铁路隧道第1次作业.docx
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铁路隧道第1次作业
铁路隧道第1次作业
一、单项选择题
1.隧道工程地质勘测的勘探工作分为初测阶段和
（A） 定测阶段
（B） 复核阶段
（C） 钻探阶段
（D） 水文调查阶段
答：
A
2.隧道施工中常用的辅助稳定措施有：
（ ）
1.稳定工作面 2.超前锚杆 3.管棚超前支护 4.注浆加固围岩
（A） 1、2
（B） 1、2、3、4
（C） 3、4
（D） 1、2、3
答：
B
3.1974年挪威地质学家巴顿等人提出了以（ ）为指标的围岩分级方法。
（A） 岩石强度
（B） 岩体综合物性
（C） 岩体弹性波速度
（D） 岩体质量——Q
答：
D
4.洞身开挖采用分部开挖时，应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的（ ）及以上时进行下一部分的开挖。
（A） 50％
（B） 70％
（C） 90％
（D） 100％
答：
B
5.我国现行的《铁路隧道设计规范》中明确规定，目前铁路隧道围岩分级采用以（ ）为基础的分级方法。
（A） 岩石质量指标
（B） 岩石坚固性系数
（C） 围岩稳定性
（D） 岩石强度
答：
C
6.高速铁路列车在隧道中运行时，微气压波产生的根源在于（ ）
（A） 列车高速运行
（B） 隧道断面积
（C） 压力波动
（D） 列车头部形状
答：
C
7.选择越岭隧道的位置主要以选择垭口和确定（ ）两大因素为依据。
（A） 隧道里程
（B） 隧道长度
（C） 隧道设计方法
（D） 隧道高程
答：
D
8.评价喷混凝土的质量，主要是指标不包括：
（ ）
（A） 喷混凝土强度
（B） 喷混凝土刚度
（C） 密实度
（D） 喷混凝土厚度
答：
B
9.隧道洞口位置的选择，应根据地形、地质条件、考虑边坡、仰坡的稳定，综合洞外有关工程及施工难易程度，本着（ ）的指导思想，全面综合地分析确定。
（A） 早进晚出
（B） 早进早出
（C） 晚进早出
（D） 晚进晚出
答：
A
10.隧道的开挖应采取一切措施保护围岩的自承能力，对于硬质岩侧壁宜采用（ ）施工。
（A） 光面爆破
（B） 预裂爆破
（C） 非爆破的机械辅助开挖方法
（D） 超前支护
正确答案：
B
二、主观题
11.
新奥法施工的基本原则可以归纳为：
少扰动、早支护、
勤量测、紧封闭等。
12. 当隧道较长时，可选择设置适当的辅助坑道，如横洞、斜井 、竖井、平行导坑等，用以增加施工工作面，加快施工进度。
13. 隧道施工中常用的辅助稳定措施有：
稳定工作面、超前锚杆、
管棚超前支护、注浆加固围岩等。
14. 岩溶对隧道工程的影响主要有四个方面：
洞害、水害、洞穴填充物及坍塌、洞顶地表沉陷。
15. 施工组织是施工工作的中心环节，也是指导现场施工必不可少的重要文件，其内容包括施工准备、施工组织设计、施工方案、施工进度计划和施工平面图设计等。
16. 修建隧道时为配合开挖、运输、支护及衬砌等基本作业而进行的其他作业，称为辅助作业。
其内容主要有：
压缩空气供应、施工供水、施工供电和照明以及施工通风与防尘等。
17. 隧道开挖爆破的炮眼数目与隧道断面的大小有关，多在几十至数百范围内。
炮眼按其所在位置、爆破作用、布置方式和有关参数的不同可分为掏槽眼、辅助眼、周边眼。
18. 围岩分级？
答：
依据各种围岩的物理性质之间存在的内在联系和规律，可将围岩划分为若干级，这就是围岩分级。
19. 喷射混凝土？
答：
