5.1围岩的应力场与支护结构
H
Z
r
r
C
H
A X
C
0
力学模型
王丽琴主讲
利用弹性力学的结果得：开挖的圆形隧道半径为a 时，其二次应力状态及位移状态可表达为： 径向正应力：
sr
s
sz
sz
切向正应力：
剪应力：
r
1 a 1 1 3a 1 cos 2 2 s 1 2a 3a 1 sin
1 sin 1 sin
若使坑道不出现塑性区，则支护阻力必须:
注意：以上结果式按照圆形洞室、侧压力系数 =1 求解的，当洞室形状、侧压力系
2s z Rb Pa 1
数变化时，则情况更为复杂，甚至难以求解，故围岩特性曲线以及上述计算公式只
隧道的结构体系是由围岩和支护结构共同组成 的。其中围岩是主要的承载元素，支护结构是辅助 性的，但通常也是必不可少的，在某些情况下，支 护结构主要起承载作用。这就是按现代岩石力学原 则设计支护结构的基本出发点。
王丽琴主讲
围岩一次应力状态：隧道开挖前岩体处于初始应力状态， 围岩二次应力状态： 开挖隧道后引起了围岩应力的重分布，同时围
王丽琴主讲
围岩稳定性判据：
1. 围岩的二次应力状态与岩体强度的关系；
强度判据：smax＜S
2. 围岩的位移状态与岩体变形能力的关系；
变形判据：Umax＜U
3. 围岩局部落石的稳定性。 局部落石：块体理论（石根华）
王丽琴主讲
第三节
隧道围岩与支护结构的共同作用
一、收敛和约束的概念 二、坑道支护后的围岩应力状态及位移状态
2 4
1 a 1 1 4a 2
2
2
3a 4 1 cos 2
z
2
4
径向位移:
u
s za 2 r
4G
4G
1 4 4 a 1 cos 2
2
切向位移:
v
s za 2 r
1 2 4 a 2 1 sin 2
Z
s re
se
ds r + d
re
r
0
r
srp
sre
a
X
只讨论侧压 力系数 ＝ 1 时， 圆形隧道围岩的 弹塑性二次应力 场和位移场的解 析公式。
sre
se
王丽琴主讲
塑性区的应力场和位移场如下：
s rp
1 Rb r 1 1 a
Pa Pa,max
2s z Rb 1
弹塑性分界 崩塌
Pa,min
形变压力
ulim
松散压力
umax
u
支护阻力Pa与隧道洞壁位移ua的关系曲线
王丽琴主讲
支护阻力与初始应力、岩性指标及隧道尺寸的关系：
2s z Rb 2 Rb a Pa 2 1 1 1 r0
王丽琴主讲
第五章
隧道结构体系设计 原理与方法
王丽琴主讲
第五章 隧道结构体系设计原理与方法
第一节 第二节 第三节 第四节 概 述
围岩的二次应力场和位移场 隧道围岩与支护结构的共同作用 支护结构的设计原则
第五节
第六节
围岩压力
隧道结构体系的计算模型
第七节
隧道结构体系设计计算方法
王丽琴主讲
第一节 概 述
绘出Pa—a/r0及Pi—a/r0 关系曲线图，找交点。
1
王丽琴主讲
四、支护特征曲线(支护补给曲线)
以圆形隧道为研究对象，并假定围岩给支护结构的反力也是 径向均布的。因此，这还是一个轴对称问题。相对于围岩的力 学特性而言，混凝土或钢支护结构的力学特性可以认为是线弹 性的，也就是说作用在支护结构上的径向均布压力 Pa是和它的 径向位移ua-u0成线性关系，即： Pa
王丽琴主讲
三、无支护坑道的稳定性及其破坏
坑道稳定性是指隧道围岩在开挖过程中， 在不设任何支护情况下所具有的稳定程度。
无支护坑道围岩的失稳破坏有三种形式：
王丽琴主讲
①局部崩坍
原因：破碎岩体的自重超过了岩体阻力。
发生部位：多数发生在顶部，少数在侧壁处。
②拱形崩坍 原因：岩体强度不足，即强度破坏（脆性破坏） 发生在脆性岩体中，侧壁先开始出现破坏（压裂、剪切 破坏）。 ③变形崩坍：发生在塑性岩体中 原因：变形过度而导致崩坍。
s
s
2P0
sr
r0
P0 r
（图中P0=Hc）
王丽琴主讲
从上面的曲线得出规律：
