河北工程大学隧道考试要点

1、隧道工程1. 试阐明隧道围岩分级的工程意义？答：经过长期的工程实践，人们逐步认识到不同的地质条件下开挖地下洞室时，其围岩有不同的稳定性，即不同的地质条件与围岩稳定性之间存在着一定的联系。根据岩体完整程度和岩石强度等主要指标给予定性和定量评价的基础上，按其稳定性将围岩分为工程性质不同的若干级别，这就是围岩分级（也称围岩分类）。并依照各级围岩的稳定程度制订相应的工程措施，给出最佳的施工方法和支护结构设计。从而为地下工程的设计和施工提供了一定的基础条件。2.并结合我国现行行业设计规范说明公路隧道围岩分级的方法和原理？我国现行公路隧道设计规范围岩分级的综合评定方法采用两步分级：根据岩石的坚硬程度和岩体

2、完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标BQ，综合进行初步分级；对围岩进行详细定级时，应在岩体基本质量分级基础上考虑修正因素的影响；按修正后的岩体基本质量指标BQ，结合岩体的定性特征综合评判、确定围岩的详细分级。围岩详细定级时，遇到地下水、软弱结构面、高初始应力等情况时，对岩体基本质量指标BQ进行修正。根据调查、勘探、试验等资料，将围岩分为6级，给出了围岩或土体的主要定性特征和围岩的基本质量指标BQ。在工程可行性研究和初步勘测阶段，可采用定性划分的方法和工程类比的方法进行围岩级别划分。3阐述锚杆及喷射混凝土对隧道的支护机理？答：灵活性。锚喷支护是由喷射混凝土、锚杆、钢筋网等支护部

3、件进行适当组合的支护形式，它们既可以单独使用，也可以组合使用。其组合形式和支护参数可以根据围岩的稳定状态，施工方法和进度，隧道形状和尺寸等加以选择和调整。它们既可以用于局部加固，也易于实施整体加固；既可一次完成，也可以分次完成。充分体现了“先柔后刚，按需提供”的原则。及时性。锚喷支护能在施作后迅速发挥其对围岩的支护作用。这不仅表现在时间上，即喷射混凝土和锚杆都具有早强性能，需要它时，它就能起作用，而且表现在空间上，即喷射混凝土和锚杆可以最大限度地紧跟开挖而施工，甚至可以利用锚杆进行超前支护。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。从整体上结

4、构上看，喷射混凝土填补了洞壁的凹穴，使洞壁变得圆顺，从而减少了应力集中。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。这种作用尤其是以适当密度的径向锚杆群（称为系统锚杆）的效果最为明显。系统锚杆的围岩中形成一定厚度的锚固区，锚固区内的岩体强度和整体性得以提高和加强，应力分布状态也得以改善。其承载能力和稳定能力显著增强。柔性。锚喷支护属于柔性支护，它可以较便利地调节围岩变形，允许围岩作有限的变形，即允许在围岩塑性区有适度的发展，以发挥围岩的自承能力。喷射混凝土的施工工艺的特点，使得它能与岩体密贴粘结，且能喷得很薄，故呈现柔性，而且这柔性可以通过分层分次喷射和加钢纤维或钢筋网来进一步发挥

5、。另一方面，锚杆也有一定的延性，它可以允许岩体有较大的变形，甚至同被加固岩体一起作整体位移，而仍能继续工作不失效。封闭性。喷射混凝土能全面及时地封闭围岩，这种封闭不仅阻止了洞内潮气和水对围岩的侵蚀作用，减少了膨胀性岩体的潮解软化和膨胀，而且能够及时有效地阻止围岩变形，使围岩较早地进入变形收敛状态。4.试述隧道坍方的常用处理措施？答：（1）隧道发生坍方，应及时迅速处理。处理时必须详细观测坍方范围、形状、坍穴的地质构造，查明坍方发生的原因和地下水活动情况，经认真分析，制定处理方案。（2） 处理坍方应先加固未坍塌地段，防止继续发展。并可按下列方法进行处理：小坍方，纵向延伸不长、坍穴不高，首先加固坍体

