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隧道工程2011.11复习

隧道工程2011.11复习
隧道工程2011.11复习

第一章

1.什么是隧道?

修建在地下,两端有出入口,供车辆、行人、水流及管线等通行的工程建筑物。

2.隧道工程包含哪两方面含义?

(1)是指从事研究和建造各种隧道及地下构筑物的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术;(2)是指在岩体或土层中修建的通道和各种类型的地下建筑物。

3.隧道有几种分类方法?

按用途分类:○1交通隧道:铁路隧道、公路隧道、地下铁道、水底隧道、航运隧道、

人行隧道

○2市政隧道:给水隧道、污水隧道、管线隧道、人防隧道

○3水工隧道:引水隧道、尾水隧道、导流隧道、排沙隧道

○4矿山隧道:矿山隧道、给水隧道、通风隧道

第二章:隧道工程的勘测设计

1.隧道工程调查的项目及其内容?

○1既有文献资料收集(地形地貌资料、地质资料、工程资料、气象资料、用地及环境资料、灾害资料)

○2地形、地质调查

○3气象调查

○4工程环境调查

2.隧道洞身选择的类型及注意事项?

○1按地形条件选择

○2按线路条件选择

注意事项:越岭隧道选择(地形上:宜选垭口底部通过;地质上:地质相对较好垭口;以临界高程,作为比选基础)

沿河傍山隧道(河道窄河流冲刷强处,设置护坡支档结构)

不良地质地段隧道(崩塌;滑坡;泥石流;流沙;溶洞、土洞;瓦斯;围岩、落石…)

3.隧道洞口选择的原则及具体要求?

原则:(1)综合考虑:地形、地质、造价、施工、环保。

(2)重点考虑:洞口边坡、仰坡稳定性,排截水构筑物设置、环境协调。

(3)早进晚出:“早进洞、晚出洞”。

具体要求:(1)与不良地质段有关:避开;

(2)与边坡、仰坡有关:贴壁、明洞;

(3)与防水、防洪有关:洪水线;

(4)与洞口场地有关的:平缓;

(5)与地形条件有关的:正交。

4.隧道平面与纵断面设计的主要内容?

平面:(1)小半径曲线问题:视距→加宽→施工难,噪声-振动↑,限速→安全。

(2)超高问题:防止车辆转弯外倾,曲线外侧路面提高,会导致断面加宽。根据停车视距,计算不设超高的圆曲线半径。

(3)分离式隧道最小净距问题。

纵断面:(1)纵坡坡度设计:排水0.3%,通风2%

(2)纵坡形式设计:单下坡,人字坡

5.什么是隧道净空和建筑限界?

净空概念:隧道内轮廓线所包围的空间,包括隧道的建筑限界、通风、照明、消防及其他所需面积。

限界概念:为保证隧道内各种交通的正常运行与安全,衬砌、通风管道等建筑物不侵入的界限。

6.衬砌轮廓线(内轮廓,外轮廓,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,衬砌须有足够的厚度(或称最小衬砌厚度) 的外缘线。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。因为它比衬砌外轮廓线大,所以又称为超挖线。

7.圆形、直墙式、曲墙式衬砌各适用于何种围岩?

8.公路隧道设计文件主要包括哪些内容?

○1隧道勘测说明书

○2施工图设计文件

第三章:隧道主体及附属建筑结构

1-隧道主体及附属结构各包括?

主体结构物:洞身、洞门

附属结构物:紧急停车带、通风设施、照明设施、防排水设施

2-什么是衬砌,隧道衬砌种类?

衬砌是一种紧贴隧道内周壁的一层结构物,或者说是隧道的内衬结构物。

种类:1. 喷、锚衬砌 2. 整体式衬砌 3. 复合式衬砌 4. 装配式衬砌 5. 连拱式衬砌3-隧道洞门形式?

(1)环框式洞门(2)端墙式洞门(3)翼墙式洞门(4)柱式洞门

(5)台阶式洞门(6)削竹式洞门(7)遮光棚式洞门

4-什么是明洞,有哪些类型?

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

类型:拱形明洞、棚式明洞、箱形明洞

5-隧道通风的作用及类型?

作用:主要对CO、烟雾和异味等进行稀释

类型:自然通风、机械通风

6-隧道照明区段如何划分?

接近段、入口段、过渡段、基本段、出口段

7-隧道防排水原则是什么?

“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”

8-隧道内防、排水构筑物有哪些?

盲沟、排水沟、泄水孔

第四章 隧道围岩分级与围岩压力 1.围岩的概念?

围岩:隧道周围一定范围内,对其稳定性产生影响的岩体。

2.隧道围岩稳定性影响因素?

1地质因素的影响:⑴ 岩土体结构状态:破碎性、完整性 ⑵ 岩石的工程性质:强度、物理性质

⑶ 地下水作用和影响:强度影响问题

⑷ 围岩的初应力状态:应力平衡

2设计和施工因素,或人为因素:⑴ 隧道形状和尺寸,尤其跨度影响较为显著 ⑵ 支护结构的类型及支护时间

⑶ 施工方法

3.现行公路围岩分级目的、方法?

目的:① 作为选择施工方法的依据;

② 科学管理及正确评价经济效益;

③ 确定结构上的荷载(松散荷载);

④ 给出衬砌结构的类型及其尺寸;

⑤ 制定劳动定额、材料消耗标准等。

隧道围岩分级用两步法:

第1步-根据岩石的坚硬程度和岩体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;

第2步-在岩体基本质量分级基础上考虑修正因素的影响。

4.围岩压力分类?

按作用力发生形态分为:松散压力、形变压力、膨胀压力、冲击压力。

5.松动压力概念及计算方法?

松散压力:是指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的压力. 计算方法:深埋:垂直压力:h q γ=

水平压力:

浅埋:均布竖向压力:H q γ=

侧向压力e :

)245(tan )2H 1

H (e 2t c φγ-+=

第五章隧道支护结构计算

1.隧道支护体系组成及作用?

隧道支护结构体系= 岩体+支护结构

2.支护特性曲线(支护围岩共同作用)及其作用?

围岩与支护结构平衡状态的建立

3个问题

1 支护特快

2 支护不及时

3 最佳时间

3.隧道衬砌受力特点(弹性抗力)及荷载组成?

支护力+ 围岩自承力= 原岩压力

取其最不利作为设计荷载,求得最危险截面最大内力值,作为截面选择依据。

结构自重+围岩压力+附加恒载(基本)

结构自重+土压力+附加恒载+地震作用

4.半衬砌、曲墙衬砌、直墙衬砌特点;基本结构、抗力分布或计算简图?

半衬砌结构:受力特点:仅拱圈受力

适用条件:坚硬稳定性好的岩层

直墙拱形衬砌:受力特点:拱圈、边墙受力

适用条件:水平压力大或稳定性较差岩层

曲墙拱形衬砌:受力特点:受力较好

适用条件:垂直压力和水平压力较大或稳定性差的软弱岩层

5.了解隧道洞门(端墙与翼墙式)计算方法?

步骤:○1洞门墙承受荷载

墙背土石主动压力Ea,墙身与基础自重,墙基与地基间的摩擦力

○2洞门墙稳定性及强度验算

抗滑移,抗倾覆(转动),墙体截面强度,基础底面压力不得超过地基承载力6.了解衬砌截面强度验算内容?

衬砌结构检算

计算截面抗压(或抗拉)强度安全系数K。检查是否满足规范所要求的数值

抗裂要求

地基容许承载力

第六章隧道施工方法

1. 什么是新奥法(概念、核心及要素)?

概念:以控制爆破为开挖方法,以锚喷混凝土为主要支护手段,通过监测控制围岩变形,动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工方法,同时它又是一系列指导隧道设计和施工的原则。

核心:是充分发挥围岩的自承能力。

要素:

2.新奥法几种施工方法含义及适用条件?

