二级建造师公路工程管理与实务-公路隧道工程

2B314000公路隧道工程

一、历年考试情况:

111213141516

单选222222

多选220022

案例121212047

二、知识框架体系

2B314010隧道工程（3）

2B314000公路隧道工程2B314020隧道施工测量和监控量测技术（2）

2B314030隧道工程质量通病及防治措施（3）

2B314010隧道工程

2B314011隧道结构组成

一、概念及分类

序号分类形式种类

1按地层岩石隧道、土质隧道

2按所处位置山岭隧道、城市隧道、水底隧道

3按施工方法矿山法、明挖法、盾构法

4按埋置深度浅埋隧道、深埋隧道

5按断面形式圆形隧道、马蹄形隧道、矩形隧道

6按ITA定义的地面数值特大断面、大断面、中等断面、小断面、极小断面

7按车道数单车道、双车道、多车道

8按长度特长隧道、长隧道、中隧道、短隧道

9按隧道间的距离连拱、小净距、分离式隧道

10按跨度小、中、大、超大

注意6、8分类方式的分界点。如按ITA定义的断面数值定义的100、50、10、3；按长度分类

的3000、1000、500；按跨度分类的9、14、18,并注意分界点属于哪一类。

【例题】公路隧道按照长度可划分为（）。

A.特长隧道

B.长隧道

C.中隧道

D.短隧道

E.特短隧道

『正确答案』ABCD

『答案解析』本题考查的是隧道的概念及分类。按照长度分为特长隧道：L>3000m,长隧道：3000m

》L21000m,中隧道：1000m>L>500m,短隧道：LW500m。故应选择ABCD。

二、组成：主体构造物；附属构造物

r同身衬砌的平、纵、横断面的形状

由道路隧道的几何设计确定

c洞身

衬砌

衬砌断面的轴线形状

r主体构造物VI和厚度由衬砌计算决定

〔温一峰同

隧道结构」

构造\

（通风

、附属构造物—4照明

I排水、消防、通讯等

（-）洞门类型及构造

洞门是隧道两端的外露部分，也是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构。

作用：①保证洞口边坡的安全和仰坡的稳定;

②汇集在洞口附近的仰、边坡上的地表丞，并引离隧道，减少洞口土石方开挖量;

③作为隧道的标志性建筑物，应与隧道的规模、使用特性以及周围建筑物、地形条件等要相

协调。

1.洞门类型：端墙式洞门、翼墙式洞门、环框式洞门、遮光式、削竹式等。

端墙式（地形开阔，石质较稳定的地区）

翼墙式（洞口地质较差，山体纵向推力较大）

环框式（洞口石质坚硬稳定，地形陡峻无排水要求）

遮光式洞门

削竹式洞门

2.洞门构造：

洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不应小于1.5m。洞门端墙与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌

拱顶外围的高度不应小于L0m,洞门墙顶应高出仰坡坡脚0.5m以上。

洞门墙应根据情况设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔。墙身厚度不应小于0.5瞑

（二）明洞类型及构造

明洞」

地质差且洞顶覆盖层较薄，用暗挖法难易进洞时

在洞口处先作一段明洞，抵紧仰坡坡脚,在明洞上及时回填以加固仰坡，然后暗挖进洞。

①洞顶覆盖层薄;

②洞口或路堑地段受塌方、落石、泥石流、雪害等危害时；

③道路之间形成立体交叉，但不宜做立交桥时;