喷射混凝土是使用混凝土喷射机，按一定的混合程序，将掺有速凝剂的细石混凝土，喷射到岩壁表面上，并迅速固结成一层支护结构的施工工艺。
20. 岩爆？
答：
埋深较深的隧道工程，在高应力、脆性岩体中，由于施工爆破扰动原岩，岩体受到破坏，使掌子面附近的岩体突然释放出潜能，这时围岩表面发生爆裂声，随之有大小不等的片状岩块弹射剥落出来，这种现象称之为岩爆。
21. 超前锚杆？
答：
超前锚杆是指沿开挖轮廓线，以一定的外插角，向开挖面前方钻孔安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖等作业。
22. 阻塞比？
答：
阻塞比是指列车断面积与隧道断面积的比值。
23. 初期支护？
答：
为控制围岩应力适量释放和变形，增加结构安全度和方便施工，隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层，称为初期支护。
24. 隧道洞门的作用有哪几方面？
答：
隧道洞门的作用有：
减少土石方的开挖量。
稳定边、仰坡。
引离地表水流。
装饰、美观洞口。
25. 围岩分级的目的是什么？
答：
围岩分级的目的：
作为选择施工方法的依据；
进行科学管理及正确评价经济效益；
确定结构上的松散荷载；
给出衬砌结构的类型及尺寸；
制定劳动定额、材料消耗标准的基础。
26. 铁路隧道纵断面坡道的形式有哪几种？
并简述每种坡道形式的适用范围及优缺点？
答：
坡道形式：
一般可采用单面坡或人字坡。
两种不同的坡型适用于不同的隧道。
对位于紧坡地段，要争取高程的区段上的隧道、位于越岭隧道两端展线上的隧道、地下水不大的隧道，或是可以单口掘进的短隧道，可以采用单面坡型；对于长大隧道、越岭隧道、地下水丰富而抽水设备不足的隧道，宜采用人字坡型.
27. 影响围岩压力的因素是什么？
答：
影响围岩压力的因素很多，通常可分为两大类：
一类是地质因素，它包括初始应力状态、岩石力学性质、岩体结构面等；另一类是工程因素，它包括施工方法、支护设置时间、支护刚度、坑道形状等。
28. 在进行隧道监控量测时，必测项目包括哪些？
选测项目包括哪些？
答：
进行隧道监测时，必测项目包括：
①、掌子面附近的地层特性及支护状况观测；
②、收敛位移；
③、拱顶下沉；
④、地表下沉（浅埋地层）。
选测项目包括：
①、隧道内围岩多点位移；
②、围岩压力及两层支护之间的压力；
③、钢支撑内力及外力；
④、支护结构应力及应变；
⑤、围岩弹性波松动圈测试；
⑥、爆破监测；
⑦、渗压和渗流及温度测试（有水条件下）等等。
29. 隧道施工方法选择主要考虑哪些因素？
答：
隧道施工方法选择主要考虑：
①施工条件；
②围岩条件；
③隧道横断面积（尺寸、形状）；
④埋深（深埋、浅埋）；
⑤工期；
⑥环境条件（爆破震动、地表下沉、噪声、地下水变迁等）；
⑦生产条件（材料、运输、医疗、生活、水电）。
30. 试述隧道施工中遇到的不良地质种类及其施工的一般原则。
并详细阐述其中的任意两种不良地质条件下的具体施工措施。
答：
隧道施工中遇到的不良地质种类有：
富水断层破碎围岩、膨胀性和挤压性围岩、黄土地质、岩溶地质、高地应力硬岩地质、煤系地层等等。
不良地质中隧道施工的一般原则为：
①、充分利用各种手段和方法，尽可能准确掌握不良地质的情况；
②、根据掌握的不良地质情况，制定相应的施工方案和处理措施；
③、随着施工揭露地质，并根据施工安全性和支护措施的效果，及时修正设计，保证施工安全和隧道质量。
这里列举富水断层破碎围岩和黄土地质中隧道的具体施工措施。