全断面法:按隧道设计轮廓线一次爆破成型的施工方法。适用于较完整的、坚硬围岩,如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩。

台阶法:台阶法中包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法等三种,其划分一般是根据台阶长度来决定的。适用条件:(1)跨度较大(2)围岩较破碎

分部开挖法:台阶分部开挖法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法。适用条件,这种方法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩中。

三大类及若干变化方案

3.新奥法施工基本原则:

“少扰动”“早支护”“勤量测”“紧封闭”

4.隧道塌方原因及防治措施?

原因:不良地质及水文地质条件

隧道设计考虑不周

施工方法和措施不当

防治措施:选择安全合理施工方法和措施至关重要。

加强坍方的预测

加强初期支护,控制坍方

5.隧道超前支护与预加固类型?

超前锚杆或超前小钢管、超前管棚法

洞内超前钻孔注浆,地表注浆加固

6.溶洞类型及穿越方法?

溶洞一般有死、活、干、湿、大、小几种。

常用处理溶洞的方法,有“引(水)、堵(洞)、越、绕”四种。

7.光面爆破与预裂爆破异同点?

相同点:控制爆破轮廓,尽量保持围岩稳定。

不同点:分区起爆顺序不同,预裂爆破:周边眼-掏槽眼-辅助眼-底板眼

光面爆破:掏槽眼-辅助眼-周边眼-底板眼

8.隧道装渣运输方式?

常用运输方式有有轨运输与无轨运输两种。

9.隧道监控量测目的与内容?

目的:进行信息反馈及预测预报,优化施组设计,校核理论计算结果,指导现场施工,确保隧道施工的安全与质量和工程项目的社会经济效益。

内容:必测项目:(1)洞内地质和支护状况观察;

(2)周边位移;

(3)拱顶下沉;

(4)锚杆拉拔力

选测项目:(1)地表下沉;

(2)围岩深部多点位移;

(3)围岩压力;

(4)钢支撑内力;

(5)衬砌内力,表面应力及裂缝量测

10.什么是TBM及其适用条件?

TBM:适用于坚硬岩石地层的隧道掘进机(Tunnel Boring Machine),简称TBM,替代钻爆法。

11.什么是盾构及其适用条件?

盾构:使用盾构机械,在软土地层中进行开挖、出土、衬砌一体化的施工方法。用盾构法修建的隧道称为盾构隧道。

12.盾构法与钻爆法的区别?

对象不一样(软土和坚硬岩石地层),方法不一样(挖和爆破)。。。

第七章隧道工程设计中的有限元方法

1.什么是有限元分析?

有限元分析:利用数学近似方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素,即单元,用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。

2.有限元的分析步骤?

○1受力连续体“离散化”,仅节点联系,节点传力;

○2单元外力转化为等效节点力

○3建立节点力的平衡方程式

○4加入位移边界条件求解方程组

○5得到全部未知位移后,进而求得的单元应变与应力

3.隧道中最常用有限元分析软件有哪些?

○1大型通用软件:ANSYS,ABAQUS, MARC

○2专用软件:FLAC,MADAS

○3自编软件:

第八章隧道施工组织设计

1.施工组织设计的内容包括哪些?

对施工工艺、机械设备、施工工序、组织安排、工程投资、场地布置、材料供应和技术措施等做出全面的科学规划和布置(对人、料、机械等科学规划和布置)

2.隧道施工进度计划的作用、内容及表示形式?

作用:控制工程施工进度和工程竣工期限等各项施工活动的依据。

内容:研究科学组织施工,合理加快施工速度的基本途径;施工进度与计划的表现形式。

表示形式:进度图(横道图、网络计划图)

3.隧道施工组织设计的编制方法?(程序)

施工调差和技术交底

分析设计资料,拟定、研究选择施工方案和施工方法

编制工程施工进度图

计算人工、材料、机具的需要量,制定供应计划

临时工程、供水、供电、供热计划

工地运输组织

布置施工平面图

编制技术措施计划与计算技术经济指标

编制说明书

4.隧道施工组织设计文件的内容组成?

说明书、附图、附表

第九章隧道运营管理与养护

1.隧道运营管理内容与养护两个主要对象?

隧道运营管理:交通管理

管理设施、安全设施

隧道运营养护:隧道结构

附属设施

2.隧道衬砌常见病害及其防治措施?

衬砌常见病害:1)衬砌变形、开裂、渗漏水

2)衬砌表面腐蚀、剥落及灰缝脱落

3)路面拱起、沉陷、错台、开裂

4)洞口墙体位移、开裂

防治措施:1)衬砌变形、开裂治理措施

○1针对衬砌背面空隙,压注水泥砂浆

○2针对衬砌厚度不足,可外喷混凝土,在满足限界要求时,可加筑

套拱,

2)衬砌裂缝稳定时的处理

压注环氧水泥砂浆或水泥砂浆的方法加固

3)衬砌表面腐蚀、剥落及灰缝脱落处理

○1先清除表面已松动部分;

○2分段或全面加喷水泥砂浆或混凝土保护层,喷厚3-6cm。

4)端墙、侧墙、翼墙位移、开裂处理

○1针对地基问题,采取扩大基础或设置仰拱措施;

○2端墙外倾,可采取改换墙背填料,完善端墙后排水系统;

○3内侧墙鼓肚,可采取墙岩间压注水泥砂浆或锚杆加固围岩措施。

5)路面拱起、沉陷、错台、开裂

○1针对侧压过大,路面下加设水平支撑或仰拱;

○2路面局部沉陷、错台、严重碎裂,采取以下措施

a..挖出碎裂路面和基岩,清底后重铺。

b.渗漏水严重时,同时治理,将水引入两侧边沟。

6)隧道衬砌局部坍塌处理

○1暂封闭交通,采取临时支护措施。

○2清除塌渣,砌筑衬砌,快速成环,塌穴最高处,预留回填及进出料孔以便拆除支撑,坍方围岩不稳定,可考虑坍体护拱。

○3坍穴回填,拱背浆砌片石,厚2-3米,其上用干砌片石回填,尽量填满。

3.了解公路隧道交通监控主要内容

(1)隧道交通控制;

(2)隧道通风与照明

(3)隧道异常报警

(4)火灾检测及消防设施

(5)隧道中央管理设施

隧道工程的课程设计

石家庄铁道大学20XX-20XX学年201X级《隧道工程课程设计》 专业:土木工程学院 方向:地下工程 班级: 姓名: 学号: 任课老师: 201X年12月30日

1工程概况 1.1 隧道概况 中苛隧道进口里程DK135+080,出口里程DK135+580,全长500m 。隧道位于R =7000的曲线上,隧道内坡度为4‰下坡 隧道所处地形为圆形沙丘,丘顶局部石灰岩裸露,大部被土覆盖,植被较发育,山丘山坡较平缓,四周较平坦,地表多辟为耕地。 1.2 工程地质及水文地质 (一)工程地质 表覆第四系上更新统坡洪积新黄土及第四系中更新统坡洪积,下伏奥陶系中统上马家沟三段组,石灰岩、白云岩、白云质灰岩。 新黄土:黄褐色,硬塑~坚硬,含少量姜石,具大孔隙,垂直节理发育,厚5.0-20.0m 。 老黄土:棕红色、硬塑~坚硬,含大量姜石,厚大于40m 。 石灰岩、白云岩、白云质灰岩:深灰色,灰色,薄层-厚层状,弱风化-微风化,节理发育,块状砌体结构,具弱溶蚀现象。 (二)水文地质条件: 隧道处地下水类型主要为第四系孔隙潜水,主要受大气降水补给,地下水较发育,隧道内含少量地下水,雨季水量丰富,渗透系数K=1.6m/d 。 2 隧道深浅埋判定及围岩压力的计算 2.1 深浅埋隧道的判定原则 深、浅埋隧道分界深度至少应大于坍方的平均高度且有一定余量。根据经验,这个深度通常为2~2.5倍的坍方平均高度值,即: ()q p h H 5.2~2= 式中,p H —深浅埋隧道分界的深度; q h —等效荷载高度值 系数2~2.5在松软的围岩中取高限,在较坚硬围岩中取低限。 当隧道覆盖层厚度q h h ≤时为超浅埋,p q H h h <<时为浅埋,p H h ≥时为深埋。 2.2 围岩压力的计算方法 (1) 当隧道埋深h 小于或等于等效荷载高度h q (即q h h ≤)时,为超浅埋隧道,