路堑对称型

（拱式明洞4路堑偏压型

类型JI半路堑偏压型

划分］I半路望单压型

棚式明洞

路堑对称型适用于洞顶地势平缓，路堑两侧地质条件基本相同。

路堑偏压型适用于两侧山坡高差较大的路堑，高侧边坡有坍塌，落石或泥石流。

半路堑偏压型适用于半路堑靠山侧边坡较高，有坍塌、落石或泥石流等不良地质现象，而外侧

地面较宽敞和稳定。

半路堑单压型适用于靠山侧边坡或原山坡有坍塌、落石等情况，外侧地形陡峭无法填土地段。

按构造，棚式明洞又可分为墙式、刚架式、柱式等。

2.明洞构造：

(1)拱式明洞

由拱顶和内外边墙组成混凝土结构，整体性好，能承受较大的垂直压力和侧压力,对地基要求

高，外墙基础必须稳固。必要时还可加设仰拱。

(a)带仰拱(b)无仰拱

,使结构及时封闭，提高整体承载力

设置仰拱和侧墙抵抗恻压力的能力

［抵御结构下沉变形，调整困岩和

‘砌的应力状态

（2）棚式明洞

受地形条件限制，难以修建拱式明洞时，边坡有小量塌落，侧压力较小时采用。

由顶盖和内外边墙组成，内边墙采用重力式或锚杆式。外边墙：墙式、刚架式、柱式。

（三）衬砌（洞身构造）

按断面形状分：

曲墙式、直墙式、圆形、矩形及喇叭口衬砌。

按支护理论分：

整体式、复合式和喷锚衬砌。

复合式衬砌（先在开挖好的洞壁表面喷射一层早强的混凝土，有时也同时施作锚杆，凝固后形

成薄层柔性支护结构（称初期支护），待初期支护与围岩变形基本稳定后再施作内衬）。

复合式衬砌：

（四）附属设施。指为确保交通安全和顺适而设置的通风设施、照明设施、安全设施、供配电

设施以及应急设施等。

2B314012隧道围岩分级

一、公路隧道围岩分级

公路隧道围岩分级

围岩基本质量指标或修

围岩级

围岩或土体主要定性特征正的围岩基本质量指标

别

(MPa)

I（好）坚硬岩，岩体完整,巨整体状或巨厚层状结构>550

坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构

II550〜451

较坚硬岩，岩体完整，块状整体结构

坚硬岩，岩体较破碎，巨块(石)碎(石)状镶嵌结构

III较坚硬岩或较软硬岩层，岩体较完整,块状体或中厚层结450~351

构

坚硬岩，岩体破碎，碎裂结构；

较坚硬岩，岩体较破碎——破碎,镶嵌碎裂结构；

350〜251

较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整——较

IV破碎，中薄层状结构

土体：(1)压密或成岩作用的黏性土及砂性土

(2)黄土(Qi、Q2)

(3)一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土

较软岩，岩体破碎

软岩，岩体较破碎〜破碎W250

极破碎各类岩体，碎、裂状，松散结构

V

一般第四系的半干硬至硬塑的黏土及稍湿至潮湿的碎石

±,卵石土、网砾、角砾土以及黄土(Qi、QS)O非黏性

土呈松散结构，黏土及黄土呈松软结构

VI（差）软塑状黏性土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等

二、围岩分级的判定方法

1.隧道围岩分级的综合评判方法宜采用两步分级，并按以下顺序进行:

(1)根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度，初步分级。

(2)详细分级。

3.围岩详细定级时，如遇下列情况之一，应对岩体基本质量指标进行修正:

(1)有地下水；

(2)围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用；

(3)存在高初始应力。

2B314013隧道施工

一、隧道施工方法

传统矿山法

矿山法《钻爆法》

广山岭隧道施工新奥法

掘进机法

明挖法

地下连续墙

隧道施工方法V浅埋及软土隧道施盖挖法

浅埋暗挖法

构法

沉管法

L水底隧道施工

盾构法

(1)新奥法

新奥地利隧道施工方法，采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成的一个体系而形成

的一种新的工程施工方法。

在坑道开挖后，在岩体松散破坏之前，及时修筑一层柔性薄壁衬砌(第一次衬砌)，通过施工

中的量测监视，确定围岩变形稳定之后，修筑防水层及第二次衬砌。

新奥法施工的基本原则：少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭。新奥法施工方法包括全断面法、

