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《地下工程空间技术》复习思考题

一、名词解释

1.地下空间—在地球表面以下的土层或岩层中天然形成或经人工开发而成的空间。

2.地下工程—在地面以下土层或岩体中修建各种类型的地下建筑物或结构的工程。

包括地下房屋和地下构筑物，地下铁道隧道、公路隧道、水下隧道和过街地下通道等。

主要是隧道。

3.隧道—建筑在地下的通道建筑物。

或者以某种用途在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。

或者一种修建在地下，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物。

工程中还常将未加支护的毛洞称为坑道。

4.围岩—指坑道周围一定范围内，对坑道稳定有影响的那部分岩体。

或坑道周围一定范围内，受隧道工程施工和使用中车辆荷载影响的那部分岩体。

5.支护—为维护围岩稳定而施作的人工结构。

6.隧道工程施工—是指按照规定的使用目的、规定的设计要求、规定的技术标准，使用适当的人员、资金、机械、材料，运用适当的施工方法、施工技术和施工管理，在指定的地层中修建隧道及地下洞室建筑物的建筑活动。

7.隧道施工方法—隧道施工方法是开挖和支护等工序的组合。

或者为到达规定的使用目的、设计要求和技术标准，使用一定的人员、资金、机械、材料，运用一定的技术措施和管理措施，遵循一定的作业程序，修建隧道及地下洞室建筑物的方法。

8.隧道施工技术—是指在各种建筑环境条件下隧道施工过程中所需的各项技术手段和措施。

9.隧道施工管理—是以履行施工合同为目的，建立和运行隧道施工管理体系，并在运行的过程中加以改进的过程方法。

即对施工过程的计划、实施、检查、改进（PDCA）的程序和方法。

10.衬砌—是指为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。

11.单层衬砌—主要是采用混凝土或钢筋混凝土为材料就地模筑而成，也称为“模筑衬砌”。

12.复合衬砌—由初期支护和内层衬砌组成。

13.拼装衬砌—是将衬砌分解为管片，进行工厂预制，然后运到现场安装。

14.初期支护—初期支护是帮助围岩获得初步稳定，并保证隧道施工期间的安全，以便挖除坑道内岩体的一系列支护结构和工程措施。

隧道初期支护是由喷射混凝土、锚杆、钢架组成的联合支护体系，是隧道衬砌的主要施工步骤。

15.后期支护（内层衬砌）—一般是在施作初期支护并使围岩变形基本稳定后再施作的支护。

16.锚喷支护—锚杆（系统锚杆和局部锚杆），加喷射混凝土（素喷、网喷或钢纤维喷射混凝土），有时加设钢拱架（型钢拱架或格栅钢架）的组合。

或者喷锚支护由喷射混凝土和锚杆构成的永久性衬砌，是采用喷锚支护作永久衬砌的统称，它是由喷射混凝土或纤维喷射混凝土、锚杆、金属网和钢支撑等，根据围岩不同的稳定程度，选择其中一种或几种联合构成的支护形式。