1. 随着向岩体内部的深入，应力变化幅度减小，最后接近 于初始应力状态。如r=6r0处，其变化只有3%左右，因此 可以大致认为在此范围以外的岩体不受工程的影响；
2. 孔壁部位变化最大，法向正应力 sr 从 Hc 变到 0 ，而切向 正应力s从Hc变到2Hc ，而且呈单向受压状态。当该值 大于岩体的单轴抗压强度Rc，就可能出现破坏。 Hc/ Rc 就成为反映岩体状态的一个指标。
(2)按塑性应力平衡条件求解
a Pi 1 2 r0
a
2
1 Rb 1 sin a 1 2 sin r0
2s z Rb 2 Rb a Pa 2 1 1 1 r0
式中：a =a/r，a为隧道开挖半径，r为隧道中心到计算点的距离；θ为所论点方向线与垂直轴之 间的夹角；G是围岩的剪切模量；μ 是围岩泊松比。 正应力又称法向应力，以压为正；剪应力以作用面外法线与坐标轴一致而应力方向与坐标 轴指向相反为正。径向位移向隧道内为正，切向位移顺时针为正。
王丽琴主讲
二次应力分布特性：
1
塑性区位移与支护阻力、岩性指标、坑道尺寸、初始应力的关系：
2s z Rb 2 ( 1)s z Rb a U ap sz 2G 1 1 ( 1)Pa Rb
其中：Rb为岩体单轴抗压强度； G岩体剪切模量
岩将产生向隧道内的位移，形成了新的应力场。这种状态受到开挖
方式(爆破、非爆破)和方法(全断面开挖、分部开挖等)的强烈影响。 围岩三次应力状态： 如果隧道围岩不能保持长期稳定，就必须设置 支护结构，从隧道内部对围岩施加约束，控制围岩变形，改善围岩 的应力状态，促使其稳定。显然这种状态与支护结构类型、方法以 及施设时间等有关。 三次应力状态满足稳定要求后就会形成一个稳定的洞室结构， 这样，这个力学过程才告结束。
是帮助我们定性地理解按现代岩体力学原理进行支护结构设计的思想。
王丽琴主讲
求解最小支护抗力值（形成塑性区）的方法有下面两种：
(1)按重力平衡条件求解
Pa min
1 1 1s z Rb 2 a 1 1 1 P R a min b
f
2 1 2 2
式中的R1、R2是根据围岩的物理力学特性所确定的某些特定指标。
王丽琴主讲
4
设置支护结构后围岩的应力状态，亦称围岩的三次应力状
态{s}3和位移场{u}3 ，以及支护结构的内力{M}和位移{d}。 5 判断支护结构安全度的准则，一般可写成：
f1 M , K1 0 F2 d , K2 0
王丽琴主讲
要进行支护结构设计，就必须充分认识和了解以下五方面 的问题：
1. 围岩的初始应力状态(一次应力状态)：{s}0,（第四章）；
2. 开挖隧道后围岩的二次应力状态{s}2和位移场{u}2；
3. 判断围岩二次应力状态和位移场是否符合稳定性条件，即围
、
岩稳定性准则。一般可表示为：
s , R 0 u , R 0 F
s p
1 Rb r 1 1 a
或 1 2 2 r0 r0 Rb r0 径向位移： u p sz 1 2Gr 2Gr 1 a 塑性区的半径：
2 1s z 2 Rb r0 a 1 R b
王丽琴主讲
二、坑道支护后的围岩应力状态及位移状态
隧道开挖后，围岩应力状态出现两种情况： 1、开挖后的二次应力状态仍然是弹性的，隧道围岩除因爆 破、地质状态、施工方法等原因可能引起稍许松弛掉块外，是稳 定的，在这种情况下，坑道是稳定的，原则上无需支护，即使支 护也是防护性的，支护方法一般可采用喷浆或者喷射混凝土； 2、开挖后隧道围岩产生一定范围的 塑性区，此时应采用承 载型的支护结构，以维护坑道的稳定。
1 1
1 sin 1 sin 2 cos Rb c 1 sin
或
r
1 sin r 1 sin r
Rbr
2 cos r cr 1 sin r
王丽琴主讲
塑性松动区形成过程：
坑道开挖→应力集中→形成塑性区→发生向坑 道内位移→塑性区进一步扩大→坑道围岩松弛、崩坍、 破坏。 塑性区内的岩体没有失稳时，尚有一定的承载 能力!!
