隧道工程课后习题参考答案

、名词解释：1、隧道：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。2、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衬砌。3、洞门：在隧道洞口用圬工结构砌筑并加以一定建筑物装饰的支挡结构物。4、明洞：用明挖法修建的隧道。5、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，用于躲避列车，故称之为避车洞。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：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（土）体。8、围岩分级：根据岩体的若干指标，按照稳定性将围岩分成不同的级别。9、洞口段：指洞口浅埋段，即开挖可能给洞口地表造成不良影响的范围。10、岩爆：岩体中聚集的高弹性应变能因隧道开挖而发生的一种应力突发现象。二、简答题：1.隧道按使用功能分类时有哪些？答：交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军工与人防工程2.交通山岭隧道的主要功能及特点。答：功能：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、避开其他重要建筑物等；特点：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，3.施工作业环境和条件较差。3.隧道工程勘察的基本内容是什么？地质调查后应提供的主要资料有哪些？答：基本内容：（1）隧道工程调查，（2）隧道路线确定，（3）洞口位置选择。资料选择：隧道所在地区自然条件调查、隧道工程对周围环境影响的调查、工程地质 及水文地质的勘察、地形测量、导线测量。1.越岭隧道位置选择时要考虑的主要因素是什么？答：路线总方向上的垭口2.地质条件3.隧道长度4.两侧展线难易程度5.工程量大小6.路、桥、隧总体线形。5.选择洞口位置时应遵循的原则是什么？期工程意义是什么？答：原则：早进洞、晚出洞意义：确保施工、运营的安全。6.能否解释纵坡的形式、适用条件级限制坡度？答：纵坡类型：单向坡和人字坡适用条件：单坡：用于线路紧坡地段或展线地区。单坡有利于自然通风。施工过程中低洞口有利。人字坡：隧道如双向对头掘进，为施工排水，可采用“人”字坡。但不利于通风。限制坡度：隧道规范要求纵坡应不小于0.3%并不大于3%铁路因为湿度和空气阻力的影响考虑折减。7.隧道勘察主要阶段有哪些？答：可行性勘察；初步勘察；详细勘察。8.隧道勘察的主要手段有哪些？答：1.挖探，2.简易钻探，3.钻探：冲击钻、回转钻等，4.地球物理勘探。9.铁路隧道纵断面设计的主要内容有哪些？答：1.坡道形式，2.坡度大小，3.坡度连接，4.坡段长短，5.隧道内列车最小行车速度。10.曲线隧道加宽的原因是什么？绘图说明铁路隧道如何加宽？答：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。为了保证列车在曲线隧道中安全通过，隧道中曲线段的净空必须加大。缓和曲线中直线断向|点加宽断向圆曲线加加次川宽断面 d圆曲线地段隧道中线偏移距离;R一圆曲线半径。5.隧道衬砌有哪些类型？各自适用条件是什么?答：整体式混泥士衬砌中的宜墙式衬砌适用于地质条件较好的I、U、川级围岩，曲墙式适用于地址比较差，岩体松散破碎，强度不高，又有地下水，侧向水平压力相当砌。大的情况；拼装式衬砌，喷锚支护，复合式衬砌，连拱衬6.隧道洞门的作用、结构类型及适用条件？答：作用：较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：洞口环框适用于坚硬而稳定的一级围岩，地形陡峻而无排水要求；端墙式洞门地形开阔，岩质基本稳定的I?川级岩地区；翼墙式洞门地质较差，山体纵向推力较大的洞口；柱式洞门适用于地形较陡，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；台阶式洞门适用处于傍山侧坡地区，东门一侧边坡较高时；斜交洞门适用于线路方向与地形等高线斜交时；削竹式洞门地形相对比较对称和不太陡峻时。7.明洞的结构类型及其适用条件。答：明洞的适用条件：当遇到地质状况差且洞顶覆盖层薄，用暗挖法难以进洞时，或洞口边坡上有落石而危及行车安全时。类型：路堑式拱型明洞、半路堑式拱型明洞、盖板式明洞、钢架式明洞、悬臂式明洞。8.支护结构的基本作用及应满足的基本要求是什么？