17.超前支护又叫预支护—针对掌子面前方围岩（包括将被挖除的岩体）而采用的一系列支护措施。

超前支护包括：

超前大管棚、超前小导管、超前锚杆等。

超前支护时保证隧道安全进洞，进洞后保证安全出洞。

18.锚杆—用金属或其它高抗拉性能的材料制作的一种杆状构件。

19.喷射混凝土—以压缩空气为动力，将掺有速凝剂的混凝土拌和料与水汇合成为浆状，喷射到坑道的岩壁上并迅速凝结而成的细石混凝土。

20.岩体—岩体是在漫长的地质历史中，经过造岩、构造变形和次生脱变而成的地质体。

（由结构面和结构体组成的具体结构特征的地质体）

21.开挖面的支承作用—开挖面前方将被挖除而尚未挖除的岩体，对已开挖区段围岩的约束作用。

22.开挖方法—指对地下空间开挖成形的方法。

234.围岩的相对稳定性—围岩相对于开挖面大小表现出来的稳定性，称为相对稳定性。

24.掌子面—隧道施工作业最前段的横截面。

25.掘进方式—指对坑道范围内岩体的挖除方式（破岩方式）

26.感度—是指炸药在外界起爆能作用下发生爆炸反应的难易程度，也就是炸药爆炸对外能的需要程度。

27.爆速—炸药爆炸时的化学反应速度。

28.爆力—炸药爆炸时对周围介质作功的能力。

29.猛度—炸药爆炸时对与之接触的固体介质的局部破坏能力。

30.炸药的爆炸稳定性—指炸药经起爆后，能否连续、完全爆炸的能力。

31.装药的殉爆距离—被动药卷能发生殉爆的最大距离。

32.炸药单耗量—指爆破单位体积岩体所消耗的炸药量。

33.光面爆破—是通过调整周边眼的各爆破参数，使爆炸优先沿各孔的中心连线形成“贯通的破裂缝”，然后内圈岩体裂解并向临空面方向抛掷。

34.辅助作业—修建隧道时为配合隧道开挖、出渣运输、初期支护及内层衬砌等基本作业而进行的其他作业的统称。

35.净空—铁路（公路）隧道净空是指轨面（路面）以上衬砌内轮廓线所包围的空间。

36.收敛—隧道围岩内壁面两点连线方向的位移之和。

37.围岩压力—围岩压力指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。

分类：

松动压力（由于开挖而松动或坍塌的岩体以重力形式直接作用在支护结构上的压力）、形变压力、膨胀压力、冲击压力。

38.TBM法或掘进机法简称TBM（tunnelboringmachine）法—是用特制的大型切削设备，将岩石剪切挤压破碎，通过配套的运输设备将碎石运出，挖掘隧道及其它地下空间的一种方法。

39.盾构法—是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。

同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠在后部加压顶进，并拼装预制管片，形成结构的一种机械化施工方法。

40.沉管法—是指将若干个预制段分别浮运到海面（河面）现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内，修建水下隧道的一种施工方法。

41.矿山法—主要用钻眼爆破方法开挖断面至设计轮廓并随之修筑衬砌，而修筑的一种施工方法。

因借鉴矿山开拓巷道的方法得名。

42.明挖法—地下工程浅埋时，可将上覆一定范围内的岩体及隧道内的岩体逐层分块挖除，并逐次分段施作隧道衬砌结构，然后回填上覆土的隧道施工方法。

43.盖挖法—地下工程浅埋时，由地面向下开挖至一定深度后，将结构顶板施作封闭，并恢复地面原状，其余的绝大部分土地的挖除和主体结构的施作则在封闭的顶板掩盖下完成的施工方法。

在

44.分部开挖法—是把设计的巷（隧）道断面划分成若干部分，进行二次及其以上开挖，最后达到巷（隧）道设计开挖断面的一种施工方法。

常用的三种方案：

环形开挖留核心土法、单侧壁导坑法和双侧壁导坑法。

45.钢拱架—采用L、U、I、H字型钢和钢轨、钢管等型钢，加工成所需形状，用整榀安装或杆件拼装方式加固地下工程的支护措施。

现场一般用螺纹钢筋加工制作格栅拱架较多。

多用于软弱破碎较严重、自稳性能差的Ⅳ、Ⅴ级围岩。

可与锚杆、喷射混凝土、钢筋网组成复合支护。

46.浅孔爆破—炮孔直径小于或等于50mm，深度小于或等于5m的爆破作业。

47.深孔爆破—炮孔直径大于50mm，并且深度大于5m的爆破作业。

二、填空

1、隧道结构由________、_______、_______和_______四部分组成。

（围岩、支护、洞门、附属设施）

2、隧道工程的规模大小，一般可以从长度和断面两个方面加以区分。

我国铁路隧道的开挖断面按其开挖断面等级可划分：

断面积在10m2及以下的为__________，断面积在10m2以上至50m2的为_________，断面积在50m2以上至100m2的为_________，断面积在100m2以上的为特大断面。

