隧道工程专升本文档格式.docx

1、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。16. 围岩 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体（这里所指的岩体是土体与岩体的总称）。17.隧道按照用途如何分类？隧道按照用途分类：（一）交通隧道：包括铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、航运隧道、人行地道；（二）水工隧道：也称为隧洞，是水利枢纽的一个重要组成部分，根据其用途可分为四种：引水隧道、尾水隧道、导流隧洞或泄洪隧洞、排沙隧道；（三）市政隧道包括：给水隧道

2、：安置城市自来水管网的隧道；污水隧道：安置城市污水管网的隧道；管路隧道：安置城市所供煤气、暖气、热水等管道的隧道；线路隧道：安置输送电力的电缆以及通讯的电缆等的隧道；将以上四种隧道合建成一个大隧道，称“共同沟”。人防隧道：为了战时的防空目的，城市中需要建造人防工程。在受到空袭威胁时，可进入安全的庇护所。人防工程在洞口还需设置防爆装置，以阻止冲击波侵入。（四）矿山隧道：在矿山开采中，常设一些隧道（也称为巷道），从山体以外通向矿床；包括：运输巷道、给水巷道以及通风巷道。18.简述曲线隧道净空加宽的原因曲线隧道净空加宽的原因：（1）车辆通过曲线时，转向架中心点沿线路运行，而车辆本身去不能随线路弯曲，

3、仍保持其矩形形状，故其两端向曲线外偏移（d外），中间向曲线内偏移（d内）；（2）由于曲线外轨超高，车辆向曲线内侧倾斜，使车辆限界上的控制点在水平方向上向内移动了一个距离 。据此，曲线隧道净空的加宽值为内侧加宽 外侧加宽 总加宽 19.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。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。20.隧道衬砌的主要

4、形式有哪几种？隧道衬砌的主要形式：（一）整体式混凝土衬砌；（二）装配式衬砌；（三）喷锚式衬砌；（四）复合式衬砌。21.隧道洞门的作用有哪几个方面？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。22.简述隧道明洞的类型及特点？隧道明洞的类型及特点：（一）拱式明洞（1） 路堑式对称型适用于路堑边坡处于对称或接近对称，边坡岩层基本稳定，仅防止边坡有少量坍塌、落石。（2） 路堑式偏压型适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑。（3） 半路堑式偏压型适用于地形倾斜，低侧处路堑外侧有较宽敞的地面供回填土石，以增加明洞抵抗侧向压力的能力。（4） 半路堑式单压型适用于傍山隧

5、道洞口的半路堑地段。因外侧地形狭小，地面陡峻，无法回填土石以平衡内侧压力。（二）棚式明洞（1） 盖板式明洞盖板式明洞由内墙、外墙及钢筋混凝土盖板组成简支结构。（2）刚架式明洞地形狭窄，山坡陡峻，基岩埋置较深而上部地基稳定性差时，可采用刚架式外墙。该明洞主要由外侧刚架，内侧重力式墩台结构、横顶梁、底横撑以及钢筋混凝土盖板组成。（3） 悬臂式明洞对稳定而陡峻的山坡，外侧地形难以满足一般棚洞的地基要求，且落石不太严重时，可修建悬臂式明洞。内墙为重力式，上接筑悬臂式横梁，其上铺以盖板，在盖板的内段设平衡重来维持结构受外荷载作用下的稳定性。23.围岩分级的目的是什么？围岩分级的目的：作为选择施工方法的依

6、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。24.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。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：、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；、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；、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

7、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、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。、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，

8、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。、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

9、。（2）黄土地质中隧道施工、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；、遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的原则；、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。、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；、做好洞顶、洞门及洞口的防排水工程；妥善处理陷穴、裂缝；、在有地下水的黄土地层中，洞内做好排水设施。隧道工程第2次作业二、主观题（共20道小题）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。岩溶对隧道工程的影响