6、两端洞身，并抓紧喷射混凝土或采用锚喷联合支护封闭坍穴顶部和侧部，再进行清渣。在确保安全的前提下，也可在坍渣上架设临时支架，稳定顶部，然后清渣。临时支架待灌筑衬砌混凝土达到要求强度后方可拆除。大坍方，坍穴高、坍渣数量大，坍渣体完全堵住洞身时，宜采取先护后挖的方法。在查清坍穴规模大小和穴顶位置后，可采用管棚法和注浆固结法稳固围岩体和渣体，待其基本稳定后，按先上部后下部的顺序清除渣体，采取短进尺、弱爆破、早封闭的原则挖坍体，并尽快完成衬砌。坍方冒顶，在清渣前应支护陷穴口，地层极差时，在陷穴口附近地面打设地表锚杆，洞内可采用管棚支护和钢架支撑。洞口坍方，一般易坍至地表，可采取暗洞明作的办法。（3） 处

7、理坍方的同时，应加强防排水工作。坍方往往与地下水活动有关，治坍应先治水。防止地表水渗入坍体或地下，引截地下水防止渗入坍方地段，以免坍方扩大。具体措施：地表沉陷和裂缝，用不透水土壤夯填紧密，开挖截水沟，防止地表水渗入坍体。坍方通顶时，应在陷穴口地表四周挖沟排水，并设雨棚遮盖穴顶。陷穴口回填应高出地面并用粘土或圬工封口，做好排水。坍体内有地下水活动时，应用管槽引至排水沟排出。防止坍方扩大。（4）坍方地段的衬砌，应视坍穴大小和地质情况予以加强。衬砌背后与坍穴洞孔周壁间必须紧密支撑。当坍穴较小时，可用浆砌片石或干砌片石将坍穴填满；当坍穴较大时，可先用浆砌片石回填一定厚度，其以上空间应采用钢支撑等顶住稳

8、定围岩；特大坍穴应作特殊处理。（5）采用新奥法施工的隧道或有条件的隧道，坍方后要加设量测点，增加量测频率，根据量测信息及时研究对策。浅埋隧道，要进行地表下沉测量。5.在公路隧道规划中，机械通风按风流流动方式分类有哪几种通风方式？照明系统主要有哪些部分组成？防灾设施主要有哪些？答：在公路隧道规划中，机械通风按风流流动方式分为纵向式、半横向式和全横向式以及在这三种基本方式基础上的组合方式。隧道照明系统包括：中间段照明、入口段照明、过渡段照明、出口段照明、接近段减光设施、应急照明和洞外引道照明。防灾设施主要有：中央控制管理设施、监控设施、安全设施、消防设施、供配电设施等。1.不良地质段隧道选址和洞口

9、选取主要考虑那些问题 答;无论是沿河（溪）线还是越岭线，不良地段应避免穿越，以免增大投资，造成施工与营运的困难，影响隧道安全，留下后患。若不能绕避而必须通过时，应采取可靠的工程处理措施，以确保隧道施工及营运安全。 常见不良地质条件有滑坡、崩坍、松散堆积、泥石流、岩溶及含盐、含煤、地下水发育等地质条件。 1)、滑坡、错落 滑坡、错落对隧道的危害很大，在隧道通过滑坡地区时，必须查明滑坡类型范围、深度、滑动方向等。一般应避开滑坡体或错动体，或在可能滑动面以下一定深度通过。如图所示。 (2)、松散堆积层 堆积层常处在暂时稳定状态。一旦扰动，稳定即会丧失而造成崩坍。在这种地质条件下隧道应避开不稳定、松散

10、的堆积层，使洞身处于基岩中，并具有足够的安全厚度。如图甲的位置上。 3)、泥石流 隧道通过泥石流地段时，应结合地质情况考虑泥石流沟的改道和最大下切深度，确保洞口和洞身的安全。隧道洞顶距基岩面或最大下切面要有一定的覆盖厚度。有困难时，可修建一段明洞，使泥石流在明洞顶通过。 6、隧道洞口位置的选择 洞口位置选择好坏，将直接影响隧道施工、造价、工期和运营安全。选择时要结合洞口的地形，地质条件、施工、运营条件以及洞口的相关工程（桥涵、通风设施等）综合考虑。 1）洞口部分在地质上通常是不稳定的。尽量选择地质条件好的地段，避免大挖大刷，破坏山体稳定。2）洞口不宜设在沟谷低洼处和汇水沟处。一般宜将洞口移到沟