王丽琴主讲
三、围岩特征曲线(支护需求曲线)
支护结构与隧道围岩之间的相互作用： 在 极 限 位 移 ulim 范 围 内，围岩允许的位移大 了，所需的支护阻力 Pa 就小，应力重分布所引 起的后果大部分由围岩 承担；相反，围岩允许 的位移小了，所需的支 护阻力就大，围岩的承 载能力就得不到充分的 发挥。
三、围岩特征曲线(支护需求曲线)
四、支护特征曲线(支护补给曲线) 五、围岩与支护结构准静力平衡状态的建立(三 次应力场)
王丽琴主讲
西南交大隧道工程在线离线作业
西南交大网络教育隧道工程在线作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业,注释如下：一、单项选择题只有一个选项正确,共7道小题1. 随着隧道的设计与计算理论的发展,隧道支护系统承载能力及安全度评定的方法也随着发展而不断完善,现行的方法有①经验设计和工程类比方法②概率极限状态可靠度设计③允许应力法④破损阶段法A①②③④B②③④C①②D①③④正确答案：B解答参考：2. 地下结构围岩岩体+土体的哪项工程性质对围岩的稳定性影响最大A物理性质B水理性质C力学性质D化学性质正确答案：C解答参考：3. 下列关于自重应力场变化规律的叙述,错误的是A自重应力随深度线性增加B由自重应力引起的水平应力可能大于自重应力C地质构造形态会改变了自重应力场的状态D深度对初始应力状态有影响正确答案：B解答参考：4.在如图所示的地质构造中修建隧道,位置选择最好的是Aa和c位置Bb位置Ca位置Dc位置正确答案：C解答参考：5. 隧道因考虑排水的需要,应限制最小坡度,铁路隧道设计规范规定,隧道内线路不得设置平坡,最小的允许坡度不宜小于A3%B2‰C2%D3‰正确答案：D解答参考：6. 关于铁路隧道单洞双线和双洞单线的比较,下列说法正确的是A单洞双线的投资较高;B双洞单线的空气动力学和环境影响较小;C单洞双线可以利用活塞风,而双洞单线难以利用活塞风;D单洞双线的单洞断面面积较大,软弱围岩中易塌方,容易变形,风险大;正确答案：D解答参考：7. 端墙式洞门适用于下列哪种情况A洞当洞口石质坚硬稳定,且地形陡峻无排水要求时;B洞口地质较差Ⅳ级及以上,山体纵向推力较大时;C适用于地形开阔,石质较稳定的地区;D适用于地形较陡,地质条件较差,仰坡有下滑的可能性,又受地形或地质条件限制,不能设置翼墙时;正确答案：C注意：若有主观题目,请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩;在线只需提交客观题答案;二、主观题共19道小题8.隧道按所处的位置来分,可以分为--------------、-------------、----------;按用途来划分,可以分为----------、--------------、-----------、--------------;参考答案：山岭隧道水底隧道城市隧道交通隧道水工隧道市政隧道矿山隧道9.简述目前在用的隧道支护系统的设计计算模型参考答案：1、以工程类比为依据的经验法2、以测试为依据的实用法如收敛—约束法3、作用—反作用模型即荷载—结构模型4、连续介质模型10.我国现行公路隧道设计规范中规定,确定围岩基本质量指标修正值时考虑的修正因素是-------------------------------------------------------------------------- ;参考答案：地下水的影响、软弱结构面产状的影响、初始应力状态的影响11.我国现行铁路隧道设计规范中规定,围岩基本分级由------------------和--------------------两个因素确定,两者采用----------------- 和-------------- 两种方法确定;参考答案：岩石坚硬程度岩体完整程度定性划分定量指标12.垭口参考答案：分水岭的山脊线上高程较低处称为垭口;13.隧道净空：参考答案：隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间称为隧道净空;14.基本建筑限界：参考答案：为保证机车车辆的安全运行,在一定的宽度和高度的空间内,各种建筑物和设备不得侵入的轮廓线称为基本建筑限界;15.隧道洞口位置选择应遵循哪些原则1、洞口不宜设在沟谷的中心或沟底低洼处;2、洞口应避开不良地质地段;3、隧道通过岩壁陡立,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以内时,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、为保证洞口的稳定和安全,洞口边坡及仰坡均不宜开挖过高;8、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、洞口地势开阔,有利于施工场地布置时,可利用弃碴有计划、有目的地改造洞口场地,以便布置与生产相关的设施;16.