隧道工程期末复习重点知识

1、隧道:以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞 室。 2、隧道分类:地质条件:土质隧道、石质隧道。埋置深度:浅埋隧道、深埋隧道。 所处位置:山岭隧道、水底隧道、城市隧道。断面形状:圆形、矩形、马蹄形。 用途:交通隧道(铁路、公路、水底、地下铁道、航运隧道、人行地道)、水工隧道、市政隧道、矿山隧道; 按施工方法分:钻爆法隧道,明挖法隧道,机械法隧道(盾构机、TBM掘进机),沉埋法隧道。 3、隧道特点:优点:(1)缩短线路长度,减少能耗;(2)节约地皮;(3)有利于环境保护; (4)应用范围广;缺点:(1)造价高(2)施工期限长(3)施工作业环境差。 4、我国隧道的发展方向:1、推进城市隧道和水下隧道技术的发展。2、提高隧道机械化施 工水平,减轻劳动强度。3、提高隧道防排水技术,减少隧道病害。4、推进隧道信息化施工,发展隧道超前地质预报技术,加强现场动态设计与科学的施工管理。5、隧道防灾救援措施系统化。6、做好隧道洞口的景观设计。 5、为什么修建隧道?答:1、拓展地面空间2、城市道路建设绕避地面建筑,减少交通干扰。 3、解决高程障碍; 4、绕避江河、城镇、人口密集区等平面障碍等; 5、避免对自然环 境的破坏;6、时避开地面灾害的有效形式。 6、地质调查测绘:是隧道工程地质勘测的核心。1、工程地质技术规范要求;2、地形地貌 调查;3、地层、岩性调查;4、地质构造调查(褶皱,节理、断层);5、水文地质调查; 6、滑坡落石、岩堆、泥石流等部良地质调查; 7、地温测定。 7、隧道工程地质勘探分为:初测阶段和定测阶段。 8、超前地质预报:在分析既有地质资料的基础上,采用地质调查、物探、超前地质钻探、 超前导坑等手段,对隧道开挖工作面前方的工程地质条件与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、物产规模等进行探测、分析解释及预报,并提出工程措施建议。9、超前地质预报的好处:在高速铁路隧道和长大隧道施工阶段,重视和加强超前地质预报, 最大限度地利用地质理论和先进的地质超前预报技术,预测开挖工作方面的地质情况,对于安全施工、提高工效、缩短施工周期、避免事故损失具有重大的意义。 10、地质超前预报的内容:地层岩性、地质构造、不良地质灾害、地下水的预报。 11、地质超前预报的方法:地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法、物理 探测法(利用物体物性差异进行地质判断的间接方法)、特殊灾害地质的预测方法。 12、初始应力产生的原因:自重、地质构造、地质地温作用 13、岩体中结构面的成因类型:原生结构面、构造结构面、次生结构面 14、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,或者指隧道开挖后对 其稳定性产生影响的那部分岩体。 15、围岩分级:各种围岩的物理性质之间存在一定的内在联系和规律,依照这些联系和 规律,可将围岩划分为若干级,这就是围岩分级。 16、围岩应力:时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。 17、围岩分级方法的发展趋势:1、分级应主要以岩体为主。2、分级宜与地质勘探手段 有机联系在一起。3、分级要有明确的工程对象和工程目的。4、分级宜逐渐定量化。 18、围岩分级方法:主要以围岩稳定性为基础的分级方法。 19、围岩分级确定因素:岩石坚硬程度和岩体完整程度 20、围岩分级的修正:考虑地下水状态、初始应力状态等因素。 21、衡量围岩完整程度考虑的因素:1、对于受软弱面控制的岩体,按照软弱面的产状、 贯通性以及填充物的情况,可将围岩分为:完整、较完整、较破碎、破碎、极破碎。2、由于围岩完整性与所受地质构造变动的程度有关,因此,受地质构造影响程度,分为:

隧道工程教学大纲

《隧道工程01》教学大纲 (Tunnel Engin eeri ng) 适用专业: __________________ 前修课程:混凝土结构设计原理、土力学 一、课程性质、目的与要求 课程性质:专业限选课。 课程目的:隧道工程是土木工程本科专业一门重要的专业课。本课程的主要目的是使培养的 学生具有坚实的隧道工程学科领域内的专业理论与工程应用基础知识,成为高素质的隧道工 程技术人才。学生经过本课程的学习后,能胜任各类隧道工程的设计、施工、管理、养护维 修以及科学研究等方面的技术工作。 教学要求:通过本课程的学习,要求学生具有一定的隧道工程的理论知识。包括交通 (铁路、 公路与城市道路)隧道的基本概念与功能、隧道勘测设计、主体建筑与附属建筑、围岩分类与 围岩压力、衬砌结构的设计与计算、隧道施工方法与工艺、新奥法理论与技术、高速铁路隧 道的基本知识、隧道的营运管理与养护维修等。 绪论 1学时 基本要求:讲述隧道工程的基本概念;介绍隧道工程的特点与历史发展;对本课程的学习特 点与课程主要内容作概括性的简介。 重点:隧道工程的基本概念与功能 第一章:隧道工程勘测设计 4 学时 基本要求:讲述隧道工程地质调查的方法与内容;对隧道位置与线路的关系及选择方法、洞 口位置合理选定以及隧道线路设计的内容作全面的介绍。 重点:隧道工程勘测的重要性、隧道洞口位置的选定。 难点:隧道工程勘测方法的选择、实施的方法,以及勘察成果的分析 第二章:隧道主体建筑结构 4 学时 基本要求:讲述隧道限界与净空的关系;讲述隧道衬砌断面设计、隧道洞身支护结构、洞门 结构及明洞结构等结构方面的内容。 重点:隧道限界与净空、隧道洞身支护结构、隧道洞门结构 难点:不同隧道结构的适用条件及其比较 第三章:隧道附属建筑 2 学时 基本要 求:介绍铁路隧道与公路隧道的各种附属建筑物;介绍隧道防排水设施的类型与设置。 课程编号:_01 学分:3总学时:48 、教学内容 理论总学时:38学时

隧道工程期末总复习资料(完整版)

1.隧道的构成及分类 隧道构成:主体建筑物(洞身衬砌、洞门) 附属建筑物(通风系统、照明系统、防排水设备、安全设备)隧道分类:按用途(交通、水工、市政、矿山隧道) 按底层(岩石、土质隧道) 按所处位置(山岭、城市、水底隧道) 按施工方法(钻爆法、明挖法、机械法、沉埋法隧道) 按断面形式(圆形、矩形、马蹄形隧道) 按开挖断面大小(特大断面、大断面、中等断面、小断面、极小 断面隧道) 按长度(特长、长、中长、短隧道) 2.隧道洞口位置的选用原则 总原则:早进洞、晚出洞;目的:确保施工、运营的安全 具体原则: 1.洞口应尽可能设在山体稳定、地质较好处,不应设在排水困难的沟谷低洼 中心 2.洞口应尽可能设在线路与地形等高线正交处 3.隧道洞口的路肩设计标高,应高于洪水设计标高 4.边坡、仰坡不宜开挖过高,以保证洞口安全 5.当隧道穿过悬崖陡壁时,可贴壁进洞 6.当洞口地形平缓时:由于选定洞口位置有较大的伸缩范围此时,此时应结 合洞外填方路堑施工难易、路堑排水支农要求、弃碴场地、施工力量及机械设备等情况全面考虑 7.注重环境保护 3.选择越岭隧道的位置主要以什么作为依据? 平面位置与立面位置的选择 (1)平面位置的选择——选择垭口 (2)立面位置的选择——选择高程 4.隧道位于曲线上的缺点以及隧道坡度折减(原因及要求) 隧道位于曲线上的缺点: ⑴建筑限界加宽,增大开挖土石方量,增加衬砌圬工量; ⑵断面变化,支护和衬砌尺寸不一致,技术复杂; ⑶空气阻力加大,抵消部分机车牵引力; ⑷通风条件变坏; ⑸钢轨磨损增大,养护工作量增加; ⑹施工测量困难,精度降低。 坡度折减原因: ⑴列车车轮与钢轨面间的粘着系数降低; ⑵洞内空气阻力增大。 注: ⑴上坡进洞前半个远期货物列车长度范围内,也要折减; ⑵限制最小坡度:≥3‰。 5.隧道净空与界限关系 机车车辆限界—基本建筑限界—隧道建筑限界—隧道净空