11、谷地质条件较好的一侧有足够宽度的山嘴处，如图中的B线。3）当洞口处为悬崖陡壁时，根据地质情况采用贴壁或采用接长明洞的办法，将洞口延长至坍方范围以外35m处。4）洞口地形平缓时，一般也应早进洞晚出洞。这时洞口位置选择余地较大，应结合洞外路堑、填方、弃渣场地、工期等具体确定。需要时可接长明洞，以确保施工和运营安全。（5）考虑洞口边仰坡不致开挖过高和洞口段衬砌结构受力，洞口位置宜与地形等高线大体上正交。若为斜交时，应尽可能加大斜交角度（一般不小于450），或采取工程措施，以降低垂直等高线方向的开挖高度。 6）长大隧道在洞门附近应考虑施工场地、弃渣场以及便道等的位置。（7）洞口附近有居民点时，考虑提前

12、进洞，尽可能减少附近地上构筑物，地下埋设物与隧道的相互影响，及减少对环境（农业、交通、居民生活）的影响。8）洞口路肩应高出设计洪水位（包括浪高）以上0.5m，以免洪水浸入隧道。（9）考虑通风设备排出的废气和噪声对周围环境的影响程度和解决办法。10）考虑设置防雪、防风和防路面冻害工程的必要性。2 什么是隧道建筑界限是为保证隧道内车辆的正常运行与安全而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物(部件）的空间界限 ；3 什么是衬砌内轮廓线，外轮廓线，实际开挖线 衬砌内轮廓线：是衬砌的完成线，在内轮廓线之内的空间，即为隧道的净空断面。 衬砌外轮廓线：指为保持净空断面的形状，衬砌必须有足够的厚度(或称最

13、小衬砌厚度)的外缘线。 为保证衬砌的厚度，侵犯该线的山体必须全部除掉，木质临时支撑或木模板等也不应侵入，所以该线又称为最小开挖线。 实际开挖线 为保证衬砌外轮廓，开挖时往往稍大，尤其用钻爆法开挖时，实际开挖线不可避免的成为不规则形状。超挖部分的大小叫超挖量，一般不应超过10cm。实际上凸凹不平，这样10cm的限制线只能是平均线，它是设计时进行工程量计算的依据。施工中，尤其是用钻爆法施工时，很难掌握刚好达到平均线，常常比它还要大，造成了不必要的工程量。4 隧道洞门有那些类型 洞口环框式洞门 端墙式洞门 翼墙式洞门 柱式洞门 台阶式洞门 斜交洞门 削竹式洞门5 在什么情况下设置明洞 当隧道埋深较浅

14、，上覆岩(土)体较薄，难采用暗挖法时，则应采用明挖法来开挖隧道。用这种明挖法修筑的隧道结构，通常称明洞。 6 隧道的主要施工方法1） 隧道施工主要方法 矿山法 传统矿山法新奥法 明挖法 掘进机法 盾构法 沉管法 顶管法7 新奥法的施工基本原则 少扰动 早喷锚 勤量测 紧封闭8 新奥法的基本概念及技术特点 新奥法的核心是：最大限度地利用和发挥围岩的自承能力，围岩不仅仅是荷载，也是结构的一部分,而且是结构的主要部分。 在整个工程的设计、施工过程中，以利用和发挥围岩的自承能力为基本出发点，采取各种工程措施，使围岩成为隧道承载体系的一部分。 新奥法，是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自稳能力为基本

15、出发点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工的方法。 技术特点 ：1）要求采用光面爆破（开挖面平顺）断面轮廓尽量圆顺，避免应力集中，减少对围岩的扰动2）初期支护要及时施作、紧贴围岩、及早封闭合，与围岩共同工作；3）开展现场监控量测工作，掌握围岩动态；4）根据现场量测结果，确认和修改支护参数，调整施工方法。5）动态设计与施工6）考虑预留变形量7）强调施工方法与施工顺序8）“理论导向、测试定量、经验判断”9 公路隧道设计文件主要包括那些内容提出隧道勘测说明书其内容如下： 1沿线隧道概况及

