隧道工程复习资料大全

1隧道工程复习思考题第一章绪论什么是隧道？通常指用作地下通道的工程建筑物。隧道在我国交通建设中的地位和作用是什么？重要性：隧道是交通线上的重要组成局部，是国家重要的根底设施；必要性：快速畅通的交通网是经济进展的前提，低等级大路已不适应高速经济进展的需要；紧迫性：目前我国高速大路相对较少，与我国人口、经济进展相比，太少。社会经济进展，交通必先行。隧道工程的进展前景和需要解决的难题有哪些方面？进展：今后的隧道技术争论方向为非爆破的机械化施工，合理规划与环境保护，设计牢靠合理，使用安全等方面。问题：数量大，难度大，造价高。对围岩的性质还只能从定性的角度去衡量，工程应用中偏离较大，计算模型的选用和计算理论不完全符合实际，施工技术水平和治理方法还比较落后。隧道依据用途分为哪些类型？交通隧道：供给运输的孔道和通道〔铁路隧道、大路隧道、水底隧道、地下铁道、人行地道水工隧道：是水利工程和水利发电枢纽的一个重要组成局部。〔引水隧道，尾水隧道，导流隧道〔泄洪隧道市政隧道：是城市中为安置各种不同市政设施的地下孔道。〔给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道矿山隧道：其作用主要是为采矿效劳的。〔运输巷道、给水隧道、通风隧道在我国《隧规》中隧道依据长度分为哪些类型？特长隧道： L>3000m(2)长隧道：3000m≥L>1000m(3)中长隧道：1000m≥L>500m(4)短隧道： L≤500m其次章隧道勘察隧道勘察的目的和意义是什么？隧道勘察的目的：1.查明隧道所处位置的工程地质条件和水文地质条件2.为规划、设计、施工供给资料3.对存在的岩土工程问题、环境问题进展分析评价提出合理的设计和施工建议隧道施工和运营对环境保护的影响提出意见初步勘察和具体勘察有何异同？初勘步骤：收集资料，工程地质选定隧道线位，初步勘察资料整理具体勘察：1.目的：为线位布设和编制施工图设计供给完整的工程地质资料任务：在初勘根底上，进一步查明隧道沿线地质特征和不良地质规模、大小范围步骤：(1)前期的预备工作(2)沿线地质勘察(3)试验(4)资料整理(5)编写详勘报告隧道勘察方法除了收集资料、调查测绘、勘探外，据你所知还有哪些高科技手段和方法可用于隧道勘察？电法勘探；电磁法勘探〔地质雷达放射性勘探第三章隧道总体设计名词解释：垭口：当线路必需跨越分水岭时，分水岭的山脊线上总会有高程较低处。分水岭：相邻水系〔或河流〕之间的山岭或河间高地。越岭隧道：线路穿过分水岭而修建的隧道。傍山隧道：山区道路通常傍山沿河而行，地势往往变得陡峻。为改善线形、提高车速、缩短里程、节约时间，常需修建隧道，这种隧道叫做傍山隧道隧道净空：隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间隧道建筑限界：是指隧道衬砌等任何建筑物不得侵入的一种限界。隧道行车限界：保证隧道中行车安全，在确定高度和宽度范围内任何物体不得侵入的限界墙效应：隧道边墙给驾驶员造成危急的心理影响，行车偏左削减行车道仰拱：为改善上部支护构造受力条件而设置在隧道底部的反向拱形构造。隧道衬砌：是一种超静定支护构造,是隧道的主体建筑物隧道内轮廓线：是衬砌的完成线，在内轮廓线之内的空间为隧道的净空断面。隧道外轮廓线：指为保持净空断面的外形，衬砌必需有足够的厚度的外缘线。该线又称为最小开挖线隧道实际开挖线：为保证衬砌外轮廓，开挖时往往稍大，尤其用钻爆法开挖时，实际开挖线不行防止的成为不规章外形。越岭隧道选址要考虑哪些原则？