隧道工程复习

一、名词解释 1、隧道:以任何方式修建,最终使用于地表面以下的条形建筑物,其空洞内部净空断面在2m^2以上者均为隧道。 2、垭口:当线路必须跨越分水岭时,分水岭的山脊线上总会有高程较低处,称之为垭口。 3、隧道净空:隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。 4、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。 5、衬砌内轮廓线: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。 6、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(或称最小衬砌厚度)的外缘线。该线又称为最小开挖线。 7、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。 8、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。 9、明洞:采用明挖法修筑的隧道结构。 10、围岩:隧道周围一定范围内,对其稳定性产生影响的岩体。 11、围岩压力:是指隧道开挖后,围岩作用在隧道支护上的压力,是隧道支撑或衬砌结构的主要荷载之一。 二、填空 1、隧道按用途分为(交通隧道)、(水工隧道)、(市政隧道)与(矿山隧道)。 2、隧道按断面面积分为(特大断面隧道)、(大断面隧道)、(中等断面隧道)与(小断面隧道)。 3、隧道按所处的地理位置分为(山岭隧道)、(水底隧道)与(城市隧道)。 4、隧道的特点(隐蔽性)、(施工环境差)、(条形建筑物)与(大量涌水)。 5、隧道勘察分为(可行性研究勘察)、(初步勘查)与(详细勘察)三个阶段。 6、可行性研究勘察分为(预可行性研究)、(工程可行性研究)与(桥隧可行性研究现状)。 7、详细勘察的步骤为(前期的准备工作)、(沿线地质勘察)、(试验)、(整理资料)与(编写详勘报告)。 8、隧道勘察的主要方法有(收集研究既有资料)与(调查与测绘)。 9、隧道勘察的主要手段有(挖探)、(简易钻探)、(钻探)与(地球物理勘探)。 10、隧道的纵坡有(单向坡)与(人字坡)两种;纵坡不小于(0.3%),不大于(3%);控制纵坡大小的主要因素是(通风问题)与(排水问题)。 11、隧道断面设计主要解决(内轮廓线)、(轴线)与(厚度)三个问题。 12、道路隧道结构构造由(主体构造物)和(附属构造物)两大类组成;主体构造物通常指(洞身衬砌)和(洞门)构造物。 13、衬砌结构的类型有(直墙式衬砌)、(曲墙式衬砌)与(复合式衬砌)等。 14、洞门的形式有(端墙式洞门)、(翼墙式洞门)、(环框式洞门)、(台阶式洞门)与(遮光棚式洞门)。 15、常用的永久衬砌形式有(整体衬砌)、(复合式衬砌)、(拼装衬砌)与(锚喷衬砌)等4种。 16、围岩分级的指标有(单一的岩性指标)、(单一的综合岩性指标)与(复合指标)几种。 17、工程地质调查主要采用(直接观察)与(访问当地群众)的方法。 18、我国隧道排防水采用(“以排为主,防、排、截、堵相结合”)的综合治理原则。 19、隧道通风大体分为(自然通风)与(机械通风)两种方式。机械通风又分为(纵向通风方式)、(半横向通风方式)、(全横向通风方式)与(组合通风方式)四种。 20、围岩压力按作用形态分为(松散压力)、(形变压力)、(膨胀压力)与(冲击压力)。

隧道工程课程设计报告(完整)

隧道工程课程设计 一、工程概况 某地区一暗挖双线马蹄形隧道,埋深h=125m,围岩等级为v级,地层平均容重16.0 kN/m3。宽度B=13.08m,隧道采用复合式衬砌形式,衬砌厚度为0.42m,配筋采用Ф22@200mm,钢材采用HRB335,钢筋保护层厚度50mm。 二、计算 1、衬砌结构的计算模型 隧道工程建筑物是埋置于地层中的结构物,它的受力和变形与围岩密切相关,支护结构与围岩作为一个统一的受力体系相互约束,共同工作。这种共同作用正是地下结构与地面结构的主要区别。根据本工程浅埋及松散地层的特点,使用阶段结构安全性检算采用“荷载—结构”模式,即将支护和围岩分开考虑,支护结构是承载主体,围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支承。支护结构与围岩的相互作用是通过弹性支承对支护结构施加约束来实现的。 计算模型中,二衬结构采用弹性平面梁单元模拟,弹性抗力以及隧底地基均采用弹簧单元模拟。组合荷载根据不同作用方向分别转换成等效节点力施加在相应的单元结点上。具

体计算模型见图1。 2、荷载计算 围岩压力计算参照课本中有关我国铁路隧道推荐的方法进行确定(双线隧道)或参照《铁路隧道设计规范》,深浅埋分别计算。 按破坏阶段设计计算垂直压力公式: q=r x h q = 0.45 x 2^(s-1) x r x w 式中:h q——等效荷载高度值 S——围岩级别 r——围岩的容重 w——宽度影响系数,其值为w=1+i(B-5) 计算得,q=0.45x2^(5-1)x16000x1.805=2.082816e6N/m 水平均布松动压力系数取0.3,则e=0.3q=0.0634e6N/m 3、ANSYS操作命令流 !荷载——结构方法计算(马蹄形断面) finish !退出当前处理程序 /clear !清除以前数据,重新开始一个新的分析 /COM,Structural !定义分析类型,结构分析(热分析、流体分析等) /prep7 !进入前处理器 *AFUN,deg !定义角度单位为度(缺省为弧度,RAD) ! 定义建模及材料参数的一些变量值 *set,Py,2.082816e5 !定义垂直围岩压力大小(若有地表荷载加地表荷载值) *set,px1,0.0634e6 *set,px2,0.0634e6 *set,cylxsh,0.3 !定义侧压力系数

隧道工程考试试题及答案

隧道工程考试试题及答 案 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

地下硐室工程期末考试 一、名词解释(每题3分,共15分): 1、隧道:指修建在地下,两段有出入口,供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物(建于地下的狭长通道)。 2、隧道建筑限界:是为了保证隧道内各种交通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的空间范围(总的来说是指衬砌内缘不能侵入的轮廓线)。 3、原岩应力:指隧道开挖前未扰动的岩体应力状态。 4、空间效应:指在隧道开挖过程中,由于受到开挖面的约束,使其附近的围岩不能立即释放全部瞬时弹性位移的现象。 5、岩石质量指标:指钻探时岩芯的复原率,或称岩芯采取率,用RQD表示。 二、选择题(每题3分,共30分): 1、明洞主要分为(A)和棚式。 A.拱式 B. 端墙式 C. 环框式 D. 遮光式 2、隧道洞口受塌方、落石、泥石流等危害时,通常应设置(D)。 A.仰坡 B. 挡土墙 C. 拦水带 D. 明洞 3、公路隧道围岩分为(D)。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 4、隧道围岩为坚硬岩,岩体较完整,块状或厚层状结构,其围岩基本质量指标为550~451MPa,该围岩属于(B)。 A.Ⅰ B.Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ 5、采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成一个体系而形成的隧道施工方法称为(A)

