩中的铁路双线和公路双车道隧道；必须具备大型施工机械；隧道长度或施工区段长度不宜太短，否则采用机械化施工的经济性差，根据经验，这个长度不宜小于1km。 2 ）台阶法，分为：①长台阶法，②短台阶法，③超短台阶法。其共同特点是初期支护能尽快闭合。长台阶法适用范围较全断面法广泛，当全断面缺乏大型机械，或者短隧道施工调用大型机械不划算时，都可以考虑改用长台阶法，长台阶法一般用于Ⅲ~Ⅰ级围岩中的双线铁路隧道，或Ⅳ级围岩中的单线铁路隧道，以及公路隧道中开挖宽度相当的隧道。短台阶法缺点是长度有限，出碴时对下半断面施工的干扰较大，不能全部平行作业，可以用于稳定性较差的围岩，主要用于Ⅴ、Ⅳ级围岩。超短台阶法适用于在软弱地层中开挖的施工方法，一般在爆破施工难度较大的地层（如膨胀性围岩、土质地层等）中采用。 3）分部开挖法，分为：①环形开挖留核心土法，②单侧壁导坑法，③双侧壁导坑法。环形开挖留核心土法（台阶分部开挖法、留核心土法）主要优点：①开挖工作面稳定性较好。②施工安全性好。③施工速度可加快。适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩。单侧壁导坑法主要优点是明显地提高了围岩的稳定性，缺点是提高工程的造价。适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩。双侧壁导坑法特点是施工安全，但进度慢，成本高。适用于在软弱围岩中，当隧道跨度更大，或因环境要求，对地表沉陷需严格控制时。 4）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），适用于软弱地层的施工方法，特别是对于控制地表沉陷有很好的效果，一般主要用于城市地铁隧道施工中。【隧道爆破施工中，采用光面爆破与预裂爆破技术的作用是什么作用是减小对围岩的扰动，爆破出理想的开挖轮廓。一、采用光面爆破的作用是尽可能保存围岩自身原有的承载能力，改善衬砌结构的受力状况；围岩壁面平整，减小了应力集中和局部落石现象，增加施工安全度；减小超挖和回填量，若与锚喷支护相结合，能节省大量混凝土数量，降低工程造价，加快施工进度。二、采用预裂爆破的作用是减少单孔装药量，炸药分布比较均匀，对围岩的破坏扰动更小。【新奥法的基本概念：用薄壁支护手段来保持围岩强度，控制围岩变形，以发挥围岩的自承载能力，并通过施工监控测量来指导隧道工程的设计与施工。【新奥法施工基本原则：少扰动，早支护，勤量测，紧封闭【TBM法：隧道掘进机施工方法掘进机的类型：1.全断面掘进机，分为开敞式掘进机、护盾式掘进机（单护盾，双护盾）2.臂式掘进机【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5洞内设置隐蔽设施，便道6使机车具有良好的空气动力学特征7改善轨道结构【主要空气动力学效应的影响：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，影响在隧道中待避的作业人员；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。【岩爆，也称冲击地压，发生在煤矿中一般叫冲击地压，发生在岩层中叫岩爆。它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象 【岩爆的防治措施：1强化围岩；2弱化围岩【支护：为地下硐室开挖后的稳定及施工安全，而采取的支持、加强或被覆围岩的构件或其他措施的总称。采用传统矿山法施工时，支护类型有保留矿柱、架设支架、加固岩石三种。采用新奥法施工时，按支护作用效果可分临时支护和永久支护两类，包括喷锚支护、钢木支撑、混凝土衬砌、注浆支护等多种类型【管棚：一般是沿地下工程断面的一部分或全部，以一定的间距环向布设，形成钢管棚护。管棚超前支护是为了在特殊条件下安全开挖，预先提供增强地层承载力的临时支护方法【影响围岩压力的因素：地质因素：岩体初始应力状态、岩石力学性质、岩体结构面。工程因素：施工方法、支护设置时间、支护本身刚度、坑道形状【影响围岩稳定的因素：1地质因素，岩体机构特征、机构面性质和空间的组合、岩石的力学性质、围岩的初始应力场、地下水情况。2工程活动所造成的认为因素，坑道尺寸和形状、施工中所采用的开挖方法。【产生超挖的原因：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【辅助导坑的分类：横洞、平行导坑、斜井、竖井等。作用：增加作用面以加快施工速度，缩短工期，改善施工条件、减少施工干扰、布置管路、线路提供有利条件。【隧道净空：是指隧道内轮廓线所包围的空间，包括公路隧道建筑界限、通风及其它功能所需的断面积。【隧道的建筑界限：是为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限界。【治水原则：防、排、截、堵【洞口对地形地质条件的考虑：1洞口尽可能的设置在山体稳定、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；3洞口应尽可能设在线路与地形等高线相垂直的地方，使洞门结构物不致受到偏压力作用；4当隧道附近有河流、湖泊等水源时，洞口标高应在洪水位安全线以上，以防洪水倒灌隧道；5若进洞处岩壁陡立。基岩裸露，则最好不刷动原生坡面；6必须认真考虑如何尽量少破坏天然植被，考虑爆破、噪声、水质污染对环境的影响。