傍山隧道选址要考虑哪些原则？一．越岭隧道选址：差不多，并且两边河谷平面位置接近处。④工程地质和水文地质条件良好的垭口。越岭隧道标高选择：必需进展地形、地质、施工、运营、经济等多种因素综合比较确定最优隧道标高。二．傍山隧道选址:冲刷对山体和洞身稳定的影响③考虑既有建筑物对洞身稳定的影响。④线路沿山嘴绕行应与直穿山嘴的隧道方案进展比较。隧道主体建筑物和附属建筑物各包括哪些工程？主体建筑物：洞门，洞身衬砌，明洞。附属建筑物：通风、照明、防排水、安全设备、电力、同心设备等。隧道平面设计的原则是什么？隧道平面线形，一般承受直线、防止曲线。如必需设置曲线时，应尽量承受大半径曲线，其半径大小不宜小于不设超高时的平面曲线半径，并确保视距要求。隧道纵坡有哪些类型？把握隧道纵坡大小的主要因素是什么？单面坡和人字坡把握因素：(一)隧道标准要求纵坡应不小于0.3％，并不大于3％〔二〕1.通风问题2.排水问题。3.施工作业安全及工程费用。在什么状况下需要设置仰拱？在围岩状况较差的状况下为了保证二衬混凝土的封闭成环而设置。当衬砌有侧压力时需要设置仰拱。设置仰拱时要考虑水压力，设置仰拱不仅是满足地基承载力的要求，更重要的是使构造即使封闭，提高构造的整体承载力和侧墙抵抗侧压力的力气，抵抗构造的下沉变形，到达调整围岩和衬砌的应力状态的目的，使衬砌处于稳定状态。圆形衬砌、直墙式衬砌、曲墙式衬砌各适用于何种围岩类型？圆形衬砌：常用于盾构法和水下隧道、膨胀性围岩以及接近圆形的山岭隧道。直墙式：围岩较好，一般不产生较大的侧压力，不需要设置仰拱，可以承受直墙，此时隧道的.曲墙式：Ⅳ级以下第四章隧道构造构造隧道洞身衬砌有哪些类型？各适用于何种场合围岩？直墙衬砌：一般适用于Ⅱ、Ⅲ级围岩，有时也可用于Ⅳ级围岩.曲墙式衬砌：Ⅳ级以下(4)复合衬砌(5)偏压衬砌(6)喇叭口衬砌(7)隧道为了抵抗膨胀性围岩压力(8)矩形断面衬砌：沉管法，明挖法施工时。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？初期支护是为了保证施工的安全、加固岩体和阻挡围岩的变形、坍塌而设置的临时支护措施；二次支护是为了保证隧道使用的净空和构造的安全而设置的永久性衬砌构造。作用：当地一层产生形变及形变压力较大时，仍赐予极少量变形的可能，可降低形变压力。而当第一次衬砌支护力不够时，可将少量变形压力均匀的传布到二次衬砌上，并依靠二次衬砌进一步制止连续变形，且不使一次衬砌消灭裂缝时，二次衬砌也消灭裂缝。由于两层衬砌之间有了隔离层，则防水效果良好，且可削减二次衬砌混凝土的收缩裂缝。隧道洞门有哪些类型？〔1〕端墙式洞门〔2〕翼墙式洞门〔3〕环框式洞门〔4〕台阶式洞门〔5〕遮光棚式洞门在什么状况下设置明洞？明洞是指承受明挖法修建的隧道构造。当隧道埋深较浅，上覆岩〔土〕体较薄，难承受暗挖法时，则应承受明挖法开挖隧道。在什么状况下需设置竖井或斜井？竖井作用：增加开挖工作面，通风需要。水对隧道构造有哪些危害？在施工期间，地下水的作用不仅降低围岩的稳定性〔尤其是对脆弱裂开围岩影响更为严峻加开挖难度，且增加了支护的难度和费用，甚至需实行超前支护或预注浆堵水和加固围岩外，假设对地下水处理不当，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〔伸缩缝和沉降缝隧道综合治水的原则是什么？“以排为主，防、排、截、堵相结合”截水、排水和堵水的措施有哪些？