A.新奥法 B. 矿山法 C. 明控法 D. 盖控法 6、隧道内反坡排水时,必须采取(A)。 A.机械抽水 B. 井点降水 C. 深井降水 D. 顺坡排水 7、修建在岩层中的隧道称为(B)。 A.软土隧道 B. 岩石隧道 C. 城市地下隧道 D. 水底隧道 8、山岭隧道施工通常采用(A)。 A.钻爆法 B. 地下连续墙法 C. 盖控法 D. 盾构法 9、软土隧道通常修建在(D)地下。 A.水底和城市 B. 山岭和城市 C. 水底和山岭 D. 水底和危岩 10、岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法不包括(D)。 A.引 B. 绕 C. 越 D. 降 E. 堵 三、填空题(每空1.5分,共24分): 1、公路隧道主要的洞门形式有环框式洞门、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。 2、根据锚杆加固范围以及加固效果不同将锚杆分为局部锚杆、系统锚杆。 3、新奥法施工,按其开挖断面的大小及位置,基本上又可分为:全断面法、台阶法、分部开挖法三大类及若干变化方案。 4、防止隧道偏压的措施有长管棚超前支护、三导坑开挖法、卸载反压回填土。 5、隧道岩爆防治措施有强化围岩、弱化围岩。 四、简答题(共31分): 1、仰拱的概念以及设置仰拱作用?(8分) 答:仰拱是为改善隧道上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构。

隧道工程知识点

隧道工程复习资料 1.隧道的定义及分类? (1)以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2平方米的洞室。 (2)(一)交通隧道 1.铁路隧道 2.公路隧道 3.水底隧道 4.地下铁道 5.航运隧道 6.人行地道(二)水工隧道 1.引水隧道 2.尾水隧道 3.导流隧洞或泄洪隧洞 4.排沙隧洞(三)市政隧道1.给水隧道2.污水隧道3.管路隧道4.线路隧道5.人防隧道(四)矿山隧道1.运输巷道2.给水巷道3.通风巷道 1.选择越岭隧道位置的两大因素:选择哑口、确定隧道高程。 2.河谷线上,隧道位置选择多年实践总结一条经验:“宁里勿外”意思是河谷线上,隧道位置稍向内靠为好。 3.隧道洞口位置选择的原则:早进晚出. 4. 隧道洞口位置选择的依据:1.洞口不应宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处,在一般情况下垭口沟谷在地质构造上是最薄弱的环节,常会遇到断层带、古坍方冲积土等不良地质。2.洞口应避开不良地质地段,如断层、滑坡、岩溶及避开地表水汇集处。3.当隧道线路通过岩壁陡立,基岩裸露处时,最好不刷动或少刷动原生地表,以保持山体的天然平衡。4.减少洞口路堑段长度,延长隧道,提前进洞。 5.洞口线路宜于等高线正交。当线路位于有可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围以内时,隧道洞口标高应高出洪水位加破浪高度,以防水灌入隧道。7.为确保洞口稳定安全,边坡及仰坡均不宜开挖过高。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。9.当洞口地势开阔,有利于施工场地布置时可利用弃渣有计划有目的的改造洞口场地,以便布置运输通道、材料堆放场、生活用房等。 5.隧道内线路纵断面设计的内容、坡道形式?答:(1)就是要选定隧道内线路的坡道形式、坡度大小、坡段长度和坡段间的衔接等。(2)单面坡和人字坡 6.隧道净空:指隧道衬砌的内轮廓所包围的空间。隧道建筑限界:指包围“基本建筑界限”外部的轮廓线。基本建筑限界:指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线。机车车辆限界:指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。四者关系:铁路隧道净空是根据隧道建筑限界确定的,而隧道建筑限界是根据基本建筑限界制定的,基本建筑限界又是根据机车车辆限界制定的。 7.限界:是一种规定的轮廓线,这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必需的。建筑限界:是建筑物不得侵入的一种限界。 8.掌握单双线铁路曲线隧道加宽的原因及加宽值的计算方法 原因:1)车辆通过曲线时,转向架中心点沿线路运行,而车辆本身却不能随线路弯曲,仍保持其矩形形状,故其两端向曲线外侧偏移,中间向曲线内侧偏移。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。 9.掌握铁路曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接方法并用图示表示见书P28。 1.掌握隧道衬砌的主要方式及适用条件,复合式衬砌的主要组成部分 主要方式:(一)整体式混凝土衬砌1)直墙式衬砌:适用于地质条件比较好,以垂直围岩压力为主而水平压力比较小的情况,主要适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩。2)

(完整word版)中南大学 隧道工程答案

中南大学网络教育课程考试 《隧道工程》试题(本试题页不上交....... ) 注意事项: 1.答卷可采取打印或手写方式在A4打印纸上完成。如果手写,必须字迹工整,以便老师批阅; 2.6月2日18:00之前交学习中心; 3.下载《标准答卷模版》。 试题一:柳州市桐油山连拱隧道,施工至 K2 + 312~K2 + 332 地段,遇到一大型溶槽(图1),沿隧道纵向宽约 20 m ,呈北东~南西方向斜交隧道轴线。溶槽段隧道埋深约 20 m ,属浅埋地段,在地表有 1.5 m 左右的人工回填渣,其下为粘土夹碎石,碎石含量为 20%~40%,粘土结构细腻,软~可塑状,属明显的溶槽充填物质,且充填密实,承载力为 150~180 KPa ,钻探至隧底以下20m 仍未见底,确定隧道通过溶槽的具体工程措施(说明选定方案的理由,)。(25分) 图1 试题二:长沙天际岭隧道单洞开挖跨度达17m 以上(图2),隧道位于长沙市植物园下面,围岩软弱(Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩),隧道最大埋深仅40m ,为保护地表的珍稀树种,要求严格控制地表沉降,确定其合理施工方法和必要的辅助施工措施(说明选定方案的理由,画出纵横向施工工序图)。(25分) 图 2 隧 道中线

试题三:岳阳市金鹗隧道进口段设计为半明半暗结构形式(图3),围岩条件为Ⅴ级,确定其合理施工方法和必要的辅助施工措施(说明选定方案的理由,画出纵横向施工工序图)。(25分) 图3 试题四:某隧道由于岩层节理发育明显,在隧道施工过程中出现坍方事故,具体如图4所示,坍方高度约18m,确定其具体处理方法。(说明选定方案的理由)。(25分) 图4

中南大学网络教育课程考试 《隧道工程》答卷 本人承诺:本试卷确为本人独立完成,若有违反愿意接受处理。签名:______________学号:____________________专业:__________________学习中心:_________________ 第一题答案: 一、穿越溶槽方式主要有堵填或架梁跨越等。 桐油山隧道溶槽范围大,基底换填不切实际,注浆加固溶槽充填物的技术要求高,不易保证客观效果。经过慎密的研究,决定采用架梁跨越方式穿过。这种方式能确保隧道结构不会出现由于基底承载强度的弱化而发生沿线路纵向或横向的开裂,为保证良好的隧道质量创造了条件。 1、弹性地基梁设计 为使隧道安全通过,在左、右边墙及中墙基溶槽底各设一根纵向钢筋混凝土梁(简称地基梁)跨越。梁长 30 m ,梁高 1 m 。为了分散墙底压力,设计边墙地基梁宽 1.3 m ,中墙地基梁宽 2.7 m ,各超出墙底宽度 15~35 cm,梁的纵向两端各留5 m 置于基岩( Ⅲ类围岩)上,梁中段置于溶槽充填物上。 2、穿越溶槽施工工序 弹性地基梁设计[1]双跨隧道一般不宜两洞同时施工,以避免在同一断面上出现大跨度而影响围岩的稳定。该隧道段位于不良地层中,需要穿越溶槽,更应谨慎行事,任何一道工序的错乱都有可能导致严重的后果。因此,施工方案总的思路是首先开挖一侧隧道(单跨),将衬砌完成后再进行另一侧隧道的施工。 3、主要支护形式 为稳定围岩(特别是溶槽粘土充填物),设置了超前注浆小导管预支护作为辅助施工措施。采用长4.5 m 的φ 42 钢管,沿隧道拱圈布置,环向布置间距35 cm,沿隧道纵向每 2 m 布设一环。同时架设 I18工字钢钢拱架,钢拱架纵向间距 0.5 m。二次模筑衬砌的设计通过荷载-结构模型计算分析后确定。考虑到初期支护担负着一定的围岩荷载,且辅助施工措施采用了小导管注浆加固也有利于减少围岩压力,故将上覆全部土体自重的 80%作为二次衬砌的垂直压力,侧压力比照处理,中墙在中导洞的高度范围内无侧压力。隧道在施工过程中有 2 种结构状态,即单跨衬砌结构状态与双跨衬砌结构状态。先行施作的单跨衬砌结构是偏压结构,而最终完成的双跨衬砌结构是对称结构,显然单跨衬砌结构是最不利的受力结构。 衬砌基底压力计算结果(每延米)为:中墙基底2460 kN,边墙基底 2200 kN。作用在地基梁上的荷载