铁路隧道考虑坡度折减和加宽的原因分别是什么参考答案：考虑坡度折减的原因：1、列车车轮与钢轨踏面间的黏着系数降低;2、洞内空气阻力增大,使列车的牵引力减弱;隧道加宽的原因：1、车辆通过曲线时,转向架中心点沿线路运行,而车辆本身不能随线路弯曲,仍保持其矩形形状,故其两端向线外侧偏移,中间向线内侧偏移;2、由于曲线外轨道超高,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;17.路隧道限制最大坡长和最小坡长的原因参考答案：1、坡段过长,列车爬坡会用尽全部的潜力,会越爬越慢,以至有停车的可能和车轮打滑的情况,下坡时,列车制动过长,会降低制动效果,易发生溜车事故;2、坡段太短,变坡点就会多而密集,列车行驶就不平稳,车辆会发生相互间的冲撞,车钩产生附加的应力,列车同时跨越两个变坡点时,车体和车钩都会受到不利的影响,有时会因此发生事故18.荷载—结构法：参考答案：是指将支护结构和围岩分开来考虑,支护结构是承载主体,地层对结构的作用只是产生作用在地下结构上的荷载,以计算衬砌在荷载作用下产生的内力和变形的方法;19.岩体力学模型：参考答案：是指将支护结构与围岩视为一个整体,作为共同承载的地下结构体系的模型,也称复合整体模型;20.围岩压力：参考答案：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;21.新奥法的概念参考答案：新奥法即奥地利隧道施工新方法,是以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段,通过监测控制围岩的变形,充分发挥围岩自承能力的施工方法;22.隧道施工的洞口地段参考答案：隧道施工的洞口地段,是指隧道进口或出口附近对隧道施工有影响的地段,该地段通常因地质地形复杂需要做特殊处理;23.请简述隧道施工中常用的辅助稳定措施;参考答案：隧道施工中常用的辅助稳定措施包括稳定工作面,超前锚杆,管棚超前支护前方围岩,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;24.请简要概述水平旋喷预支护的原理和方法;参考答案：原理：使用旋喷注浆机,沿着隧道掌子面周边的设计位置旋喷注浆形成旋喷柱体,通过固结体的相互咬合形成预支护拱棚;方法：首先通过水平钻机成孔,钻到设计位置后,随着钻杆的退出,用水泥浆或水泥-水玻璃双液浆旋喷注入钻成的孔腔,通过高压射流切割腔壁土体,被切割下的土体与浆液搅拌混合、固结形成直接600mm左右的固结体;25.请简述柱状药包爆破特点;参考答案：当炮眼装药长度远大于横截面的直径时,形成圆柱状延长药包,简称柱状药包;它是工程爆破中应用最为广泛的药包;当炮孔方向垂直于临空面,即最小抵抗线与炮孔装药轴线重合时,柱状药包爆炸作用力的方向是平行于临空面而指向岩体内部,即爆破作用受到岩体的挟制作用,但一般仍能形成倒圆锥漏斗,易残留炮窝26.请简述隧道爆破的参数设计的主要内容参考答案：1 炮眼直径;炮眼直径对凿岩生产率、炮眼数目、单位耗药量和洞壁的平整程度均有影响;一般隧道的炮眼直径在32~50mm之间,药卷与眼壁之间的间隙一般为炮眼直径的10%~15%;2炮眼数量;炮眼数量主要与开挖断面、炮眼直径、岩石性质和炸药性能有关;3炮眼深度;炮眼深度是指炮眼底至开挖面的垂直距离;一、单项选择题只有一个选项正确,共7道小题1. 下列关于衬砌的说法中,错误的是A整体式衬砌结构设计采用工程类比法;B二次衬砌施作应在初期支护-围岩体系变形稳定之前,以控制围岩的变形;C喷锚式衬砌适用于地下水不发育的I、II级围岩的短隧道;D复合式衬砌初期支护要求刚度小、易变形,以充分发挥围岩自承能力;正确答案：B解答参考：2. 连续介质理论认为,作用在结构上的压力是A形变压力B松动压力C冲击压力D膨胀压力正确答案：A解答参考：3. 荷载—结构模型对弹性抗力的处理方法有多种,下列说法错误的是A主动荷载模型适用于围岩与支护结构“刚度比”较小,或饱和含水等情况;B假定弹性反力模型能适用于所有围岩类型,只是抗力的大小和范围不同而已; C弹性地基梁法求解弹性反力采用的是整体变形假设;D弹性支承法可以通过设置切向支承来考虑衬砌与围岩之间的剪力;正确答案：C解答参考：4. 我国铁路隧道设计规范推荐的确定围岩松动压力的方法是 ;A统计法B普氏理论C太沙基理论D上覆土自重正确答案：A解答参考：5. 按开挖隧道的横断面分部情况来分,开挖方法可分为 ,台阶开挖法,分部开挖法;ACD法B全断面开挖法CCRD法D全断面法正确答案：B解答参考：6. 下列哪一项不符合新奥法施工的基本原则;A少扰动B晚支护C勤量测D紧封闭正确答案：B解答参考：7. 炸药的敏感度简称感度,是指炸药在外界起爆能作用下发生爆炸反应的难易程度,也就是炸药爆炸对外能的需要程度;根据外能形式的不同,炸药感度主要有A热敏感度,火焰感度B热敏感度,火焰感度,机械感度C机械感度,爆轰感度D热敏感度,火焰感度,机械感度,爆轰感度正确答案：D解答参考：注意：若有主观题目,请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩;在线只需提交客观题答案;二、主观题共19道小题8.