答：作用：在于保证隧道断面的使用净空，防止岩体质量恶化；承受可能的各种荷载，使隧道支护体系有足够的安全度。要求：1.必须与周围岩体大 面积地牢固接触，即保证支护一一围岩作为一个统一的支护体系而共同工作。2.要允许围岩及支护结构产生有限制的变形，以充分发挥围岩的承载作用而减少支护结构的受力，但又必须保证支护结构及时施作。5.铁路隧道的附属建筑有哪些？答：避车洞、电力及通讯设施、运营通风设施。6.公路隧道的附属建筑有哪些？答：紧急停车带、横洞和预留洞室、运营通风设施、运营照明设施。7.铁路隧道大、小避车洞的作用各是什么？如何设置？答：大避车洞：存放维修设备与材料；小避车洞：方便人员躲避列车。1.隧道内大、小避车洞应交错设置于两侧边墙内，大避车洞之间设小避车洞，2.不得将避车洞设于衬砌断面变化处、不同衬砌类型衔接处或变形缝处，3.隧道行人较多，或曲线半径小，视距较短时，小避车洞还可适当加密。8.我国隧道工程的治水原则是什么？治水措施主要由哪些？答：原则：防、排、截、堵。防水混凝士；防水层(内贴、外贴)；止水带；暗管；盲沟；截水天沟；裂缝堵塞；注浆。9.公路隧道的通风方式有哪些？各适用哪些条件？答：1、射流式通风：双向交通时可用于答：长度1km以下的隧道和单向交通时可用于2km左右的隧道，2.带竖井的纵向式通风：长大隧道，3.半横向式通风：适应1-3km隧道，4.全横向式通风：长大隧道、重要隧道和水底隧道，5.混合式通风：长大隧道。10.公路隧道如何选择通风方式？为什么这样选择？答：通常200米以下设自然通风。宜设置机械通风的条件：双向交通隧道： LXN>6X105单向交通隧道：LXN>2X105。5.长大隧道照明如何设置？答：分为五个阶段：洞口接近段、入口段、过渡段、中间段、出口段。6.简述围岩压力的定义及其影响因素？答：围岩压力：地层对洞室的作用力，广义：包括有、无支护时的压力，狭义：仅指对支护的压力。影响围岩压力的因素：㈠地质因素：1.岩体初始应力状态，2.岩石力学性质，3.岩体结构面，4.地下水等；㈡工程因素：1.施工方法，2.支护设置时间，3.支护本身刚度，4.隧道断面形状等。7.深浅隧道如何划分？答：深、浅埋隧道的判定原则：Hp=(2?2.5)hqH>Hp时为深埋，H8.VHp时为浅埋，H为覆盖层厚度。.9.简述深浅隧道围岩松动压力的确定方法。答：浅埋隧道围岩松动压力的确定方法：①士柱法，②一院法。10.围岩的工程性质有哪些？对围岩稳定性影响最大的是什么性质？答：物理性质、水理性质和力学性质。对围岩稳定性影响最大的是力学性质。11.影响围岩稳定性的因素有哪些？答：1、地质因素：⑴岩体结构特征，⑵结构面性质和空间的组合，⑶岩石的力学性质，⑷地下水的影响，⑸围岩的初始应力状态；2、人为因素：⑴隧道形状和尺寸，⑵支护结构类型，⑶施工方法。 5.围岩分类的基本要素有哪些？答：3个基本因素：①岩性：抗压强度、弹性模M、弹性波速等，②地质构造：岩体完整性或结构状态，③地下水：地下水发育时，围岩级别应降低。1个附加因素：④初始地应力：适当考虑。6.围岩的压力有几种？答：围岩压力分类：1?松动压力，2?形变压力，3?膨胀压力，4?冲击压力。7.新奥法的施工方法有哪些？它们各自的特点即使有条件？答：全断面法，长台阶法，短台阶法，超短台阶法，环形开挖留核心土法，单侧壁导坑法，双侧壁导坑法（眼镜工法）。8.与传统矿山法比，新奥法有什么优势？答：1.锚喷支撑节省木材；及时施作；有效控制围岩变形；充分发挥围岩的承载能力。2.控制爆破能有效的形成开挖轮廓线，降低对围岩的扰动。3.施工空间大。9.什么是辅助措施？具体有哪些？哪些属于预加固？哪些属于预支护？答：辅助施工措施：对地层进行预支护或预加固。预支护：预留核心土、超前锚杆、管棚，等；预加固：地层注浆、地表锚喷加固。预支护兼预加固：超前小导管注浆10.洞口段施工最关键的工序是什么？可以采用的主要施工方法有哪些？答：洞口段施工中最为关键的工序是进洞开挖。方法：1.全断面法进洞， 2.台阶法进洞，3.其它进洞方法。34.隧道遇到溶洞时的处理方法有哪些?答：处理溶洞的方法：“弓I、堵、越、绕”四种。35.预注浆加固地层的方法有哪些？答：⑴渗入性注浆、⑵劈裂性注浆、⑶压密性注浆、⑷高压喷灌注三、计算题:莫单线隧道处于w围岩，埋深8m宽度7.4m,高度8.8m,容重21.5KN/m3,试计算竖值压力和水平压力。解:查得％日勺归23°tanL428,tanM.425lan=tan+tanp(tanf氐+1)"tanA-tanA=1.428+2=-=-0-116tan0[1tanQ(tai-tan0)+tan%tand]Q浅H4浅=浅二H(1ta)二162.83kN/mBtBte}=yhk=19.95kN/me.二”少十/）兄=41.90kN/战