隧道工程期末试题

隧道工程期末试卷 一、单项选项题(每题2分,共20分) 1、新奥法是() A、一种施工方法 B、施工原则 C、矿山法 D、全断面施工法 2、我国现行公路(铁路)隧道围岩分类的依据() A、岩石物理性质指标 B、岩石强度 C、坑道支撑实测统计地压值 D、结构特征和完整状态为表征的围岩稳定性 3、二次衬砌的施作时间为() A、初期支护完成1个月后 B、初期支护完成1.5个月后 C、初期支护完成后 D、围岩和初期支护变形基本稳定后 4、爆破开挖一次进尺的确定应根据() A、施工进度要求 B、围岩条件 C、一个班的作业时间 D、坑道面积 5、隧道工程的主体建筑物为() A、洞内行车道路面 B、洞身衬砌和洞门 C、防排水构造物 D、通风、照明设施 6、隧道施工是指修建() A、隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称 B、地下洞室及巷道 C、躲避洞 D、地下交通工程 7、光面爆破的顺序是() A、周边眼-掏槽眼-辅助眼 B、掏槽眼-辅助眼-周边眼 C、掏槽眼-周边眼-辅助眼 D、周边眼-辅助眼-掏槽眼 8、当支护结构具有足够的柔性时() A、围岩成为惟一的承载结构 B、围岩对支护的压力增大 C、围岩与支护共同组成承载结构 D、围岩对支护的压力减小

9、应该将钢筋网设置于() A、喷层之中 B、二次衬砌之中 C、焊接于格栅钢拱架上 D、喷层与岩壁之间 10、对于浅埋隧道,围岩自然拱() A、能形成 B、支护及时则能形成 C、让围岩充分变形则能形成 D、不能形成 二、多项选项题(每题3分,共45分) 1、原则上适用全断面开挖方法的围岩类别有() A、Ⅱ级 B、Ⅲ级 C、Ⅳ级 D、Ⅴ级 2、影响台阶法的台阶长度的因素有:() A、地质条件 B、施工机械 C、进度要求 D、隧道功能 3、隧道防排水的原则应采取() A、排放的办法 B、将水堵住 C、施工防排水与运营防排水结合考虑 D、按防、截、排、堵相结合的综合治理 4、喷混凝土最主要的两项检验指标是() A、抗拉强度 B、抗压强度 C、回弹率 D、喷层厚度 5、喷混凝土在围岩支护中的作用有() A、支撑围岩作用 B、填补加固围岩 C、使围岩表面美观 D、封闭作用 6、锚杆在围岩支护中的作用有() A、悬吊作用 B、防止围岩风化 C、组合梁作用 D、加固拱作用

《隧道工程》课程标准

《隧道工程》课程标准 课程名称:隧道工程课程标准 适用专业:铁道工程技术 开设学期:第二学年第四学期 学时:32 学分:2学分 一、课程的性质与作用 《隧道工程》是高职铁路工程技术专业核心课程之一。 本课程教学目标培养学生运用有关隧道工程设计与施工的国家现行标准、规范、规程的能力;进行隧道工程量测、隧道施工放样、隧道开挖与支护、洞身衬砌、隧道洞口施工、隧道防排水设施与通风照明设施的施工能力;加强对不良地质隧道施工新技术、新工艺、隧道施工超前预报技术、隧道施工量测监控方法的应用探讨,促进学生处理隧道工程实际施工问题能力的提高。 本专业学生应达到隧道工程施工员或铁路隧道工的资格证书中相关技能考证的基本要求。 本课程的前续课程有:铁路工程制图、铁道工程测量、土建力学、铁路建筑材料、结构设计原理、土力学余地基基础、应用高等数学等。 本课程的平行课程有:铁路施工组织与概预算。 本课程的后续课程有:铁路轨道与维护、地铁工程技术。 二、课程设计思路 1.总体思路 根据交通土建行业的发展和不同岗位的典型工作任务,结合本地区情况,通过企业专家、专业带头人和骨干教师共同分析铁路工程技术专业施工、质检、试验、检测岗位能力要求与素质、知识结构关系,重新构建了《隧道工程》课程体系和教学内容,将原有分散的知识与技能体系情境化,实现了所学知识与技能与职业岗位技能相对接,突出培养学生的职业能力,充分体现基于职业岗位分析和职业岗位技术应用能力培养的课程设计理念。因此本课程的设

计思路从“高职铁道工程技术专业工作任务与职业能力分析表”中的铁路隧道设计、施工、养护管理能力分析出发,构建学生为“主体”的教学模式,采用“情境教学法”组织课程教学,突出对学生职业能力和基本知识的培养。 (1)设计五个学习情境即:①钢筋混凝土材料;②砌体工程材料;③路基填筑材料; ④路面基层材料;⑤路面面层材料。每个学习情境又分为若干个教学项目,围绕每个教学项目又选取若干个教学任务。打破传统的知识传授方式,以“学习情境”为主线,结合职业技能证书考证,培养学生的实践动手能力。 (2)采用灵活多样的教学方法。针对不同的教学任务可分别采用课堂讲授、行动导向教学法、多媒体教学、任务引领教学、理实一体化和案例教学等教学方法。 (3)教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,通过理论与实践相结合,重点评价学生对本课程基本知识和基本技能的掌握情况。 2.课程设计思路 (1)目标设计 《隧道工程》课程教学目标设计体现目前高等职业教育的最新教学理念,采用凸显职业教育的教学方法和评价体系,最终达到高等职业教育培养学生的目标要求,即用职业能力表述课程目标。 (2)内容设计 根据铁道工程技术专业的就业岗位核心能力要求,将课程教学内容整合设计为七个学习情境:①铁路隧道认知与识图;②铁路隧道设计;③施工放样与测量;④开挖与支护;;⑤防水层与二次衬砌;⑥监控量测;⑦养护管理。 铁路隧道认知与识图包括隧道结构组成、规范要求、围岩分类、围岩压力计算;铁路隧道设计包括铁路隧道设计所需资料收集,平、纵、横设计;施工放样与测量包括洞外控制测量、洞内施工测量及竣工测量;开挖与支护主要包括隧道断面开挖方法及工序,初期支护的手段及施工要点;防水层与二次衬砌包括初期支护后的防水层施工和二次衬砌施工;监控量测包括隧道施工过程中所必须的监控量测项目、方法、数据处理及成果应用;养护管理包括运营后隧道的养护管理方案与实施方法。按照以上七个情境进行教学设计,不但涵盖了铁路隧道设计、施工、养护管理的常用能力,更是通过改变知识与能力在课程中的排序,达到人