10、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。名词解释 围岩分级 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。名词解释 围岩压力 围岩压力是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。它包括由地应力引起的围岩压力以及围岩变形受阻而作用在支护结构上的作用力。从广义理解：围岩压力既包括围岩有支护的情况，也包括围岩无支护的情况；从狭义理解：围岩压力是指围岩作用在支护结构上的压力。名词解释 形变压力 形变压力是由于围岩变形受到与之密贴的支护如锚喷支护等的抑制，而使围岩与支护结构在共同变形过程中，围岩对支护结构施加的接触压力。所

11、以形变压力除与围岩应力状态有关外，还与支护时间和支护刚度有关。名词解释 喷射混凝土 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。名词解释 超前锚杆 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。名词解释 管棚 管棚是利用钢拱架沿开挖轮廓线以较小的外插角、向开挖面前方打入钢管构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。长度小于10m的叫短管棚，1045m之间且较粗的钢管叫长管棚。名词解释 光面爆破 光面爆破是正确确定爆破参数

12、和施工方法，在设计断面内的岩体爆破崩落后才爆周边眼，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的扰动和破坏，尽可能地保持原岩的完整性和稳定性的爆破技术。围岩压力按作用力发生的形态可分为哪几种类型？ 围岩压力按作用力发生的形态可分为：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：由于围岩变形受到与之密贴的支护如锚喷支护等的抑制，而使围岩与支护结构在共同变形过程中，围岩对支护结构施加的接触压力。膨胀压力：当岩体具有吸水、应力接触等膨胀性特征时，由于围岩膨胀所引起的压力。冲击压力：在围岩中积累了大量的弹性变形能以后，由于隧道的开挖，围岩的约束被解除，能

13、量突然释放所产生的压力。影响围岩压力的因素是什么？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。围岩分级的基本要素有哪三大类？大致分三类：第类：与岩性有关的要素，例如分为硬岩、软岩、膨胀性岩类等；第类：与地质构造有关的要素，如软弱结构面的分布与形态、风化程度等；第类：与地下水有关的要素。隧道施工方法选择主要考虑哪些因素？隧道施工方法选择主要考虑： 施工条件； 围岩条件； 隧道横断面积（尺寸、形状）； 埋深（深埋、浅埋）； 工期； 环境条件（爆破震动、地表下沉、噪声、

14、地下水变迁等）； 生产条件（材料、运输、医疗、生活、水电）。新奥法施工的基本原则是什么？新奥法即奥地利隧道施工新方法（New Austrian Tunnelling Method NATM），其施工的基本原则可归纳为： 少扰动； 早支护； 勤量测； 紧封闭。简述隧道施工的主要开挖方法。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。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。台阶法根据台阶长度分：长台阶法、短台阶法和微台阶法。采用何种方法，根据两个条件：对初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，

15、要求闭合时间越短；对上部断面施工所采用的开挖、支护、出碴等机械设备需要施工场地大小的要求。分部开挖法包括环形开挖预留核心土法、双侧壁导坑法、中洞法、中隔壁法以及交叉中隔壁法等。隧道施工中常用的辅助措施有哪些？施工中常用的辅助稳定措施：稳定工作面：预留核心土挡护开挖面、喷射混凝土封闭工作面；超前锚杆；管棚超前支护前方围岩：小导管、大管棚水平旋喷超前预支护；预切槽超前预支护；注浆加固围岩和堵水：超前小导管注浆、超前深孔帷幕注浆。简述超前深孔帷幕注浆的注浆机理及适用条件。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：