截水措施：在地表上游设截水导流沟，地下水上游设泄水洞，或洞外井点降水(2)排水措施：利用盲沟，泄水管，渡槽，中心排水沟或排水侧沟等将水排出洞外〔3〕堵水措施a、喷射混凝土堵水b、塑料板堵水c、注浆堵水d、模注混凝土衬砌堵水第五章隧道围岩分类与围岩压力隧道围岩分级的意义是什么？1.作为选择施工方法的依据；2.进展科学治理及正确评价经济效益；3.确定构造上的荷载4.给出衬砌构造的类型及尺寸；5.制定劳动定额，材料消耗标准根底等。围岩单一性指标有哪些？单轴饱和极限抗压强度2.岩石的抗压、抗拉强度、弹性模量等物理学参数；3.岩石的抗钻性、抗爆性等工程指标。围岩综合性指标有哪些？岩体的弹性波传播速度，岩石质量指标，围岩的自稳时间。围岩分级岩性指标选择的原则是什么？1.首先应考虑选择的围岩稳定性有重大影响的主要因素，如岩石强度、岩体的完整性、地下水、2因素小、科学性较强的定量指标；考虑分级标准时要有确定的综合性，如复合指标等。我国大路隧道围岩分级特点是什么？1.强调岩体的地质特征的完整性和稳定性防止单一的岩石强度指标的分级方法；2.分级指标应承受定性和定量指标相结合的方式；3.明确工程目的和内容，并提出相应的措施；4.分级应简明，便于使用；5.应考虑吸取其他围岩分级的优点，并尽量和我国其他工程分级全都。我国大路隧道围岩分级主要考虑哪些指标因素？岩体的构造特征与完整性；岩石强度；地下水大路隧道围岩分级的根本步骤？1〕按岩体根本质量指标BQ进展初步分级；2〕依据自然应力，地下水和构造面方位等对BQ进展修正；3〕按修正后的【BQ】进展具体分级。施工围岩分级有何特点？其分级的评定指标有哪些？施工阶段的判定是最直接、最牢靠的判定，由于施工后的隧道地质状态已完全暴露，这给围岩级别的判定制造了极好的条件。评定指标有：围岩坚硬程度、围岩完整程度、地下水状态。什么是围岩？什么是围岩压力？围岩：指的是隧道四周确定范围内，对洞身的稳定有影响的岩〔土〕体。围岩压力：是指引起地下开挖空间四周岩体和支护变形或破坏的作用力。围岩压力按作用力发生形态分为：⑴松散什么是初始应力场、构造应力场和重力应力场？初始应力场：泛指隧道开挖前岩体的初始静应力场；构造应力场：地质力学把构造体系和构造形式在形成过程中的应力状态称为构造应力场；自重应力场：是岩土体内由自身重量引起的应力场隧道开挖后初始应力场将如何变化？隧道的开挖，移走了隧道内原来受力的局部岩体，破坏了围岩的初始应力场的平衡状态，围岩从相对静止状态转变为变动状态。围岩力图到达一个的平衡，其应力和应变开头一个的变化运动，运动的结果使围岩的应力重分布并向开挖的隧道空间变形。确定围岩压力有哪些方法？直接测量法，阅历法或工程类比法，理论估算法。《隧规》深埋围岩压力计算公式的适用条件是什么？1.H/B<1.7，式中H为隧道高度；2.深埋隧道；3.不产生显著偏压力及膨胀力的一般隧道；4.承受钻爆法施工的隧道。深埋隧道和浅埋隧道的分界如何确定？Hp＝〔2～2.5〕hq，当隧道掩盖层厚度H≥Hp时为深埋，H＜Hp时为浅埋。深埋隧道和浅埋隧道的围岩压力如何计算？深埋隧道围岩压力确实定方法均布竖向压力q=0.45×2s-1×γω(kN/m2) 中：S—围岩级别，如属II级，则S＝2；γ—围岩容重，(kN/m3)；ω＝1+i(B-5)—宽度影响系数；B—隧道宽度,(mi—以B＝5m为基准，B1mB<5mi＝0.2；当B>5m,i＝0.1。浅埋隧道围岩压力确实定方法：埋深(H)小于或等于等效荷载高度hq时，荷载视为均布竖向压力q=γH〔式中:q—匀布竖向压力；γ—H—隧道埋深，指隧道顶至地面的距离。