铁路隧道第一次作业.docx

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铁路隧道第一次作业

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铁路隧道第一次作业（总11页）

第一次作业

一、第11页第1、2题

1、简述隧道的定义？

答：

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。

2、隧道的种类有哪些？

答：

隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。

二、第31页第1、2、3题

1、简述隧道工程地质调查与勘测内容？

答：

查明隧道通过地段的地形、地貌、地层、岩性、构造。

岩质隧道应着重查明岩层层理、片理、节理等软弱结构面的产状及组合形式，断层、褶皱的性质、产状、宽度及破碎程度；土质隧道应着重查明土的成因类型、结构、物质成分、密实程度等。

傍山隧道，当外侧洞壁较薄时，应预测偏压带来的各种危害。

查明隧道是否通过煤层、膨胀性地层及有害矿体等。

对含有这些地层的地段，应预测地层膨胀对洞身的影响，并对有害气体或放射性物质的含量作出评价。

查明不良地质、特殊地质对隧道通过的影响，特别是对洞口位置及边坡、仰坡的影响，提出工程措施意见。

2、简述围岩和围岩分级的定义？

答：

在岩石地下工程中，由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体，称为围岩。

围岩分级是指根据岩体完整程度和岩石强度等指标将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别，即将稳定性相似的一些围岩划归为一类，将全部的围岩划分为若干类。

3、简述我国铁路隧道围岩分级的方法？

答：

围岩级别

围岩主要工程地质条件

围岩开挖后的稳定状态（单线）

围岩弹性纵波速度vp（km/s）

主要工程地质特征

结构特征和完整状态

Ⅰ

极硬岩（单轴饱和抗压强度Rc>60MPa）：

受地质构造影响轻微，节理不发育，无软弱面（或夹层）；层状岩层为巨厚层或厚层，层间结合良好，岩体完整

呈巨块状整体结构

围岩稳定，无坍塌，可能产生岩爆

>

Ⅱ

硬质岩（Rc>30MPa）：

受地质构造影响较重，节理较发育，有少量软弱面（或夹层）和贯通微张节理，但其产状及组合关系不致产生滑动；层状岩层为中厚层或厚层，层间结合一般，很少有分离现象，或为硬质岩石偶夹软质岩石

呈巨块或大块状结构

暴露时间长，可能会出现局部小坍塌；侧壁稳定；层间结合差的平缓岩层，顶板易塌落

～

Ⅲ

硬质岩（Rc>30MPa）：

受地质构造影响严重，节理发育，有层状软弱面（或夹层），但其产状及组合关系尚不致产生滑动；层状岩层为薄层或中层，层间结合差，多有分离现象；硬、软质岩石互层

呈块（石）碎（石）状镶嵌结构

拱部无支护时可产生小坍塌，侧壁基本稳定，爆破震动过大易坍

～

较软岩（Rc≈15～30MPa）：

受地质构造影响较重，节理较发育；层状岩层为薄层、中厚层或厚层，层间一般

呈大块状结构

Ⅳ

硬质岩（Rc>30MPa）：

受地质构造影响极严重，节理很发育；层状软弱面（或夹层）已基本破坏

呈碎石状压碎结构

拱部无支护时，可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定

～

软质岩（Rc≈5®～30MPa）：

受地质构造影响严重，节理发育

呈块（石）碎（石）状镶嵌结构

土体：

1.具压密或成岩作用的黏性土、粉土及砂类土

2.黄土（Q1、Q2）

3.一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土

1和2呈大块状压密结构，3呈巨块状整体结构

Ⅴ

岩体：

软岩，岩体破碎至极破碎；全部极软岩及全部极破碎岩（包括受构造影响严重的破碎带）

呈角砾碎石状松散结构

～

围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常小坍塌；浅埋时易出现地表下沉（陷）或塌至地表

土体：

一般第四系坚硬、硬塑黏性土，稍密及以上、稍湿或潮湿的碎石土著人、卵石土、圆砾土、角砾土、粉土及黄土（Q3、Q4）

非黏性土呈松散结构，黏性土及黄土呈松软结构

Ⅵ

岩体：

受构造影响严重呈碎石、角砾及粉末、泥土状的断层带

黏性土呈易壖动的松软结构，砂性土呈潮湿松散结构

围岩极易坍塌变形，有水时土砂常与水一齐涌出；浅埋时易塌至地表

<（饱和状态的土<

土体：

软塑状黏性土、饱和的粉土、砂类土等

注：

层状岩层的层厚划分：

巨厚层：

厚度大于；厚层：

厚度大于，且小于等于；

中厚层：

厚度大于，且小于等于m；薄层：

厚度小于或等于。

三、第58页第1、2、4、5题

1、简述隧道平面位置和洞口位置选择的影响因素和选择原则？

答：

隧道具体位置的选择不区域地质工程条件、水文地质条件、地形地貌条件等因素有关。

洞口位置选择的原则：

1、洞口丌宜设在垭口沟谷的中心或沟谷低洼处2、洞口应避开丌良地址段3、当隧道线路通过岩壁陡立，基岩裸露处时，最好丌刷动或少刷动原生地表，以保持山体的天然平衡4、减少洞口路线长度，延长隧道，提前进洞5、洞口线路宜

不等高线正交6、当线路位亍可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应高亍洪水位加波浪高度7、边坡及仰坡均丌宜开挖过高8、当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时，可设置拉槽开沟的桥梁或涵洞，以排泄水流

2、简述隧道纵、横断面设计的原则？

答：

公路隧道的纵坡坡度以不妨碍排水的缓坡为宜，在变坡点应放入足够的竖曲线。

隧道纵坡不能过大，存在通风问题的隧道一般把纵坡保持在2%以下比较好，超过2%时有害物质的排出量迅速增加；纵坡大于3%是不可取的。

不存在通风问题的隧道，可以按普通公路设置纵坡。

第1条道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。

横断面型式、布置、各组成部分尺寸及比例应按道路类别、级别、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排，以保障车辆和人行交通的安全通畅。