围岩初始应力场按其成因可以分为---------------和------------- 两大类;参考答案：自重应力场构造应力场9.越岭隧道的位置主要以------------ 和----------------- 两大因素决定;参考答案：选择垭口确定隧道高程10.隧道坡道形式一般可采用----------------或----------------;参考答案：单面坡人字坡11.明洞的结构类型采用最多的为---------------和------------- 两种;参考答案：拱式明洞棚式明洞12.锚喷式衬砌：参考答案：锚喷式衬砌是指锚喷结构既作为隧道临时支护,又作为隧道永久结构的形式;13.装配式衬砌：参考答案：是将衬砌分成若干块构件,这些构件在现场或工厂预制,然后运到坑道内用机械将它们拼装成一环接着一环的衬砌;14.新奥法的概念参考答案：新奥法即奥地利隧道施工新方法,是以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段,通过监测控制围岩的变形,充分发挥围岩自承能力的施工方法;15.隧道施工的洞口地段参考答案：隧道施工的洞口地段,是指隧道进口或出口附近对隧道施工有影响的地段,该地段通常因地质地形复杂需要做特殊处理;16.管棚参考答案：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,1 0～45m之间且较粗的钢管叫长管棚;17.帷幕注浆参考答案：注浆后即可形成较大范围的筒状封闭加固区,称为帷幕注浆;18.爆破漏斗参考答案：在有临空面存在的情况下,足够的炸药爆炸能量就会在靠近临空面一侧实现爆破抛掷,其结果是形成一个圆锥形的爆破凹坑,此坑就叫爆破漏斗;19.电雷管参考答案：在火雷管中加设发电装置而成的,是用导电线传输电流使装在雷管中的电阻发热而引起雷管爆炸的；可分即发电雷管和迟发电雷管;20.掘进机切削破碎岩石的机理是什么参考答案：掘进时盘形刀沿岩石开挖面滚动,通过大刀盘均匀地在每个盘形刀上对岩面施加压力,形成滚动挤压切消而实现破岩;21.使用护盾掘进机时,一般采用圆形全周管片衬砌,其优缺点分部是什么参考答案：优点：适合软弱围岩,顶推已安装的管片从而获得推进反力；双护盾掘进机可以使掘进和换步同时进行,提高循环速度；管片安装机安装管片速度快,支护效果好,安全性强;缺点：造价高；为了防水,管片之间要安装止水条,并需要在管片和洞壁之间注浆；需要在工地设置混凝土预制品工厂;22.施工现场平面图设计有什么原则参考答案： 1平面布置要力求紧凑,尽可能减少施工用地,不占或少占农地；2合理布置施工现场的运输道路,及各种材料堆放、加工厂、仓库位置、各种机具的位置,尽量使各种材料的运输距离最短,避免场内二次运输；3尽量减少临时设施的工程量；4方便工人的生产和生活；5符合劳动保护、环境保护、技术安全和防火要求;23.为什么要安全用电常用的技术措施有什么参考答案：安全用电是保证人身安全和高速度、高质量完成施工任务的重要措施之一,主要依靠健全的规章制度和完善的技术措施;常用的技术措施有：采用绝缘,屏护遮拦、保证安全距离；采用保护接零；采用安全电压等;24.隧道施工通风的目的是什么参考答案：隧道施工通风的目的：向洞内送进新鲜空气,排出有害气体,降低粉尘浓度和洞内温度,保障洞内施工人员的健康,改善劳动条件,从而保证施工安全和提高劳动生产率;25.维修管理有什么要点参考答案：预防为主：预防维修管理是最好的维修管理方法;也就是说在劣化发现之前进行详细的检查,并采取不让劣化发生的必要对策是最经济的维修管理方法;早期发现：隧道变异的发生一般都是有前兆的,早期发现这些前兆,并做出正确的判定,及时处理可能发生的变异是当前各国进行隧道维修管理的基本前提;及时维护：拖延处理发生的变异,只会使变异继续发展,最后可能导致隧道各种事故的发生;对症下药：隧道的变异是各种各样的,整治的方法也是各种各样的;因此,必须了解变异和各种整治对策的相互对应关系,以期获得最好的治理效果;26.防灾救援设计有什么基本原则参考答案：1贯彻“以防为主,以消为辅,防消结合,立足自救”的消防工作方针2采取经济、可靠的防火措施和消防手段3遵循“先将列车拉出洞外再进行列车解体及火灾事故处理”的基本原则4隧道内应设置贯通的救援通道和必要的紧急出口5长大隧道优先采用“定点”模式6应设置必要的监控系统、防灾报警系统、消防灭火系统、防烟排烟系统等本次作业是本门课程本学期的第3次作业,注释如下：一、单项选择题只有一个选项正确,共7道小题1. 隧道开挖面的布眼,包括哪几种布置方式A直线形布眼,多边形布眼,弧形布眼B直线形布眼,弧形布眼C直线形布眼,多边形布眼,曲线形布眼D直线形布眼,多边形布眼正确答案：A解答参考：2. 