〕侧向压力e，按匀布考虑时，其值为：e=γ(H+1/2Hi)tan2(450–Φ/2)〔式中:e—侧向匀布压力；γ—围岩容重，以kN/m3计；H —隧道埋深，以m计；Hi—隧道高度，以m计；Φ一围岩计算摩擦角，可查有关标准。〕围岩应力现场量测有哪些方法？直接量测：主要承受仪器为压力盒、压力传感器等设备；间接量测：利用量测隧道衬砌的应变、变形来推算作用在其上的围岩压力的方法，即间接量测法。如电阻应变片、钢筋应变计、遥测应变计、混凝土应变砖等影响隧道围岩稳定性的自然因素和人为因素有哪些？自然因素：岩土体构造状态，岩石的工程性质，地下水的作用和影响，围岩的初应力状态；人为因素：隧道的外形和尺寸，尤其是跨度影响较为显著，支护构造的类型及支护时间，施工方法。第六章隧道构造计算共同变形理论：把围岩视为弹性半无限体，考虑相邻质点之间变形的相互影响。局部变形理论：应力和变形之间呈线性关系。围岩弹性抗力：在抗力区内，约束着衬砌变形的围岩，相应地产生被动抵抗力。隧道构造计算模型有哪些？以工程类比为主的阅历设计法；以现场量测和试验为主的有用设计法；荷载—构造模型方法；岩体力学模型方法，包括解析法和数值法。隧道构造上的主要荷载有哪些？附加荷载有哪些？主要荷载有：围岩压力、回填土荷载、衬砌自重、地下静水压力等；附加荷载有：灌浆压力、冻胀压力、混凝土收缩应力、温差应力以及地震力等。第七章锚喷支护设计与施工锚喷支护：喷射混凝土，锚杆，钢筋网喷混凝土等构造组合起来的支护形式。锚喷支护的工艺和受力机理有何特点？特点：准时性、粘贴性、柔性、深入性、灵敏性、封闭性；什么是锚喷支护的联结作用、组合作用和整体加固作用？联合作用：隧道围岩有不稳定的岩块和岩层时，可用锚杆将它们联结起来，并尽可能的深入到稳定的岩层中；组合作用：依靠锚杆将确定厚度的岩层，尤其是成层的岩层组合在一起，组成组合拱或者组合梁，组织岩层的滑移和坍塌；整体加固：通过有规律布置锚杆群，将隧道四周确定深度的围岩进展挤压和黏结加固，组成一个承载环。在锚杆预应力作用下，每根锚杆四周围岩的岩体形成一个两头带圆锥的筒状压缩区，每根锚杆的压缩区彼此联结。什么是喷射混凝土支护的局部稳定原理和整体稳定原理？局部稳定原理：危石除用锚杆支护外，也可用喷射混凝土层支护。在危石重力作用下混凝土喷层可能消灭冲切破坏和撕裂破坏；整体稳定原理：喷混凝土层与围岩外表严密粘结、咬合使岩体密贴，组成“组合构造”或“整体构造物”共同工作。锚喷支护构造设计的力学原理是什么？承受的是围岩体和柔性支护共同变形的弹塑性理论什么是隧道围岩支护特性曲线？它有何特点？1〕对于确定的支护构造，作用在支护构造上的变形压力pa与支护构造外缘所产生的径向位移间的比值为一常数k，称为支护的刚度系数。将pa=k*u绘出称为支护特性曲线。1〕p144绘出围岩支护特性曲线，并注明锚喷支护区和柔性支护区。P145PPPx0原岩压力线PmaAⅠ刚性支护P0Ⅲ柔性支护PcPEIV-模注支护σxPP0P0PmaⅠ1)形变压力区K松散压力区喷Ⅱ锚二次喷cEDⅣPKP1u初喷Ⅲ锚Bc0uP1PminuuErumax锚喷支护模注衬砌围岩塑性区半径与哪些因素有关？与支护力有关，与原岩的一次应力有关。支护力越小，塑性区越大；原岩一次应力越大，塑性区半径越大。锚喷支护施工的原则有哪些？实行各种措施，确保围岩不消灭有害松动；使围岩变形适度进展，最大限度发挥围岩自承力气；保证锚喷支护与围岩形成共同体；选择合理的支护类型与参数，并充分发挥其成效；实行正确的施工方法；依据现场检测数据指导施工。什么是隧道的开挖面空间效应？