（小断面、中等断面、大断面）

3、隧道衬砌的构造与围岩的地质条件、隧道结构条件和隧道施工条件密切相关，不同情况下衬砌的构造也不尽相同。

一般衬砌分为______________、____________和____________。

（单层衬砌、复合衬砌和拼装衬砌）

4、岩体工程力学性质的三项重要指标是___________、______________和____________。

（变形特征、强度特征、结构特征）

5、受压岩体的典型全应力一应变曲线可分为____________、_____________、___________、______________四个阶段。

（压密阶段，弹性阶段，塑性阶段，破坏阶段）

6、在工程地质学中，以结构面的特征为主要分类指标，并考虑结构体的特征、水文地质特征、地质背景条件等因素的影响，可将岩体结构分为_____________、_____________、________________、________________四大类型。

（整体块状结构，层状结构，碎裂结构，散体结构）

7、隧道在交付使用后，有害气体和热量不断积聚，使隧道内的空气变得污浊、潮湿、闷热和缺氧，进而威胁到车辆司乘人员及维修人员的健康。

其有害气体主要有_____________和_____________，为使洞内空气达到无害程度，应采取有效的通风措施，常用的通风措施分_____________和____________两种。

（一氧化碳、氮氧化物，自然通风、机械通风）

8、根据长期的工程实践观察，开挖坑道后围岩发生的破坏失稳大致有_______、_______、________、__________四种表现形态。

（脆性破坏、块状运动、弯曲折断、松动解脱和塑性变形）

9、实践和实验证明，只有围岩的二次应力超过岩体的强度能力时，才能造成岩体的强度破坏。

伴随着强度破坏，围岩出现______________和____________。

岩体的强度破坏和有限的变形，是围岩坍塌失稳的___________条件。

（塑性变形、位移、必要）

10、工程实践证明，隧道围岩是高次___________结构，__________的强度破坏造成的有限变形是围岩整体失稳的前兆，它并不是会导致围岩的___________。

除非渐进的强度破坏引起的变形积累超过其变形能力才会导致围岩的整体失稳，这是围岩失稳的____________条件。

一些隧道在施工中，发生不同规模的整体坍塌失稳，正式变形积累而未加控制的结果。

因此，对于流变性岩体，尤其是___________很强的岩体，在施工中尤其要注意对其____________加以控制以保证围岩的整体稳定。

（超静定、岩体、坍塌失稳、充分、流变性、变形）

11、关于围岩稳定性分级，《铁路隧道设计规范》推荐的分级方法是：

以围岩结构特征、完整状态、________和围岩的弹性波速度作为基本分级指标，将围岩划分为________个基本级别，然后适当考虑____________和_________对围岩稳定性的影响程度对基本级别予以适当修正。

（岩体强度、6、地下水、地应力）

12、锚杆对围岩的加固作用原理主要有_________作用、________作用、______作用、______作用。

（加固、支承，提高层间摩阻力，悬吊）

13、岩体的初始应力包括___________和__________。

（垂直应力、水平应力）

14、水是影响隧道正常施工的因素之一，也是影响隧道正常运营的重要因素之一。

为避免和减少水对隧道工程的危害，我国隧道工作者已总结出“_______、_________、_______相结合，综合治理”的基本原则。

（截、堵、排）

15、围岩____________条件（工程所处的地下建筑环境条件）主要表现为围岩的自稳能力和抗扰动能力、被挖除岩体的坚硬程度以及工程地质条件的变化情况；隧道_____________条件主要表现为隧道断面大小、形状及隧道所处的位置等；隧道____________条件主要表现为隧道施工对围岩的扰动、支护结构对围岩提供限制的有效性、施工对作业空间的要求等。

（工程地质、工程结构、工程施工）

16、新奥法施工的基本原则可以概括为少扰动、早锚喷、勤量测、紧封闭。

少扰动是指在进行隧道开挖时，要尽量减少对围岩的扰动。

因此要求能用机械开采的就不用钻爆法开挖；采用钻爆法开挖时，要严格地进行控制爆破；尽量采用_______断面开挖；根据围岩类别、开挖方法、支护条件选择合理的循环掘进进尺；自稳性差的围岩，掘进进尺应_______一些；支护要尽量紧跟开挖面，缩短围岩应力松弛时间。