隧道爆破施工中,首要要求是开挖轮廓与尺寸准确,对围岩扰动少;所以, 爆破效果反映了整个隧道爆破的成洞质量;A掏槽眼B辅助眼C周边眼正确答案：C解答参考：3. 隧道用的装渣机又称装岩机,要求外形尺寸小,坚固耐用,操作方便和生产效率高;装渣机械的类型很多,下列哪一项不属于扒渣机构形式;A铲斗式B蟹爪式C平爪式D挖掘式正确答案：C解答参考：4.锚喷支护较传统的构件支撑,无论在施工工艺和作用机理上都有一些特点,具体包括,,密贴性,深入性,,;A灵活性、及时性、柔性、封闭性B灵活性、及时性、刚性、封闭性C灵活性、及时性、刚性、开放性正确答案：A解答参考：5. 我国铁路隧道喷锚构筑法技术规范规定,围岩条件较好的Ⅰ~Ⅱ级围岩,可采用喷锚衬砌,锚杆长度；围岩条件中等和较差的Ⅲ~Ⅳ级岩层,作为复合衬砌的初期支护的锚杆,单线隧道长度 ,双线隧道锚杆长度 ;A~；2~3m ；~B~；~ ；~C~；~ ；~正确答案：A解答参考：6. 我国铁路隧道喷锚构筑法技术规范规定,锚杆的间距不宜大于锚杆长度的 ,以有利于相邻锚杆共同作用;A1/5B1/4C1/3D1/2正确答案：D解答参考：7. 膨胀岩的基本特征有 ;A质硬,强度高；自由膨胀率高；孔隙率大；易风化,崩解性强；膨胀压力大B质软,强度低；自由膨胀率高；孔隙率大；易风化,崩解性强；膨胀压力大C质硬,强度高；自由膨胀率高；孔隙率小；易风化,崩解性强；膨胀压力大D质软,强度低；自由膨胀率高；孔隙率小；易风化,崩解性强；膨胀压力大正确答案：B解答参考：注意：若有主观题目,请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩;在线只需提交客观题答案;二、主观题共19道小题8.围岩的初始应力场：参考答案：由于岩体的自重和地质构造作用,在开挖隧道前岩体中就已存在的地应力场,称之为围岩的初始应力场;9.岩体：参考答案：岩体是在漫长的地质历史中,经过岩石建造、构造形变和次生蜕变而形成的地质体称为岩体;10.围岩：参考答案：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; 11.锚杆对围岩的支护效果有------------、---------------------、------------------;参考答案：悬吊效果组合梁效果补强效果12.衬砌的类型主要有：-------------------、-----------------、-------------------------、--------------------------,其中-------------- 是目前公路、铁路隧道的主要结构形式;参考答案：整体式混凝土衬砌拼装式混凝土衬砌喷射混凝土衬砌复合式衬砌复合式衬砌13.隧道设计计算理论的发展阶段有------------------------------------------------;其中在-----------------时期认为作用在结构上的压力是松动压力,在-----------------------认为作用在结构上的压力是变形压力;参考答案：刚性结构阶段、弹性结构阶段、连续介质阶段弹性结构阶段连续介质阶段时期14.根据形成围岩压力的成因不同,将围岩压力分为四类,即-------------、------------、--------------- 和------------------;参考答案：形变压力松动压力冲击压力膨胀压力15.超前锚杆参考答案：超前锚杆是指沿开挖轮廓线,以一定外插角,向开挖面前方钻孔及安装锚杆,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;16.超前注浆小导管参考答案：超前注浆小导管是在开挖前,沿坑道周边,向前方围岩钻孔并安装带孔小导管,或直接打入带孔小导管,并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液,待浆液硬化后,坑道周围岩体就形成了一定厚度的加固圈;17.初期支护参考答案：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部分的结构层,称为初期支护;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;18.喷射混凝土参考答案：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;19.联合支护参考答案：在隧道工程中,为适应地质条件和结构条件的变化,常将各种单一支护方法进行恰当组合,共同构成较为合理的、有效的和经济的支护结构体系;但不论何种组合形式,将其通称为联合支护;20.请简述锚杆的支护效应;参考答案：1支承围岩;2加固围岩;3提高层间摩阻力,形成“组合梁”;4“悬吊”作用;21.请简述喷射混凝土的作用;参考答案：1支撑围岩;2“卸载”作用;3填平补强围岩;4覆盖围岩表面;5防止围岩松动;6分配外力;22.