16、自然概况； 2工程地质及水文地质情况； 3气象、环境和有关政策法令情况； 4施工条件(包括施工场地、工程设备、给排水、动力、施工道路、弃渣场、建筑材料来源以及与附近建筑物或环境的关系等)； 5隧道方案(2个或2个以上)的比选情况和设计注意事项； 6对运营通风、运营照明和防排水方式的选择建议； 7存在问题以及解决办法的建议，有关协议、纪要等； 8.隧道线路方案平面图；比较方案(2条以上)应绘入图内，并附有方案比较说明，采用方案的理由； 9隧道线路地质平面图；显示地质构造、岩层产状、不同地质的分界线，水文地质情况、地物、地貌等。 10隧道纵断面图；显示隧道全貌，埋置深度，地质和水文地质以及线路条件

17、，图上除注明里程、地面标高外，尚应注明设计坡度；设计标高及线路曲线要素。11隧道洞口地形平面图 显示边坡开挖情况，选定洞口位置，确定明洞长度，布置排水，施工场地及防护工程设施等，一般洞口地形平面图的施测范围为洞口前后及两侧各宽约60m左右，有不良地质现象时，其施测范围应酌情加宽； 施工图设计文件 1隧道平面图：显示地质平面、隧道平面位置及路线里程和进出口位置等。设U形回车场、错车道、爬坡车道时，应显示其位置和长度。 2隧道纵断面图：显示隧道地质概况、衬砌类型（有加宽或设U形回车场时，应显示加宽值及加宽段长度)、埋深、路面中心设计标高、有高路肩时显示路肩标高、设计坡度、地面标高、里程桩等。 3隧

18、道进口(出口)纵横断面图：显示设置洞门处的地形、地质情况、边仰坡开挖坡度及高度等。 4隧道进口(出口)平面图：显示洞门附近的地形、洞顶排水系统(有平导时，与平导的相互关系等)、洞门广场的减光设计等。 5隧道进口(出口)洞门图：显示洞门的构造、类型及具体尺寸，采用建筑材料、施工注意事项，工程数量等。有遮光棚等构造物时，应显示其与洞身连结关系及完整的遮光棚构造设计图。 6隧道衬砌设计图：显示衬砌类型、构造和具体尺寸、采用的建筑材料；施工注意事项、工程数量等。设回车场、错车道、爬坡车道时应单独设计。 7辅助坑道结构设计图。 8运营通风系统的结构设计图。 9运营照明系统的结构设计图。 10监控与管理系

19、统结构设计图。 11附属建筑物的结构设计图。10 什么情况下需设置仰拱？基础承载力不够，下沉；底鼓的隆起变形，需调整衬砌应力；围岩变形过大，需封闭围岩，提高机构的整体承载力；需增加底部和墙部的支撑抵抗力，防止内挤而产生剪切破坏。11 水对隧道结构有那些危害? 隧道综合治水的原则是什么？1、在施工期间，地下水的作用不仅降低围岩的稳定性（尤其是对软弱破碎围岩影响更为严重），增加开挖难度，且增加了支护的难度和费用，甚至需采取超前支护或预注浆堵水和加固围岩外，若对地下水处理不当，则可能造成更大的危害。在运营期间，地下水常从混凝土衬砌的施工缝、变形缝（伸缩缝和沉降缝）、裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道

20、中。2、隧道防排水应视水文地质条件因地制宜地采取“以排为主，防、排、截、堵相结合”的综合治理原则，达到排水通畅、防水可靠、经济合理、不留后患的目的12 初期支护和二次支护的作用是什么？在其间设置隔离层有何作用？1）一次支护是为了保证施工的安全，加固岩体和阻止围岩变形、坍塌而设置的临时支护措施，常用支护形式有木支撑。型钢支撑。格栅支撑、锚喷支护等，其中型钢支撑、格栅支撑、锚喷支护一般作为永久支护的一部分，与永久支护共同工作。（2）二次支护是为了保证隧道使用的净空和结构的安全而设置的永久性衬砌结构。（3）两层之间宜采用缓冲。隔离的防水夹层，其目的是，当第一层产生的形变及形变压力较大时，仍给予极少量形变的可能，可降低形变压力。防水效果良好，且可减少二次衬砌混凝土的收缩裂缝。13平面图、纵面图、横断图、你可以看到什么信息？14 明洞的概念、及施工的主意事项？当隧道埋深较浅，上覆岩(土)体较薄，难采用暗挖法时，则应采用明挖法来开挖隧道。用这种明挖法修筑的隧道结构，通常称明洞15 光