台阶法、环形开挖留核心土法、中隔墙法和交叉中隔墙法、双侧壁导坑法。

CD法施工示意

・噂更乃/

CRD法赫工示意图

双侧壁导坑法开挖顺序示意

双侧壁导坑法

(2)传统矿山法：钻爆+支撑

新奥法传统矿山法

临时支护喷锚支护木支撑为主，钢支撑

支护永久支护复合式衬砌单层模注混凝土衬砌

闭合支护强调不强调

爆破必须采用可采用

量测必须采用无

施工方法分块较少分块较多

(3)掘进机法

(4)盾构法

(5)明挖法：是挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完

成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。

(6)盖挖法：由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部的工程在封闭的顶盖下

施工，主体结构可以顺作，也可逆作。

(7)浅埋暗挖法：采用多种辅助施工措施加固围岩,充分调动围岩的自承能力，开挖后及时支

护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系。

(8)地下连续墙

开挖导沟f拔出接头管共9步。

地下连续墙:

导墙放线导墙开挖

浇筑混凝土，中间架设支撑成槽开挖

吊放钢筋笼拔出导管

【例题】用一种钢制的活动防护装置或活动支撑，通过软弱含水层，特别是河底、海底或者城

市中心区修建隧道的方法是（）。

A.明挖法

B.盖挖法

C.盾构法

I）.浅埋暗挖法

『正确答案』C

『答案解析』本题考查的是隧道施工方法。盾构法是一种钢制的活动防护装置或活动支撑，是通

过软弱含水层，特别是河底、海底，以及城市中心区修建隧道的一种机械。参见教材P156。

【例题】山岭隧道施工常用的方法有（）.

A.新奥法

B.盖挖法

C.沉管法

D.掘进机法

E.传统矿山法

『正确答案』ADE

『答案解析』本题考查的是隧道施工方法。山岭隧道施工常用的方法有矿山法和掘进机法，其中

矿山法又包含传统矿山法和新奥法两种。参见教材P156。

二、山岭隧道施工技术

（一）洞口、明洞与浅埋段施工技术

1.洞口施工

开挖进洞B寸，宜用钢支撑紧贴洞口开挖面进行支护,围岩差时可用管棚支护,支撑作业应紧跟

开挖作业，稳妥前进。

洞门衬砌拱墙应与洞内相连的拱墙同时施工，连成整体。洞门端墙的砌筑与墙背回填应两侧同

时进行。

2.明洞施工

1）当边坡能暂时稳定时，可采用先墙后拱法。

纵麻面篦工示意也

明洞先墙后拱法

2）当边坡稳定性差，但拱脚承载力较好，能保证拱圈稳定时，可采用先拱后墙法。

明洞先拱后墙法

3）半路堑式明洞施工时，可采用墙拱交替法,且宜先做外侧边墙，继作拱圈，再作内侧边墙。

4）当路堑式明洞拱脚地层松软，不能采用先拱后墙法施工时，可用跳槽挖井法。

5）具备机具条件时，可采用拱墙整体灌筑。

3.浅埋段工程

1）优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或留核心土开挖法。围岩的完整性较好时，可采用多

台阶法开挖，严禁采用全断面法开挖。

环形开挖留核心土法

2）开挖后应尽快施作锚杆、喷射混凝土、敷设钢筋网或钢支撑。

3）锚喷支护或构件支撑，应尽量靠近开挖面，其距离应小于1倍洞跨。

4）浅埋段的地质条件很差时，宜采用地表锚杆、管棚、超前小导管、注浆加固围岩等辅助方法

施工。

【例题】山岭隧道浅埋段施工中,严禁采用的施工方法是（）。

A.全断面开挖法

B.单侧壁导坑法

C.多台阶开挖法

D.双侧壁导坑法

［正确答案」A

『答案解析」本题考查的是山岭隧道施工技术。浅埋段施工优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑

法或留核心土开挖法。围岩的完整性较好时，可采用多台阶法开挖。严禁采用全断面法开挖。参

见教材P157。

（二）山岭隧道的洞身开挖施工技术

一般选择新奥法施工。采用光面爆破、预裂爆破技术。

（三）山岭隧道的洞身支护与衬砌施工技术

选择支护方式时，优先采用锚杆、喷射混凝土或锚喷联合作为临时支护。施做二衬时，采用模

板台车。

（四）山岭隧道的防排水施工技术

1.施工防排水

洞内顺坡排水，其坡度应与线路坡度一致，洞内反坡排水时，必须采取机械抽水。

洞内有大面积渗漏水时，宜采用钻孔将水集中汇流a入排水沟.

洞内涌水或地下水位较高时，可采用井点隆水法和深井降水法处理。

2.结构防排水施工

1）衬砌背后采用压注水泥砂浆防水时，应等衬砌达设计强度70%时，可进行压浆，遇流沙或含

水层，不宜采用水泥压浆作防水层。

压浆顺序从下而上，从无水、少水的地段向有水或多水处。从下坡方向往上坡方向，从两端洞

口向洞身中间压浆。

2）衬砌的施工缝和沉降缝采用橡胶止水带或塑料止水带防水时，止水带不得被钉子、钢筋或石

子刺破。在固定止水带和灌筑混凝土过程中应防止水带偏移。应加强混凝土振捣，排除止水带底部

气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。

3）复合式衬砌中防水层的施工应满足下列要求：防水层应在初期支护变形基本稳定后，二次

衬砌施作前进行。防水层属于隐蔽工程。

【例题】关于隧道水害防治措施的说法,错误的是（）。

A.因势利导，给地下水以排走的出路，将水迅速地排到洞外

B.将流向隧道的水源截断，或尽可能使其水量减少

C.隔断排水通道

D.堵塞衬砌背后的渗流水，集中引导排出

『正确答案」C

『答案解析J本题考查的是水害的防治。因势利导，给地下水以排走的出路，将水迅速地排到洞

外；将流向隧道的水源截断，或尽可能使其水量减少；堵塞衬砌背后的渗流水，集中引导排出；

水害整治的关键：分析病害成因，对症整治：合理选择防水材料；严格施工工艺。参见教材P158。

【例题】某施工单位承接了一条二级公路的隧道施工项目，该隧道主要穿越砂层泥岩和砂岩，

岩层节理、裂隙发育，富含裂隙水。隧道全长800m,设计净高5m,净宽12m,为单洞双向行驶的两

车道隧道。

施工单位针对该项目编制了专项施工方案，其中包括工程概况、编制依据、劳动力计划等内容。

拟采取二台阶开挖方法施工，施工顺序如图3所示，并按①一⑨的顺序作业。针对该隧道施工过程

中有可能出现突水安全事故的特点，编制了应急预案。

序号工作内容

①上台阶开挖

②上台阶支护

③下台阶右马口开挖

④下台阶左马口开挖（围岩较弱处）

⑤下台阶右马口初支

⑥下台阶左马口初支

⑦

⑧

⑨

【问题】

1.修改③f⑥的施工工序，说明修改原因。

2.补充表列⑦f⑨项工作的内容。

『参考答案』

1.正确的工序是：④一⑥f③一⑤。

修改理由是：下台阶应先开挖围岩较弱处，各部分初期支护应在开挖立即进行(或早支护、

或边开挖边支护)。

2.表列⑦项为核心土开挖，⑧项为施工仰拱，⑨项为施作二次衬砌。

【例题】不属于隧道围岩分级考虑的因素是()•

A.岩石的坚硬程度

B.岩体的完整程度

C.岩石节理的发育程度

D.地下水的影响

［正确答案JC

F答案解析」本题考查的是围岩分级的判定方法。坚硬程度和岩体完整程度是基本因素，地下水

是修正指标。参考教材P155。

2B314020隧道施工测量和监控量测技术

2B314021隧道施工测量

一、一般规定

2.隧道施工时应做好下列工作：

(2)水准点、中线点，定期复核。

5.隧道竣工后应提交贯通测量技术成果成、贯通误差的实测成果和说明、净空断面测量和永久

中线直、水准点的实测成果及示意图。

二、洞内施工测量