洞室在掘进过程中，由于受到开挖面的约束，使开挖面四周的围岩不能马上释放其全部位移，这种现象称为开挖面的“空间效应”第十章隧道施工隧道施工过程包括哪些环节？在地层中挖出土石，形成符合设计轮廓尺寸的坑道；进展必要的初期支护和砌筑最终的永久衬砌，以把握坑道围岩变形，保证隧道长期地安全使用。隧道工程与地面工程相比有哪些特点？1〕整个工程埋设于地下，因此工程地质和水文地质条件对隧道施工的成败起着重要的、甚至是打算性的作用。2〕大路隧道式一个外形扁平的建筑物，正常状况下只有进、出两个工作面。相对于桥梁、线路工程来说，隧道的施工速度比较慢，工期也比较长，往往使一些长大隧道成为把握建大路通车的关键工程。3)地下施工环境较差，甚至在施工中还可能使之恶化。4〕大路隧道大多穿越崇山峻岭，因此，施工工地一般都位于偏远的深山峡谷之中，往往远离既有交通线，运输不便，供给困难。5〕大路隧道埋设于地下，一旦建成就难以更改，所以，除了事先必需审慎规划和设计外，施工中还要做到不留后患隧道常用施工方法有哪些？矿山法，掘进机法，沉管法，顶进法，明挖法等隧道施工方法的选择需要考虑哪些问题？1〕工程的重要性一般由工程的规模、使用上的特别要求，以及工期的缓急表达出来2〕隧道所处的工程地质和水文地质条件3〕施工技术条件和机械装备状况4〕施工中动力和原料供给状况5〕工程投资与运营后的社会效益和经济效益6〕施工安全状况7〕有关污染、地面沉降等环境方面的要求和限制奥法施工有哪些开挖方法？全断面法、台阶法、分部开挖法奥法施工根本原则：少扰动，早喷锚，勤量测，紧封闭全断面开挖方法有哪些优点？工序少，相互干扰少，便于组织施工和治理；工作空间大，便于组织大型机械化施工，因此施工进度高台阶法施工有哪几种类型？长台阶法，短台阶法〔短台阶法优点：短台阶法可缩短支护构造闭合的时间，改善初期支护的受力条件，有利于把握隧道收敛速度和量值；缺点：上台阶出碴时对下半断面施工的干扰较大，不能全部平行作业。〕，〔长短台阶法优点：超短台阶法初期支护全断面闭合时间更短，更有利于把握围岩变形。在城市隧道施工中，能更有效地把握地表沉陷。缺点：上下断面相距较近，机械设备集中，作业时相互干扰较大，生产效率较低，施工速度较慢〕分部开挖法施工有哪几种类型？台阶分部开挖法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法隧道施工中的不良地质类型有哪些？膨胀土围岩、黄土、溶洞、断层、松散地层。流沙、岩爆、瓦斯地层不良地质条件下开挖及支护可能消灭的危害有哪些？土石坍塌，坑道支撑变形，衬砌构造断裂不良地质地段隧道施工原则是什么？以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进“为指导原则隧道开挖遇到溶洞常用处理方法有哪些？岩溶地段隧道常用处理的溶洞方法，有“引、堵、越、绕”四种隧道坍方的主要缘由有哪些？如何进展预防？1〕不良地质及水文地质条件2〕隧道设计考虑不周3〕施工方法和措施不当4〕施工组织治理不到位；预防：1〕隧道施工预防坍方，选择安全合理的施工方法和措施至关重要2〕加强坍方的3〕加强初期支护，把握坍方隧道内消灭坍方如何处理？1〕具体观测坍方范围、外形、坍穴的地质构造，查明坍方发生的缘由和地下水活动状况，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，防止连续进展3〕处理坍方的同时，应加强防排水工作。4〕坍方地段的衬砌，应视坍穴大小和地质状况予以加强5〕承受奥法施工的隧