第2条横断面设计应近远期结合，使近期工程成为远期工程的组成部分，并预留管线位置。

路面宽度及标高等应留有发展余地。

第3条对现有道路改建应采取工程措施与交通管理相结合的办法，以提高道路通行能力和保障交通安全。

　　对于单向通行的隧道，设计成下坡的隧道，坡度和断面都应适当加大。

　　从施工中和竣工后的排水需要考虑，在隧道内不应采用平坡。

4、曲线隧道为什么要进行加宽怎样进行加宽

答：

　1、正在直线隧道与曲线隧道衔接区段,当车辆部分进入直线,部分仍在曲线上时,由于曲线外轨超高引起车辆垂直位置的倾斜,同时车辆纵轴与线路中线有偏距,故与曲线隧道相接处的直线隧道。

其建筑限界在一定长度内需要进行加宽。

　　2、车辆本身却不能随线路弯曲，仍然保持车辆的矩形形状车辆通过曲线时，转向架中心点沿线路运行时，离心力的作用致使列车向外侧钢轨移动，有的货物列车装有超限货物，所以铁路曲线隧道要加宽。

5、隧道衬砌断面设计的原则是什么？

答：

四、第83页第1、2、3、4题

1、隧道衬砌及适用条件是什么？

答：

一、整体式混凝土衬砌：

1、直墙式衬砌，适用亍条件比较好，以垂直围岩压力为主而水平围岩压力较小的情况，主要适用亍1到3级围岩；2曲墙式衬砌，适用亍地质较差，有较大水平围岩压力的情况，主要适用亍4级围岩及以上围岩，或3围岩双线。

二、装配式衬砌：

多用亍适用盾构法施工的城市地铁和水底隧道中。

三、锚喷式衬砌：

在围岩整体性较好的军事工程，各类用途的使用期较短及重要性较低的隧道中广泛适用。

四、复合式衬砌：

铁路隧道，在旅客列车设计行车速度等亍或小亍160KM/H时，优先适用复合式衬砌；公路隧道，在围岩稳定性差、地下水发育，推荐适用复合式衬砌

2、洞门的类型有哪些各自的特点是什么

答：

隧道洞门的类型

洞门是隧道洞口用圬工砌筑并加以建筑装饰的支挡结构物。

它联系衬砌和路堑，是整个隧道结构的主要组成部分，也是隧道进出口的标志。

洞门结构常由坡面稳定构造物、坡面截排水系统、碎落阻挡构件组成。

公路隧道常用的洞门分为有墙洞门和无墙洞门两类。

下面简要介绍几种洞门的形式

（一）端墙式洞门

端墙式洞门俗称一字式洞门，适用于自然山坡陡峻，岩质稳定的Ⅳ类以上围岩和地形开阔的地区是最长使用的洞门形式。

（二）柱式洞门

柱式洞门是从端墙式洞门发展起来的，它实际也是一种端墙形式的洞门。

（三）翼墙式洞门

翼墙式洞门，是在端墙式洞门的两侧或一侧加设翼墙（挡墙）而成。

（四）台阶式洞门

傍山隧道洞口，地面横坡较陡，为了适应地形，减少开挖，多采用台阶式洞门。

（五）环框式洞门

当洞口岩层坚硬、整体性好、节理不发育，且不易风化，路堑开挖后仰坡极为稳定，并且没有较大的排水要求时采用。

（六）削竹式洞门

当洞口为松散的堆积层时，通常应避免大刷仰、边坡。

一般宜采用接长明洞，恢复原地形地貌的办法。

此时，可采用削竹式洞门。

（七）遮光棚式洞门

当洞外需要设置遮光棚时，其入口通常外伸很远。

遮光构造物有开放式和封闭式之分

（九）建筑物洞门

结合洞口通风房、管理站的建筑物修建洞门，形式更加多样化，建筑物一般要体现当地民风、民俗或重要事件意义。

3、简述明洞的类型及特点？

答：

明洞类型：

洞顶覆盖层较薄，难以用暗挖法建隧道时，隧道洞口或路堑地段受坍方、落石、泥石流、雪害等危害时，道路之间或道路与铁路之间形成立体交叉，但又不宜做立交桥时，通常应设置明洞。

明洞一般用明挖法施工。

通常根据明洞的用途、地形、地质条件、荷载分布情况、运营安全、施工难易以及条件等进行具体分析、比较，确定明洞型式。

明洞主要分为两大类，即拱式明洞和棚式明洞。

按荷载分布，拱式明洞又可分为路堑对称型、路堑偏压型、半路堑偏压型和半路堑单压型。

按构造，棚式明洞又可分为墙式、刚架式、柱式等。

此外还有特殊结构明洞，如支撑锚杆明洞、抗滑明洞、柱式挑檐棚洞、全刚架式棚洞、空腹肋拱式棚洞、悬臂棚洞、斜交托梁式棚洞、双曲拱明洞等，以适应特殊场合。

作用：

抵抗较大的坍方推力、范围有限的滑坡下滑力和支撑边坡稳定等。

4、简述隧道附属建筑的种类及选型原则？

答：

铁路隧道的附属设施工程包括：

安全避让设施、电力通讯信号的安放设施、运营通风设施、防排水设施等。

公路隧道的附属设施工程包括：

紧急停车带、行人、行车横洞和预留洞室、运营通风建筑物、运营照明设施、电缆槽与其它设施预留槽、隧道防排水设施。

修建附属工程的目的是为了保证车辆的安全通行，为了隧道能正常使用。