（大、短）

早喷锚是指开挖后及时施作喷锚支护，使围岩的变形进入受控制阶段。

这样做一方面是为了使围岩_______不致因过度而产生坍塌失稳；另一方面是使围岩变形适度发展，以充分发挥围岩的自承能力。

（初期变形）。

勤测量是指以直观、可靠地测量方法和量测数据来判断围岩（围岩+支护）的_______，或判断其动态_______，以便及时调整支护参数、开挖方法和施工速度，确保施工安全和顺利进行。

（稳定状态，发展趋势）

紧封闭一方面是指采取喷射混凝土等防护措施，避免围岩因长时间暴露而导致_______和稳定性衰减，尤其是对于_______的软弱围岩；另一方面更为重要的是指适时对围岩施作_______，这样不仅可以及时阻止围岩变形，而其可以使支护和围岩能进入良好的共同工作状态。

（强度、易风化、封闭性支护）

17、当隧道埋置较浅时，可将上覆一定范围内的岩体及隧道内的岩体逐层分块挖除，并逐次分段施作分段隧道陈其结构，然后回填上覆土，这种施工方法是_______。

按照其对边坡维护方式的不同，可将该方法分为_______、_______、_______、_______、_______四种。

（明挖法，放坡明挖法，悬臂支护明挖法、围护结构加支撑明挖法）

盖挖法按照盖板下土体挖除和主体结构施作的顺序可分为_______和_______。

（盖挖顺作法，盖挖逆作法）

18、常用的隧道开挖法有_______、_______和_______。

（全段面开挖法，台阶开挖法，分布开挖法）

19、隧道工程中常使用的凿岩机有_______和_______。

（风洞凿岩机、液压凿岩机）

20、隧道工程爆破一般采用_______方法，即在一个小范围内的_______中，装入足量的炸药，先榨出一个小型槽口，为以后爆破岩体开辟出较多的零时空面：

然后逐层将槽口扩大至设计的断面形状和_______。

掏槽形式有_______和_______。

（掏槽爆破，钻孔，大小，直眼式掏槽，斜眼式掏槽）

21、出渣运输是隧道作业的基本工序之一，其工序可分解为装渣、_______和_______。

（运渣，卸渣）

22、围岩压力是坑道围岩与_______相互作用的结果。

（支护）

23、隧道掘进方式有钻眼爆破掘进、_______、_______、_______和_______四种。

（全断面掘进机掘进、自由断面挖掘机掘进、人工掘进）

24、锚杆按其对围岩加固的区域可分为_______、_______和超前锚杆三种。

（系统锚杆、局部锚杆）

25、根据盾构前部构造不同可分为_______盾构和_______盾构两种。

（敞胸式、闭胸式）

26、喷射混凝土是以_______为动力，将掺有_______的混凝土拌合料与水汇合成浆状、喷射到坑道的岩壁上并迅速凝结而成的细石混凝土。

喷射混凝土的工艺流程有干喷、_______、_______和_______。

（压缩动力、速凝剂、潮喷、湿喷、混合喷）

27、干喷是将骨料、_______和_______按一定比例干拌均匀，然后装入喷射机，用_______使干集料在软管内呈悬浮状态到喷枪，再在喷嘴处与_______混合，以较高速度喷射到岩面上。