（1）富水断层破碎围岩中隧道施工
①、超前地质预报
对于富水软弱破碎围岩隧道，设计一般根据地表探测和少量的地质钻孔，来推断地下深处的隧道地质条件，往往与实际地质条件存在差异。
因此，准确预报施工掌子面前方的地质条件就非常必要，应把地质超前预报作为一个工序纳入生产过程。
地质预报方法主要有：
钻孔超前探测；超前地质导坑；地震波、声波、地质雷达等物理探测。
重点预报内容包括：
开挖面前方的地质情况；围岩整体性、断层、软弱破碎带在前方的位置和对施工的影响；地下水活动情况等。
②、注浆堵水并加固围岩
地下水处理原则：
以堵截为主，排引为辅。
堵截地下水方法：
一类是整个富水段注浆止水，加固围岩，相当于提高围岩等级；如深孔劈裂、挤压注浆。
一类沿隧道开挖轮廓线以外进行环形注浆，形成止水帷幕，防止或减少地下水进入开挖面；如浅孔注浆、管棚注浆、小导管注浆等。
排水辅助措施：
导坑、钻孔；目的是排水降压。
③、开挖及支护
虽地层经注浆加固，为确保施工安全，一般在开挖前采用超前支护，如超前锚杆、超前小导管等；
地下水较大的隧道，开挖前采取排水降压措施，排水主要采用钻孔，钻孔深度应超出注浆范围。
开挖方法视围岩稳定情况，有：
台阶法、正台阶预留核心土开挖法、双侧壁导坑法。
开挖手段有两种：
一是非爆破开挖，如十字镐、风镐或小型挖装机开挖；二是控制爆破，如松动爆破、微振动爆破。
目的是尽可能减少开挖对围岩的扰动。
（2）黄土地质中隧道施工
①、做好黄土构造节理的产状与分布的调查，对因节理切割形成的不稳定部位，加强支护；
②、遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的原则；
③、开挖方法采用短台阶法或分部开挖法（预留核心土），初支紧跟开挖面。
④、采用复合式衬砌，开挖后以喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢支撑作初支，形成严密的体系；必要时设超前支护加固围岩；
⑤、做好洞顶、洞门及洞口的防排水工程；妥善处理陷穴、裂缝；
⑥、在有地下水的黄土地层中，洞内做好排水设施。
铁路隧道第2次作业
一、单项选择题
1.公路隧道设计规范规定的建筑限界高度：
高速公路、一级公路、二级公路取（ ），三、四级公路取4.5m。
（A） 5.5m
（B） 4.8m
（C） 5.2m
（D） 5.0m
答：
D
2.由量测实践可知，掌子面附近的位移呈现空间效应，位移零点约在开挖面前方（ ）附近。
（假设开挖面为圆形，选项中d为掌子面直径）
（A） （2.0～2.5）d
（B） （1.0～1.5）d
（C） （2.5～3.0）d
（D） （1.5～2.0）d
答：
D
3.短台阶开挖法适用于III~IV级围岩，台阶长度为（ ），主要是考虑既要实现分台阶开挖，又要实现支护及早封闭。
（A） 5~8m
（B） 10~15m
（C） 3~5m
（D） 15~18m
答：
B
4.下列各项除（ ）项外，其他均是二次衬砌拆模时间应符合的规定。
（A） 在初期支护变形稳定后施工的，二次衬砌混凝土强度应达到8.0MPa以上。
（B） 初期支护未稳定，二次衬砌提前施做时混凝土强度应达到设计强度的100％以上。
（C） 特殊情况下，应根据试验及监控量测结果确定拆模时间。
（D） 仰拱及填充混凝土强度达到5MPa。
答：
D
5.相对于普通端墙式洞门，喇叭口形洞门对高速铁路隧道引起的空气动力学效应可以起到缓冲效果，以下说法（不考虑反射波与压缩波的叠加情况），你认为合理的是（ ）。
①可以降低压力变化梯度②可以降低压力的峰值