隧道工程考试试题及答案

地下硐室工程期末考试 一、名词解释(每题3分,共15分): 1、隧道:指修建在地下,两段有出入口,供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物(建于地下的狭长通道)。 2、隧道建筑限界:是为了保证隧道内各种交通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的空间范围(总的来说是指衬砌内缘不能侵入的轮廓线)。 3、原岩应力:指隧道开挖前未扰动的岩体应力状态。 4、空间效应:指在隧道开挖过程中,由于受到开挖面的约束,使其附近的围岩不能立即释放全部瞬时弹性位移的现象。 5、岩石质量指标:指钻探时岩芯的复原率,或称岩芯采取率,用RQD 表示。 二、选择题(每题3分,共30分): 1、明洞主要分为(A)和棚式。 A.拱式 B. 端墙式 C. 环框式 D. 遮光式

2、隧道洞口受塌方、落石、泥石流等危害时,通常应设置(D)。 A.仰坡 B. 挡土墙 C. 拦水带 D. 明洞 3、公路隧道围岩分为(D)。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 4、隧道围岩为坚硬岩,岩体较完整,块状或厚层状结构,其围岩基本质量指标为550~451MPa,该围岩属于(B)。 A.Ⅰ B.Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ 5、采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成一个体系而形成的隧道施工方法称为(A) A.新奥法 B. 矿山法 C. 明控法 D. 盖控法 6、隧道内反坡排水时,必须采取(A)。 A.机械抽水 B. 井点降水 C. 深井降水 D. 顺坡排水 7、修建在岩层中的隧道称为(B)。 A.软土隧道 B. 岩石隧道 C. 城市地下隧道 D. 水底隧道 8、山岭隧道施工通常采用(A)。 A.钻爆法 B. 地下连续墙法 C. 盖控法 D. 盾构法 9、软土隧道通常修建在(D)地下。 A.水底和城市 B. 山岭和城市 C. 水底和山岭 D. 水底和危岩 10、岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法不包括(D)。 A.引 B. 绕 C. 越 D. 降 E. 堵 三、填空题(每空1.5分,共24分):

高速公路隧道工程课程设计计算书

1初始条件 某高速公路隧道通过III 类围岩(即IV 级围岩),埋深H=30m ,隧道围岩天然容重γ=23 KN/m3,计算摩擦角ф=35o ,变形模量E=6GPa,采用矿山法施工;衬砌材料采用C25喷射混凝土,材料容重 322/h KN m γ=,变形模量25h E GPa =。 2隧道洞身设计 2.1隧道建筑界限及内轮廓图的确定 该隧道横断面是根据两车道高速公路IV 级围岩来设计的,根据《公路隧道设计规范》确定隧道的建筑限界如下: W —行车道宽度;取3.75×2m C —余宽;因设置检修道,故余宽取为0m J —检修道宽度;双侧设置,取为1.0×2m H —建筑限界高度;取为5.0m2L L —左侧向宽度;取为1.0m R L —右侧向宽度;取为1.5m L E —建筑限界左顶角宽度;取1.0m R E —建筑限界右顶角宽度;取1.0m h —检修道高度;取为0.25m 隧道净宽为1.0+1.0+7.50+1.50+1.0=12m 设计行车速度为120km/h,建筑限界左右顶角高度均取1m ;隧道轮廓线如下图:

图1 隧道内轮廓限界图 根据规范要求,隧道衬砌结构厚度为50cm(一次衬砌为15cm和二次衬砌35cm)通过作图得到隧道的尺寸如下:

图2 隧道内轮廓图 得到如下尺寸:11.2m R 5.6m R 9.47m R 321===,, 3隧道衬砌结构设计 3.1支护方法及衬砌材料 根据《公路隧道设计规范》(JTG-2004),本设计为高速公路,采用复合式衬砌,复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。 复合式衬砌应符合下列规定: 1初期支护宜采用锚喷支护,即由喷射混凝土,锚杆,钢筋网和钢筋支架等支护形式单独或组合使用,锚杆宜采用全长粘结锚杆。 2二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构,衬砌截面宜采用连结圆顺的等厚衬砌断面,仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。

隧道工程(自考复习资料)

新奥法:奥地利隧道施工法,是奥地利工程师布希维首先提出来的。以控制爆破为开挖方法,以 喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段,通过检测控制围岩的变形,动态修正设计参数和变动施工 方法的一种隧道施工方法,其核心内容是充分发挥围岩的自承能力。在锚喷支护技术基础上总结 和发展起来的。 锚喷支护:是喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝土等结构组合起来的支护形式。 喷射混凝土是利用高压空气将掺有速凝剂的混凝土混合料通过混凝土喷射机与高压水混合喷射到 岩面上迅速凝结而成的。 实际开挖线:为保证衬砌外轮廓,开挖时往往稍大,尤其是用钻爆法开挖时,实际开挖线不可避 免的成为不规则形状,因为比衬砌外轮廓线大,有成为超挖线。衬砌内轮廓线:衬砌的完成线在 内轮廓之内的空间,即为隧道的净空断面。衬砌外轮廓线:外保持净空断面的形状,衬砌必须有 足够的厚度的外缘线,也称为最小开挖线。 墙效应:隧道边墙给驾驶员带来的唯恐和冲撞的心里影响。 隧道净空:隧道衬砌内轮廓线所包围的空间,包括隧道建筑限界通风及其他所需的断面积。 支护结构通常分为初期支付(一次支护)和永久支护(二次支护、二尺衬砌)。一次支护是为了保证施工的安全,加固岩体和阻止围岩的变形、坍塌而设置的临时支护措施(木支护、型钢支护、 锚喷支护等。)二次支护是为了保证隧道净空和结构的安全而设置的永久性衬砌结构,有整体衬砌、复合衬砌、拼装衬砌、锚喷衬砌等。 围岩压力:隧道开挖后,围岩作用在支护上的压力,是隧道支撑和衬砌结构的主要荷载之一。其 性质、大小、方向以及发生和发展的规律,对正确进行隧道设计和施工有很重要的影响。 空间效应:洞室在掘进过程中,由于受到开挖面的约束。使开挖面附近的围岩不能立即释放其全部位移,这种现象称为开挖面的空间效应。 弹性抗力:约束着衬砌变形的围岩,相应的产生被动抵抗力,即为弹性抗力。 隧道:以任何方式修建,最终使用于地表以下的条形建筑物,其空洞内部净空面积在2平方米以上者均为隧道。 曲墙式衬砌:对于Ⅳ级以下围岩中,水平压力较大,为了抵抗较大的水平压力把边墙也做成曲线 形状,当基础条件较差时,防止衬砌沉陷,抵抗底鼓压力,使衬砌做成环形封闭结构可以设置仰 拱。 直墙式衬砌:通常用于垂直围岩压力大、水平围岩压力小的情况,一般用于ⅠⅡ级围岩,有时也 用于Ⅳ级。 隧道亮度曲线:沿隧道轴线,由入洞外的接近段、过渡段、中间段直至出口段,司机在白天所需 要的路面亮度变化曲线,称为亮度曲线。 纵向式通风:从一个洞口直接引入新鲜空气,由另一个洞口把污染空气排出的方式,与自然通风 原理是相同的。 半衬砌:拱圈直接支承在坑道围岩侧壁上时,称为半衬砌。 越岭隧道:从一个水系进入另一个水系,路线为穿越分水岭而修建的隧道。 简答题 新奥法施工的原则: 1.少扰动; 2.早喷锚; 3.勤测量; 4.紧封闭。分全断面法、台阶法、分部开挖法。 隧道综合治水的原则:为避免和减少水的危害,我国隧道工作者总结出“截、堵、排相结合”的 综合治水原则,并以模筑混凝土衬砌作为防水(治水)的基本措施。 截:在隧道以外将地表水和地下水疏导截流,使之不能进入隧道工程范围内; 堵:以衬砌混凝土为基本防水层,其他防水材料为辅助防水层,阻隔地下水,使之不能进入隧道 内的防水措施,必要时可采用注浆堵水措施。 排,认为设置排水系统,将地下水排出隧道。 结合,就是因地制宜、综合考虑、适当选择治水方案、做到技术可行、费用经济、效果良好、保