隧道遇到岩溶有什么处理措施参考答案：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、绕等措施进行处理;23.大断面黄土隧道的初期支护中的锚杆,在什么场合,可以不设置锚杆参考答案：①拱部上方围岩可能产生整体下沉的场合；②在设置超前支护的范围内；③在Ⅴ级围岩中为了迅速控制开挖后初始位移速度,应采用刚性大的型钢钢架及早强喷混凝土；④为了控制拱脚下沉,可采用大拱脚、加肋钢架以及锁脚锚杆等对策；⑤为了控制掌子面挤出位移,可采用掌子面锚杆、预留核心土等对策; 24.防止岩爆产生有什么措施参考答案：一强化围岩强化围岩的措施有很多,如喷射混凝土或喷钢纤维混凝土、锚杆加固、锚喷支护、锚喷网联合、钢支撑网喷联合或紧跟混凝土衬砌;这些措施的出发点是给围岩一定的径向约束,使围岩的应力状态较快的从平面转向三维应力状态,以达到减缓或抑制岩爆发生的目的;二弱化围岩弱化围岩的主要措施是注水、超前预裂爆破、排孔法、切缝法等;注水的目的是改变岩石的物理力学性质,降低岩石的脆性和储存能量的能力,后三者的目的是解除能量,使能量向有利的方向转化或释放;25.堵截地下水的方法是什么参考答案：一类是整个富水段注浆止水,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;26.敞开式和护盾式掘进机的区别是什么参考答案：敞开式掘进机在开挖中依靠撑于岩壁上的水平支撑提供设备推力合扭矩的支撑反力,开挖后的围岩暴露于机械四周；而护盾掘进机则可在掘进中利用尾部已安装的衬砌管片作为推进的支撑,围岩由于有护盾防护,在护盾长度的范围内,不暴露;。
围岩与支护结构作用
围岩与支护结构作用机理的研究隧道支护的方式有喷射混凝土、喷锚、钢支撑等，它们可以单独使用，也可以组合使用。
它们在隧道工程中得到广泛的应用。
不仅用于加固局部失稳的围岩和整治塌方，确保隧道施工安全，更多地用于对隧道围岩进行系统支护加固，确保在使用期内安全可靠。
因此，了解围岩与支护结构的作用机理，合理设置支护结构对工程实际还是很有帮助的。
1 支护结构在隧道结构体系中的作用隧道的结构体系是由围岩和支护结构（又称为衬砌）共同组成，其中围岩是主要的承载单元，支护结构是辅助性的，通常也是必不可少的，在某些情况下，支护结构也是主要的承载元素。
随着隧道的开挖，出现了临空面，打破了围岩原有的三维平衡状态，使围岩应力重新分布，形成了新的应力场，即围岩的二次应力，围岩也同时产生向隧道内部方向的位移。
如果围岩自身能完全抵抗二次应力，并保持长期稳定，这种情况下支护结构是不承载的，它只是用来防止围岩风化，以及作为安全储备以抵抗围岩状态恶化和特殊灾害所造成的意外荷载。
如果围岩的二次应力使围岩出现较大的变形和不能长期稳定，则支护结构就对围岩施加约束，改善围岩的应力状态，控制围岩不变形，此时支护结构就和围岩一起承受荷载。
根据岩体力学理论及人们长期的工程实践总结，认为较理想的支护结构应满意以下两个方面的要求：一是支护结构必须能与围岩紧密接触，保证支护结构与围岩作为一个整体进行工作；二是允许支护结构与围岩能共同产生有限的变形，围岩发生少量变形后，释放了部分围岩内应力，它所需要支护结构提供的支护阻力就减少，同时支护结构发生少量变形后，它能提供给围岩的支护阻力就相应增加，如此达到平衡后就能保证隧道结构体系的稳定。
但围岩变形过大会导致围岩出现过度松驰，将大大降低了围岩自身的承载能力，因此支护结构又必须能够主动控制围岩的变形量，充分发挥围岩的承载能力。
因此，现代隧道支护结构主要采用能与围岩密贴、给围岩提供足够支护阻力并且能随同围岩一起发生有限制变形的柔性支护结构。
隧道工程第5章-隧道支护结构计算课件.ppt
e
ue
a
e
(4
3
)
a
e
e
(14
15
)
e
2 2
4
14
3
1
4
2
10
当基础无扩展时，墙顶位移为：
0 cp
uc0p
M
0 cp
1
M c0pu1
H
0
cp
2
H c0pu2
eeuee00
墙顶截面的弯矩Mc、水平力Hc、转角c、水平位移uc为：
Mc Hc
c
M
0 cp
X1
X2
另一种是开挖后，洞室围岩产生塑性区，此时洞室都要 采用承载的支护结构，支护结构对洞室围岩应力状态和位移 状态产生影响。
根据弹性力学和岩体力学可得，隧道壁的径向位移与支护阻 力之间的关系式：
u
பைடு நூலகம்
|r r0
r0 2G
(Hc
sin
C
cos)[(1
sin )
Hc C cot pa C cot
1sin
心某一距离的各点，其应力值是相同的，因此围岩中的塑性 区必然是个圆形区域。令这个圆形塑性区的半径为R0，那么
在塑性区与弹性区的交界面上(即在r=R0处)，塑性区的应力 p与弹性区的应力 e一定保持平衡，同时，交界面上的应力
既要满足弹性条件，又要满足塑性条件，可得到在r=R0处：
围岩弹塑性区
p r
p
替，便可得到变位积分的近似计算公式：
ik
S E
ip
S E
MiMk
M
I iM
p
I
11
S E
第三章 围岩与支护结构的相互作用