③列车速度越快，压力变化梯度降低的越多④可以降低微压波峰值
（A） ①③④
（B） ①②③④
（C） ①②③
（D） ①②④
答：
A
6.超前锚杆的长度、环向间距、外插角等参数，应视围岩地质条件、施工断面大小、开挖循环进尺和施工条件而定。
一般超前长度为循环进尺的（ ）倍，环向间距采用0.3~1.0m。
（A） 1~1.5倍
（B） 2~3倍
（C） 5~8倍
（D） 3~5倍
答：
D
7.对于水平或缓倾的层状岩层，用锚杆群能把数层岩层连在一起，增大层间摩阻力，从结构力学观点来看就是形成（ ）。
（A） 水平梁
（B） 构造梁
（C） 组合梁
（D） 叠合梁
答：
C
8.我国《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》规定，锚杆的间距不宜大于锚杆长度的（ ），以有利于相邻锚杆共同作用。
（A） 1/3
（B） 1/2
（C） 1/4
（D） 1/5
答：
B
9.喷射混凝土能及早发挥承载作用，它能在（ ）左右终凝，一般2h后即有强度，8h后可达2MPa，24h后可达7~8MPa，4d达到28d强度的70%作用。
（A） 10min
（B） 5min
（C） 15min
（D） 30min
答：
A
10.以下哪一项不属于必测项目。
（ ）
（A） 地质和支护状态观察
（B） 周边位移
（C） 拱顶下沉
（D） 锚杆内力测试
答：
D
二、主观题
11. 隧道内线路纵断面设计就是要选定隧道内线路的坡道形式、坡度大小、坡段长度和坡间的衔接等。
12. 隧道开挖方法实际上是指开挖成形方法。
按开挖隧道的横断面分部情况来分，开挖方法可分为全断面开挖法 、台阶开挖法、分部开挖法等。
13. 为控制围岩应力适量释放和变形，增加结构安全度和方便施工，隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层，称为初期支护。
初期支护一般由锚杆 、喷射混凝土 、钢架、钢筋网等及其它们的组合组成。
14. 在灌注二次衬砌混凝土之前，要进行隧道中线和水平的测量，检查开挖断面或 放线定位，准备混凝土制备和运输等工作。
15. 与钻爆法开挖隧道施工过程相比，掘进机（TBM）法开挖隧道的特点在于施工过程是连续的，具有隧道工程“工厂化”的特点，其优点是安全、 快速 、经济 、 省工与降低劳动强度排渣容易等.
16. 施工方案编制的依据一般有：
施工图、施工现场勘查调查得到的资料和信息 、施工验收规范 质量检查验收标准、安全操作规程、施工机械性能手册，新技术、新设备、新工艺的技术报告。
17. 膨胀性围岩对隧道施工的危害主要有围岩普遍开裂 坑道下沉、围岩膨胀突出和坍塌、隧道底部隆起、衬砌变形和破坏等。
18. 新奥法？
答：
新奥法即奥地利隧道施工新方法（NewAustrianTunnellingMethod–NATM），是以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段，通过监控控制围岩的变形，充分发挥围岩的自承能力的施工方法。
施工原则归纳为：
充分保护并利用围岩的自承能力；其施工要点为控制爆破、锚喷支护和施工监测；其实施方法为设计、施工、监测三位一体的动态模式。
19. 全断面开挖法？
答：
全断面开挖法是按照设计轮廓一次爆破成形，然后支护再修建衬砌的施工方法。
适用条件：
常用在Ⅰ～Ⅲ级硬岩中；
利于组织大型机械化作业，提高施工速度；
隧道长度不宜太短 ，否则采用大型机械化施工时经济性较差。