（水泥，砂，压缩空气，高压水）

28、钢拱架按结构形式有_______和_______两类。

（钢拱格栅、钢拱架）

29、按作用机理可将注浆加固分为两类：

_______即用各种大小压力是用水泥沙浆活化学浆液挤压填充土的孔隙或岩层缝隙；电动注浆是在施工中以注浆管为_______、滤水管为_______，通过直流电电渗作用下孔隙水的流动，在土中形成渗浆通道，化学浆液随之渗入孔隙而使土体结硬。

（压力注浆、阳极，阴极）

30、常用超前地质预测、预报方法有常规的地质法、_______和_______。

（物理探测法、钻探法）

31、隧道施工过程中主要量测的项目有_______、坑道周边相对位移、围岩内部位移、锚杆或锚索内力及抗拔力、支护与围岩之间的接触应力用_______进行量测。

（拱顶下沉，收敛计，位移计，钢筋计，压力盒）

32、单层衬砌主要是通过调整断面形态和_______来适应不同的地质条件。

按其断面形态可将单层衬砌分为_______和_______。

（衬砌厚度、直墙式衬砌、曲墙式衬砌）

33、内层衬砌的施工方法有_______和_______。

（顺作法、逆作法）

34、在洞口的选择上，一般应遵循_______原则。

（早进晚出）

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，适当延长洞口和隧道的长度，尽量避免对山体的大挖大刷，提倡零开挖洞口，让隧道洞口周围的植被得到妥善保护，维护原有的生态地貌，较安全可靠。

.即未到山体之前先进洞，尽量远离山体后再出洞。

35、为减小水的危害，一般水文地质条件下的隧道均应设置排水设施以汇集、引流、江隧道内的水排到洞外，隧道内的排水设施有_______、_______和_______等几种。

（盲沟、泄水孔、排水沟和渡槽等）

36、隧道施工期间的排水包括洞外排水和_______。

洞外排水主要做好洞口的防洪和_______，防止雨季到来时山洪或_______倒流入洞。

（洞内排水，排水设施，地面水）

37、在隧道施工中，由于钻眼、爆破、装渣、喷混凝土等原因，洞内空气中漂浮着大量的粉尘，这些粉尘对施工人员的身体健康危害极大，因此必须在隧道施工过程中进行防尘工作。