3.供导坑延伸和掘进用的临时点可用串线法标定，其延伸长度在直线部分不应大于30m；曲线

部分不应大于20m。串线法的两吊线间距不宜小于5m。用串线法标定开挖面中线时，其距离可用皮

尺丈量。

4.开挖前应在开挖断面标出设计断面尺寸线，开挖工作完成后应及时测量并绘出断面图。采用

上下导坑法施工的隧道，上部导坑的中线每引伸一定距离后，应与下部导坑的中线联测一次，用以

校核上部导坑的中线点或向上部导坑引点。

三、贯通误差的测定及调整

2.贯通误差的调整

(1)用折线法调整直线隧道中线。

(2)曲线隧道，根据实际贯通误差，由曲线的两端向贯通面按长度比例调整中线。

(3)采取精密导线法测量时，贯通误差用坐标增量平差来调整。

(4)进行高程贯通误差调整时，贯通点附近的水准点高程，采用由进出口分别引测的高程平均

值作为调整后的高程。

四、竣工测量

隧道竣工后，应在直线地段每50m、曲线地段每20m及需要加测断面处，测绘以路线中线为准

的隧道实际净空，标出拱顶高程、起拱线宽度、路面水平宽度。

2B314022隧道施工监控量测

三、量测内容与方法

1.必测项目：洞内外观察、周边位移、拱顶下沉、地表下沉。

3.安设锚杆后，应进行锚杆抗拔力试验。位于IV〜VI级围岩中且覆盖层厚度小于40m的隧道，

应进行地表沉降量测。

【例题】在隧道施工监控量测中,收敛计是用来量测()。

A.拱顶下沉

B.地表下沉

C.围岩体内位移

D.围岩周边位移

『正确答案」D

『答案解析J本题考查的是隧道施工监控量测内容与方法。其中收敛计用来测量周边位移。水平

仪、水准尺、钢尺或测杆用来测量拱顶下沉；围岩体内位移的测量工具是单点、多点杆式或钢丝

式位移计；地表下沉的测量工具为水平仪、水准尺。参考教材P161

四、量测数据处理与应用

3.当位移一时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视围岩

动态，并加强支护，必要时暂停开挖。

4.二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行：

(1)各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；

(2)已产生的各项位移已达预计总位移量的80%〜90%；

(3)周边位移速率或拱顶下沉速率小于规定值。

六、竣工文件中应包括的量测资料

1.现场监控量测计划；

2.实际测点布置图；

3.围岩和支护的位移一时间曲线图、空间关系曲线图以及量测记录汇总表；

4.经量测变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录；

5.现场监控量测说明。

【例题】二次衬砌的施作前应满足的条件有()•

A.渗水压力不超过设计值的1.1倍

B.各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定

C.已产生的各项位移已达预计总位移量的801r90%

D.二次衬砌距开挖面距离较长

E.周边位移速率或拱顶下沉速率小于规定值

『正确答案」BCE

［答案解析J本题考查的是量测数据处理与应用。二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行：各

测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定；己产生的各项位移已达预计总位移量的80%~90%；

周边位移速率或拱顶下沉速率小于规定值。参见教材P163»

质量控制点：

(1)正确判断围岩级别，及时调整施工方案。

(2)认真测量、检查和修正开挖断面，减少超挖。

(3)制定切实可行的开挖方案，包括新奥法、矿山法的选择，炮孔布置、装药量、每一循环的

掘