20. 隧道净空？
答：
隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。
隧道净空根据“隧道建筑限界”确定，“隧道建筑限界”根据“基本建筑限界”制定，“基本建筑限界”根据“机车车辆限界”制定。
“限界”是一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必需的。
“建筑限界”是建筑物不得侵入的一种限界。
21. 复合式衬砌？
答：
复合式衬砌由初期支护和二次衬砌组成，中间加设薄膜防水层。
初期支护是由锚杆、钢筋网和喷射混凝土，必要时有钢架构成的支护结构体系；二次衬砌是初期支护的必要补充，在Ⅲ级及以上围岩中按安全储备设计，但在软弱围岩中，承受相应的形变压力。
22. 溶洞？
答：
溶洞（karstcave）是以岩溶水的溶蚀作用为主，间有潜蚀和机械塌陷作用而造成的基本沿水平方向延伸的通道。
溶洞一般有死、活、干、湿、大、小几种。
死、干、小的溶洞比较容易处理，而活、湿、大的溶洞处理方法则较为复杂。
23. 预裂爆破？
答：
预裂爆破是由于先起爆周边眼，在其他炮眼未爆破之前先沿着开挖轮廓线预裂爆破出一条用以反射爆破地震应力波的裂缝而得名。
在炮眼的起爆顺序上，光面爆破是先引爆掏槽眼，再引爆辅助眼，最后引爆周边眼；而预裂爆破则是首先引爆周边眼，使沿周边眼的连心线炸出平顺的预裂面。
24. 普速铁路隧道净空为什么在曲线地段设置加宽？
答：
25. 简述全断面隧道掘进机的种类和特点？
答：
全断面掘进机分为敞开式和护盾式两类。
敞开式和护盾式掘进机的区别在于：
敞开式掘进机在开挖中依靠撑于岩壁上的水平支撑提供设备推力合扭矩的支撑反力，开挖后的围岩暴露于机械四周；而护盾掘进机则可在掘进中利用尾部已安装的衬砌管片作为推进的支撑，围岩由于有护盾防护，在护盾长度的范围内，不暴露。
一般而言，敞开式掘进机适用于硬岩隧道的开挖，二护盾掘进机更适用于软岩。
26. 简述超前深孔帷幕注浆的注浆机理及适用条件？
答：
注浆机理及适用条件：
渗透注浆：
适用有一定渗透性的地层，如破碎岩层、砂卵石层、中细沙层等；
劈裂注浆：
适用粘土质不透水地层；
压密注浆：
即用浓稠的浆液注入土层；
高压喷灌注浆。
27. 简述高速列车进入隧道的基本现象？
并用图示说明。
答：
当高速列车进入隧道时，强烈冲击处于隧道中的静止空气场，空气的黏性以及隧道壁面和列车表面的摩阻作用使得被排开的空气不能像在隧道外那样及时、顺畅地沿列车两侧和上部形成绕流。
于是列车前方的空气受到压缩，列车后方则形成一定的负压。
这就产生一个压力波动过程。
这种压力波动又以声速传播至隧道口形成反射波，回传，叠加，产生一系列复杂的空气动力学效应。
如图所示：
28. 简述岩爆的特点及其产生的主要条件？
答：
岩爆的特点：
岩爆在未发生前并无明显的预兆。
岩爆时，岩块自洞壁围岩母体弹射出来，一般呈中厚边薄的不规则片状。
岩爆发生的地点，多在新开挖工作面及其附近，个别的也有距新开挖面较远处。
岩爆产生的条件：
地层的岩性条件和地应力大小是产生岩爆与否的两个决定性因素。
能量的观点：
岩爆的形成过程是岩体中的能量从储存在释放直到最终使岩体破坏而脱离母岩的过程。
岩爆是否发生的条件：
岩体中是否储存足够能量、是否具有释放能量的条件、及能量释放的方式。
29. 简述隧道工程施工组织总设计的主要内容。
答：
隧道工程施工组织总设计的主要内容：
●∙编制的依据和原则。
●∙建设项目的工程概况。
（项目用途、工期、经费来源、自然条件、环境条件、勘探资料）