16、即用浓稠的浆液注入土层；高压喷灌注浆。25.简述隧道洞口的施工方法。隧道洞口的施工方法洞口段围岩为级以下，地层条件良好时，一般可采用全断面直接开挖进洞。施工支护于拱部可施作局部锚杆；墙，拱采用素喷混凝土支护；洞口段围岩为级，宜采用正台阶法进洞，爆破进尺控制在1.52.5米；拱、墙采用系统锚杆和钢筋网喷混凝土，必要时设钢拱架加强施工支护。洞口段围岩为级，地层条件较差时，宜采用上半断面长台阶法进洞施工；洞口段围岩为级以上，地层条件差时，可采用分部开挖法和其他特殊方法进洞施工。具体方法是：开挖前应对围岩进行预加固措施，然后用钢架紧贴洞口开挖面进行支护，再采用短台阶法或预留核心土环形开挖法等进行开挖作

17、业。26.为了获得良好的光面爆破效果，需采取哪些技术措施。为了获得良好的光面爆破效果，采取的技术措施：（1）使用低爆速、低猛度、低密度、传爆性能好、爆炸威力大的炸药。（2）采用不偶合装药结构。（3）严格掌握与周边眼相邻的内圈炮眼的爆破效果，为周边眼爆破创造临空面。（4）严格控制装药集中度，必要时可采取间隔装药结构。27.请结合工程实际阐述岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法。隧道在溶洞地段施工时，应根据设计文件有关资料及现场实际情况，查明溶洞分布范围、类型情况（如大小、有无水，溶洞是否在发育中，以及其充填物）、岩层的稳定程度和地下水流情况（有无长期不计来源、雨季水量有无增长）等，分别以引、堵、越、绕

18、等措施进行处理。（一）引排水当暗河和溶洞有水流时，宜排不宜堵。在查明水源流向及其与隧道位置的关系后，用暗管、涵洞、小桥等设施，宣泄水流或开凿泄水洞，将水排出洞外 。当水流的位置在隧道上部或高于隧道时，应在适当的距离外，开凿引水斜洞（或引水槽）将水位降低到隧道底部位置以下再引排 。（二）堵填对已停止发育、跨径较小、无水的溶洞，可根据其与隧道的相交位置及其填充情况，采用混凝土、浆砌片石、或干砌片石予以回填封闭，根据地质情况决定是否需要加深边墙基础。溶洞位于隧道底部溶洞位于隧道侧面溶洞贯穿整个隧道当隧道拱部有空溶洞时，可视溶洞的岩石破碎程度在溶洞顶部采用锚杆或喷锚网加固，必要时可考虑注浆加固并加设隧

19、道护拱及对拱顶进行回填处理。喷锚加固与浆砌（混凝土）护拱（三）跨越当溶洞较大、较深，可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的基石上，必要时用圬工加固。隧道在不同部位遇到溶洞采取不同的跨越措施。当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞，可加深该侧的边墙基础通过。加深边墙基础当隧道底部遇有较大溶洞并无流水时，可在隧道底下砌筑浆砌片石支墙，支承隧道结构，并在支墙内套设涵管引排溶洞水。支墙内套设涵管当隧道边墙部位遇到较大、较深的溶洞，不宜加深边墙基础时，可在边墙部位或在隧道底以下筑拱通过。筑拱跨过当隧道中部及底部遇有深狭的溶洞时，可加强两边墙基础，并根据情况设置桥台架梁通过。架梁跨过溶洞上大下小，且有部分

20、填充物时，可将隧道顶部的充填物清除，然后在隧道底部标高以下设置钢筋混凝土横梁及纵梁，横梁两端嵌入岩层。钢筋混凝土横梁及纵梁（四）绕行施工在岩溶区施工，个别溶洞处理耗时且困难时，可采取迂回导坑绕过溶洞，继续进行隧道施工，并同时处理溶洞，以节省时间，加快施工进度。绕行开挖时，应防止洞壁失稳。隧道工程第3次作业 洞害 、 水害 、 洞穴填充物及坍塌 、 洞顶地表沉陷 。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 、施工平面图设计_等。 名词解释 预裂爆破 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

21、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。名词解释 地质素描与隧道施工进展同步进行的洞内围岩地质（和支护状况）的观察及描述，通常称为地质素描，它是对围岩工程地质特性和支护措施合理性的最直观、最简单、最经济的描述和评价。 名词解释 初期支护 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，是现代隧道工程