在隧道施工中采取_______、_______、_______和_______相结合的综合性防尘措施。

（湿式凿岩、机械通风、喷雾洒水和个人防护）

38、隧道施工方法的原则；首先考虑围岩的_______；再者考虑隧道的工程结构条件；最后考虑随到的施工使用条件。

充分研究、综合考虑确定。

所选的施工方法必须与围岩的自稳能力相适应；必须与被挖除岩体的坚硬程度相适应；必须与工程地质条件的变化相适应：

必须与隧道_______、_______及洞室的组合情况相适应；必须与施工技术水平相适应；必须尽量减少对围岩的扰动等。

（工程地质条件、断面大小、形状）

39、隧道洞口段施工应遵循_______的基本准则。

（先护后挖）

40、在隧道的设计阶段、施工准备阶段及施工阶段都应编制相应的施工组织设计文件、依次是初步设计组织设计、_______和_______。

（指导性施工组织设计、实施性施工组织设计）

41、隧道施工采用的辅助坑道有_______、_______、_______、平行导坑四种。

（横洞，斜井、竖井）

42、隧道围岩内部位移量测的主要目的是了解隧道围岩的______和_______，优化锚杆参数，指导施工。

（径向位移分布、松弛范围）

43、围岩作用于钢支撑上的压力可以用测力计量测，风速测定，施工粉尘浓度测定，_______和_______两大类。

（液压式、电测试）

44、隧道通风测定的主要内容包括测定压力、风速、施工粉尘浓度测定，_______和_______等。

（有毒气体测定，烟雾浓度测定）

45、车辆在白天接近并通过没有照明不良的长隧道时，司机的视觉在车辆驶入隧道时会出现_______，而在驱出隧道时会出现_______。

（黑洞效应，白洞效应）

46、喷射混凝土具有支撑作用、____________作用、粘结作用和______作用等。

（填补、封闭）

47、瓦斯爆炸条件是空气中瓦斯含量达到一定_________并有_______。

（浓度、火源）

48、起爆炸药的方法有_______。

（火雷管起爆法、电雷管起爆法、导爆索起爆法、导爆管雷管起爆法）

三、选择题（每题至少有一个正确答案）

1、按隧道所处的地质条件可将隧道分为（AB）。

A.土质隧道B.石质隧道C.山岭隧道D.矿山隧道

2、按隧道的埋置深度可将隧道分为（AB）。

A.浅埋隧道B.深埋隧道C.水底隧道D.水下隧道

3、行业习惯上常按隧道的作用将其分为（ABCD）。

A.交通隧道B.输水隧道C.市政隧道D.矿山隧道

4、按隧道所处的位置可将隧道分为（ABCD）。

A.山岭隧道B.水底隧道C.地铁隧道D.水下隧道

5、我国公路（铁路）隧道按长度等级可划分为（ABCD）。

A.短隧道B.中长隧道C.长隧道D.特长隧道

6.我国铁路隧道按开挖断面等级可划分为（ABCD）。

A.小断面隧道（断面积=<10m2）B.中等断面隧道（断面积10～15m2）

C.大断面隧道（断面积50～100m2）D.特大断面隧道（断面积>100m2）

8.以下各项中属于隧道附属设施的是（ABCD）。

A．安全避让设施B.排水设施C.电力、通讯信号的安防设施D.洞门检查梯

9.常见岩体的结构有（ABCD）。

A.整体块状结构B.层状结构C.破裂结构D.三体结构

10.受压岩体的经典全应力—应变曲线可分为几个阶段分别是（ABCD）。

A.压密阶段B.弹性阶段C.塑性阶段D.破坏阶段

11.常见围岩的破坏失稳形态有（ABCD）。

A.脆性破坏B.块状运动C.弯曲折断D.松动解脱和塑性破坏

12.岩体的强度破坏和有限的变变形，是围岩坍塌失稳的（B）条件。

A.充分B.必要C.充要D.即不充分也不必要

13.在一定的工程结构条件和一定的施工条件下，隧道围岩整体坍塌失稳的充要条件是（C）。

A.岩体强度破坏B.岩体强度破坏和有限的变形

C.岩体的强度破坏和整体变形过度D.岩体整体变形过度

15.复合式衬砌不包括的内容是（D）。

A.喷锚支护B.钢拱架支护C.二次衬砌D.导管预注浆

16.隧道用水治水方案应根据下列哪个确定（D）。

A.经济合理B.确保围岩稳定C.环保D.以上答案均正确

17.明挖法施工说明正确的是（B）。

A.开挖到预定深度后，按底板—侧壁—顶板的顺序修筑为逆筑法

B.在开挖过程中结构物的顶板利用刚性支撑结构先行修筑；后进行开挖为逆筑法

C.分部开挖法委一次性开挖到设计标高，在进行支护。

D.以上说法都对。

18.下列不属于隧道初期支护的是（C）。

A.喷射混凝土B.钢格栅C.二次衬砌D.锚杆

19.关于矿山法施工中应遵循的原则，下列说法正确的是（A）。

A.围岩是隧道的主要承载单元，施工中必须充分保护围岩

B.为充分发挥威严的结构作用，应允许围岩无限变形

C.围岩变形主要是监控量测人员的工作，与其他工作人员无关

D.隧道施工过程中其围岩和支护结构力学状态几乎是无变化的

20.铁路隧道技术规范中治水原则为（C）。

A.采用防水措施B.采用防排结合的措施

C.截、排、堵结合，因地制宜综合治理，达到防水可靠，经济合理的效果

D.采取排水措施，将洞内水引到洞外

21.铁路隧道排水措施不包括（B）。

A.较长的地下水流向明确，设泄水孔排水B.在二衬背后设置防水层

C.在衬砌背后设置纵、横排水沟D.洞内设置排水沟

22.公路隧道支护结构由内之外的布置顺序为（D）。

A.二次衬砌、围岩、初期支护B.二次衬砌、防水层、围岩喷射砼

C.初期支护、防水层、二次衬砌围墙D.二次衬砌、防水层、初期支护、围岩

23.浅埋段隧道指的是覆盖层不知毛洞洞跨（B）倍的隧道或隧道段。

A.1B.2C.3D.4

24.洞门的特点和作用说法正确的是（ACD）。

A.洞门是隧道的重要组成部分，设置在隧道两端和地面接壤处

B.洞门是隧道施工中最不容易坍塌的地方

C.洞门保持洞口边坡的稳定和坡的安全，引离地表水流

D.洞门可减少洞口土石方开挖量，装饰洞口

25.处理隧道涌水可采取的辅助工方法有（ABCD。

）

A