●∙施工计划及主要施工方法（正常施工、特殊施工）
●∙施工设备工作计划（任务划分、工序安排、劳动力组织、经济安排、临时设施）
●∙施工总进度和季（月）计划。
●∙资源需要量计划（材料、水、电、气、设备、人员）
●∙施工总平面设计。
●∙主要施工技术措施（包括新工艺、新技术）
●∙质量、安全、节能的技术措施。
●∙技术经济指标。
30. 论述题：
高速铁路一般均设计为双线，隧道工程设计需作一座双线隧道（单洞双线）和设两座单线隧道（双洞单线）的比较。
试阐述单洞双线隧道和双洞单线隧道各自的优缺点；并结合目前我国已经修建成的部分高速铁路隧道说明单洞双线和双洞单线方案选择的基本原则。
答：
高速铁路均设计为双线，因此存在单洞双线和双洞单线的比较：
从地质条件、建设工期、施工难度和方法、运营通风、防灾救援、工程投资、空气动力学影响等方面综合考虑进行选择，优缺点比较：
单洞双线阻塞比小，能有效提高乘车舒适度；双洞单线有利于防灾救援；
地质条件差，考虑施工难度和风险，宜选用跨度小的双洞单线；地质条件好，可选用单洞双线；
施工方法：
采用TBM或盾构，考虑施工风险，采用双洞单线；运营通风方面，双洞单线利用列车活塞风更有利。
具体见下表：
单洞双线和双洞单线方案选择的基本原则选择原则：
隧道长度小于10km，采用单洞双线，可利用施工期间的辅助坑道作为防灾救援的紧急通道；如郑西线的函谷关隧道（7851m）、秦东隧道（7684m）；
隧道长度10~20km，应结合隧道两端引线、车站布点等相关工程进行系统的经济技术比选，也可结合防灾救援及养护维修考虑，采用双线隧道加贯通平导的方案进行比较。
如霞浦隧道（13099m），采用双线加贯通平导方案，贯通平导对养护维修非常方便；
武广客专大瑶山隧道群之大瑶山一号隧道（10081m）为全线最长隧道，考虑隧道群及两端引线工程，结合空气动力学因素的影响，设计为单洞双线。
隧道长度大于20km，从防灾救援方面考虑，采用双洞单线方案。
兰武二线乌鞘岭隧道（20050m）；石太客运专线太行山隧道（27839m）。
具体的工程可根据学生自己掌握的情况进行阐述！
铁路隧道第3次作业
一、单项选择题
1.进行地表下沉监测时，采用（ ）测量仪器。
（A） 收敛计
（B） 断面仪
（C） 精密水准仪
（D） 全站仪
答：
C
2.衬砌施工缝处采用止水带或止水条防水，设置在结构厚度的（ ）处。
（A） 1/2
（B） 1/3
（C） 1/4
（D） 1/5
答：
A
3.二次衬砌施工前进行放线定位，为保证衬砌不侵入建筑限界，须预留误差量和预留沉落量；其中预留误差量是考虑到放线测量误差和拱架模板就位误差，为保证衬砌净空尺寸，一般将衬砌内轮廓尺寸扩大（ ）。
（A） 1cm
（B） 3cm
（C） 5cm
（D） 8cm
答：
C
4.对于正常的变形量，《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）规定，对于双线隧道一般为不大于（ ），也就是说，当实际变形量超过这一数值时，即认为发生了较大变形。
（A） 15cm
（B） 30cm
（C） 20cm
（D） 25cm
答：
B
5.兰武二线乌鞘岭隧道主要有（ ）不良地质。
（A） 挤压性围岩
（B） 黄土
（C） 溶洞
（D） 瓦斯
答：
A
6.瓦斯是地下坑道内有害气体的总称，其成分以（ ）为主。
（A） H2
（B） H2S
（C） CO
（D）
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