22、最常用的支护形式和方法。名词解释 膨胀岩膨胀岩是指土中粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性且具有湿胀干缩往复变形的高塑性粘性土。决定膨胀性的亲水矿物质主要是蒙脱石粘土矿物。名词解释 黄土在干燥气候条件下形成的一种具有褐黄、灰黄或黄褐等颜色并具有针状大孔、垂直节理发育的特殊性土。名词解释 高地应力 高地应力是一个相对的概念，它是相对于围岩强度而言的。也就是说，当围岩内部的最大地应力与围岩强度的比值达到某一水平时，才能成为高地应力。强度应力比=围岩强度/最大地应力当强度应力比小于0.30.5时，一般可认为是高地应力。名词解释 溶洞 溶洞（karst ca

23、ve ）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。名词解释 岩爆 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，产生脆性破坏，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。简述喷锚支护的工程特点。喷锚支护的工程特点：、（1）灵活性。喷锚支护是由喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢架等支护部件进行适当组合的支护形式，可单独使用，也可组合使用。（2）及时性。喷锚

24、支护能在施作后迅速发挥其对围岩的支护作用。（3）密贴性。喷射混凝土能与坑道周边的围岩全面、紧密地粘结，因而可以抵抗岩块之间沿节理的剪切和张裂。（4）深入性。锚杆能深入围岩体内部一定深度，对围岩起约束作用。目前喷射混凝土施工主要有干喷、湿喷两种方式，请用图表示出具体的工艺流程。干喷： 湿喷：隧道施工中，为什么进行监控量测？隧道施工中，进行监控量测的原因有：（1）掌握围岩力学形态的变化和规律。（2）掌握支护结构的工作状态。（3）为理论解析、数据分析提供计算数据与对比指标。（4）为隧道工程设计与施工积累资料。简述隧道施工辅助坑道的种类及作用。施工辅助坑道包括：横洞、斜井、竖井、平行导坑等。作用：用以

25、增加施工工作面，加快施工进度，改善施工条件（通风、排水），竣工后还可以用作救援通道。此外，平行导坑超前掘进，可进行地质勘察，充分掌握前方地质状况；还可以构成洞内测量导线网，提高测量精度。还可作为二线的隧道导坑，提高工作效率。简述隧道施工中遇到的不良地质种类及其施工的一般原则。不良地质种类： 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 煤系地层不良地质中隧道施工的一般原则： 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； 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 ； 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

26、和隧道质量。简述膨胀岩对隧道施工的危害。由于膨胀性岩层所具有的特征，在隧道开挖后不久即产生膨胀性压力，往往发生如下一些现象：风化迅速，挖出的土石块很快酥散；坑道顶部及两侧常被挤压，底部隆起；随着时间的增长，支撑、衬砌往往发生严重的变形或破坏。主要表现为：围岩普遍开裂；洞室下沉；围岩膨胀突出和坍塌；隧道底部隆起；衬砌变形和破坏。简述黄土地层对隧道工程的影响。黄土地层对隧道工程的影响主要表现在以下四个方面：影响因素特征潜在危险黄土节理一般在红棕色或深褐色古土壤黄土层，有一定的延续性。土体容易顺着节理张松或剪断。如果这种地层位于坑道顶部，极易产生“塌顶”；如果位于侧壁，普遍出现侧壁掉土，若施工中处理不当，常会引起较大的坍塌。黄土冲沟地段较大范围内平行走向，且埋深较小当隧道在较长范围内沿着冲沟或塬边平行走向，而覆盖较薄或偏压很大的情况下，容易发生较大的坍塌或滑坡现象。黄土溶洞、陷穴黄土地区常见的一种不良地质现象隧道在其上方，则基础有下沉的危害；若隧道在其下方，则常发生冒顶；若隧道在其邻侧，则有可能承受偏压