2015学年第一学期期末《隧道工程》答案

2014-2015学年第一学期期末《隧道工程》大作业 1、阐述道路隧道衬砌的基本类型及其适应条件。(15分) 答:四种:①直墙式衬砌。常用于岩石地层、垂直围岩压力为主要计算荷载,水平围岩压力很小时。一般适用于Ш、Ⅱ级围岩,有时Ⅳ级。 ②曲墙式衬砌。通常在Ⅳ级以下围岩中,且水平压力较大的情况。 ③圆形或近似圆形衬砌。适于膨胀性围岩的山岭隧道,盾构法施工的水底隧道。 ④矩形断面衬砌。沉管法施工的水下隧道、明挖法施工的隧道。 2、阐述公路净空和建筑限界的含义以及隧道衬砌断面的拟定过程。(15分) 答:公路净空:是公路的路面以上的高度,一般是按公路的等级来规定的,高速、一级公路的净空为5米,其他公路为4.5米。 建筑限界:指为保证各种交通的正常运行与安全,而规定的与交通线路中心线垂直的极限横断面轮廓,是根据行车车辆、道路附属设备以及其他服务系统所需空间制定的。在此轮廓内,除行车车辆及与行车车辆有相互作用的设备外,不允许有任何设施及障碍物侵入。

隧道衬砌断面的拟定过程:拟定衬砌结构尺寸,需考虑三个方面因素:第一是选定净空形状,也就是选定结构的内轮廓;第二是选定计算结构轴线;第三是选定各个截面的厚度。 (1)内轮廓:衬砌的内轮廓必须符合隧道建筑净空限界。结构的任何部位都不应侵入限界以内,同时又应尽量减小坑道的断面积,使土石开挖量和圬工砌筑量最少。(2)结构轴线:隧道衬砌结构的轴线接近于压力线,使各个截面上主要承受压力,而极小断面承受很小的拉力,从而充分地利用混凝土材料的性能。(3)截面厚度:衬砌各截面的厚度应具有足够的强度。 3、试述围岩、围岩分类的方法、围岩稳定性影响因素及我国隧道围岩分类结果。(20分) 答:围岩:指隧道开挖以后其周围产生应力重分布范围内的岩体。岩或者是指隧道开挖以后对其稳定性产生影响的那部分岩体(土体)。 围岩分类的方法:主要是针对支护工程的需要而对相应的地质进行的分类。 (1)公路隧道围岩的分类方法;(2)以岩体构造、岩性特征为代表的分类方法;(3)与地质勘测手段相联系的分类方法;(4)组合多种因素的分类方法;(5)以坑道稳定性为指标的分类方法。

隧道工程复习资料

简答题 1、什么是隧道围岩?围岩压力?围岩的分级如何? 隧道围岩是隧道开挖后,在其周围一定范围内,对隧道稳定性产生影响的那部分岩体。 围岩压力是围岩变形或松动而作用在支护上的压力,它是隧道衬砌结构上的主要荷载,其大小与分布因隧道所处的地质条件,断面形状和尺寸,施工方法等因素不同而异。 围岩分级由差到好分为Ⅳ~Ⅰ级,根据其主要工程地质特征,结构特征和完整状态,围岩开挖后的稳定状态来分级 2.新奥法隧道施工的基本原则,基本原理? 基本原则:少扰动,早锚喷,勤量测,紧封闭。 基本原理:①围岩岩体是隧道承载的主要部分。 ②用最小的支护阻力设计支护结构。 ③控制围岩的初始变形。 ④适应围岩的特性,采用薄层柔性的支护结构。 ⑤采用量测来检验并修改设计及施工。 3、隧道的定义及类型。 定义:以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。 类型:按地质条件分为:土质隧道和石质隧道;按埋置深度分为:浅埋隧道和深埋隧道;按所在位置分为:山岭隧道、水底隧道、城市隧道;按用途分为:交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。 4、隧道衬砌的类型及适用条件 答:一、整体式混凝土衬砌:1.直墙式衬砌(适用于地质条件比较好,以垂直压力为主,而水平围岩压力较小的情况)2.曲墙式衬砌(适用于地质较差,有较大水平围岩压力的情况.)二、装配式衬砌(适用于盾构法施工的城市地下铁道和水底隧道.)三、锚喷式衬砌(适用于在围岩较好的军事工程,各类用途的使用期较短及重要性较低的隧道.)四、复合式衬砌(适用于高速铁路山岭隧道或围岩稳定性差、地下水发育地段.)5、隧道洞口原则,确定洞口的因素。 答:原则:1.洞口不宜设置在隘口、沟谷的中心或沟底低洼处;2.洞口应避开不良地质地段;3.当隧道线路通过岩壁陡立基岩裸露处时,最好不刷动或少刷动原声地表,以保持山体的天然平衡;4.减少洞口路堑段长度,延长隧道提前进洞;5.洞口线路宜与等高线正交;6.线路位于有可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围内时,隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度,以防洪水灌入隧道;7.为了确保洞口的稳定安全,边坡及仰坡均不宜开挖过高;.隧道洞口原则,确定洞口的因素。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;9.当洞口地势开阔,有利于施工场地布置时,可利用弃渣有计划有目的地改造洞口场地,以便布置运输便道、

隧道工程自考复习题及参考答案

中南大学现代远程教育课程考试复习试题及参考答案 隧道工程 一、名词解释题 1.非电化隧道:指内燃牵引列车通行的铁路隧道。 2.翼墙式洞门:在端墙前面设置两道纵向支撑的斜挡墙,以增强端墙的稳定性。 3.围岩失稳:围岩变形达到了一定的限度,不能自稳,产生松动、坍塌。 4.斜眼掏槽:与开挖工作面呈一定角度的掏槽眼,掏槽效果较好。 5.矿山法:采用钻眼、放炮开挖隧道的方法。 6.硬岩:指饱和极限抗压强度R b大于30MPa的岩石。 7.曲线隧道:隧道的纵向线形为曲线,铁路隧道需要加宽,公路隧道依据曲线半径的情况 8 .隧道预支护:超前于开挖工作面的支护,如超前锚杆、管棚等。 9.围岩压力:围岩对隧道结构形成的压力。 10.喷锚支护:用喷射混凝土和锚杆组成,对隧道施作的初期支护。 11.开敞式掘进机:大型全断面掘进机械,适用于中硬岩层。 12..围岩:隧道开挖后对周围地层发生扰动的那一部分岩体。 13.防水板:在隧道结构中的防水材料,有外贴式和夹层式。 14.二次衬砌:在复合式衬砌中的模注混凝土衬砌,待围岩基本稳定后施作。 15.非电控制爆破:采用药卷、塑料导爆管、传爆索、非电毫秒雷管等器材进行的爆破,它能有效地减少对围岩的扰动。 二、填空题 1. 在地下水发育地段,隧道结构的施工缝应该采用止水带防止漏水。 2. 混凝土衬砌截面的最小厚度是20m。 3. 当遇到不良地质时,隧道选线应尽可能的避开。 4. 铁路曲线隧道不同加宽断面的衔接是采用台阶过渡。 5. 预裂爆破的特征是首先在隧道周边炸出轮廓线。 6. 温克尔假定认为,某点的围岩弹性抗力与该点的变形成正比。 7. 隧道围岩分级共分为6级级,级别越小,则围岩越稳定。 8.公路隧道的运营通风要求比较高,是否设置通风机械的因素是隧道长度和车流量。 9. 在直刚法计算中,衬砌结构的边界条件是基底水平位移为0。 10. 在隧道的设计中,是否布置辅助坑道,主要考虑隧道长度。

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