第三章围岩与支护结构的相互作用3.1、基本概念初始应力场(原岩应力场)：在洞室开挖之前就已经存在着的处于相对稳定和平衡状态中的应力场。
应力重分布：洞室开挖后，由于围岩在开挖面处解除了约束，破坏了这种平衡，洞内各点的应力状态发生了变化，其结果引起洞室周围各点的位移，从而适应应力的这种变化而达到新的平衡。
围岩：洞室周围发生应力重分布的这部分岩体。
二次应力状态（围岩应力状态）：重新分布后的应力状态。
三次应力状态（支护与围岩相互作用）：在开挖后适时地沿隧道周边设置支护结构，对岩体的移动产生阻力，形成约束二相应地，支护结构也将承受围岩所给予的作用力，并产生变形。
支护结构变形后所能提供的阻力会有所增加而围岩却在变形过程中释放了部分能量，进一步变形的趋势有所减弱，需要支护结构提供的阻力以及支护结构所承受的作用力都将降低。
如果支护结构有一定的强度和刚度，这种围岩和支护结构的相互作用会一直延续到支护所提供的阻力.J围岩作用力之间达到平衡为止，从而形成一个力学上稳定的隧道结构体系，这就是三次应力状态，也是围岩与支护结构相互作用的过程。
这种应力状态与支护结构的类型、施设的方法及时间等因素有关支护结构设置得是否经济合理，也就是说它的结构形式、断面尺寸、施工方法和施工时间选择得是否恰到好处，则要根据设置支护结构后所改变的围岩应力状态和支护结构的应力状态，以及两者的变形情况来判断。
支护结构设计流程①围岩的初始应力状态，或称一次应力状态；②开挖洞室后围岩的二次应力状态和位移场；③判断围岩二次应力状态和位移场是否符合稳定性条件即围岩稳定性准则；④设置支护结构后围岩的应力状态，亦称围岩的三次应力状态和位移场以及支护结构的内力和位移；⑤判断支护结构安全度的准则。
必须认识到：在地下工程中发生的一切力学现象如应力重新分布、坑道断面收敛、支护结构体系的相互平衡等都是一个连续的、统一的力学过程的产物，它始终与时间、施工技术息息相关。
3.2、洞室开挖后的应力场特征与力学效应1、洞室开挖后围岩应力状态的特征及影响因素①初始应力场的影响：初始应力状态对围岩二次应力、位移场起决定性作用。
掘进工作面围岩应力分布特征及其与支护的关系问题研究
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald24DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.13.024掘进工作面围岩应力分布特征及其与支护的关系问题研究①刘养振（兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司安源煤矿 内蒙古鄂尔多斯 017205）摘 要：本文以实际工程作为例子，通过软件对掘进工作面围岩应力现状进行分析，且以实际监测的手段对真实分布的应力现状进行获得，以及探究工作面比较薄弱的范围，从而以此作为有效的支护巷道。
支护对策可以实现围岩应力现状的优化，阻碍岩体之间的相对变形，从而实现强化支撑的效果。
掘进工作面非常容易出现事故，倘若难以实施有效的支护方式，那么片帮、冒顶的情况，并且在复合顶板和破碎松软围岩的条件下如此的情况愈加显著。
关键词：掘进 围岩应力 分布 支护 关系中图分类号：TD324 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)05(a)-0024-02针对掘进工作面和巷道顶板事故来讲，确保围岩可靠的一种有效方式是在分析围岩应力分布特征的前提条件下，实施有效的支护对策。
1 实际工程简介某煤矿的位置处在1202E，其巷道埋深大概为1200m。
煤矿的水平方向上跟掘进工作面保持在26°的倾角，是235m的工作面长度，而其煤层大概是5.0m的厚度，结合探测的相应结果，证实煤层当中含有的瓦斯量是8.4m 3/t。
由于煤层属于砂质页岩的顶板岩层，缺少较高的渗透性，且岩层显著地发育层理，非常容易出现破碎的情况。
因此需要模拟和监测掘进工作面分布的应力情况，且实施有目的性的支护对策，从而可以有效地避免出现煤矿事故。
2 掘进工作面围岩的应力分布特征2.1 模拟掘进工作面的应力分布情况通过FLAG软件模拟掘进巷道情况下工作面围岩的应力特点，从而获取切面上围岩的垂直压应力。
基于不断挖掘工作面的影响下，围岩的应力现状出现了改变，基于变化的距离而改变了垂直方向上的应力，在工作面前面会逐步增加应力，而处于工作面之后的应力会逐步减小。
隧道工程---复习总结
一名词解释衬砌：地层开挖后，除了在极为稳固的地层中而且没有地下水的地方外，大都要在坑道的周围修建支护结构，称为衬砌。
隧道建筑限界:在一般的“基本建筑限界”的基础上，再适当放大一点，留出少许空间，用以安装一些如照明、通讯、信号等设备，这便形成了隧道建筑限界。
岩体：岩体是在漫长的地质历史中，经过岩石建造、构造形变和次生形变而形成的地质体.干喷：把喷射混凝土的拌和材料在输送到喷嘴以前，与水汇合而成喷射的浆液,称为干喷。
蠕变：是流变的一种，指作用应力不变，而应变随着时间增长。
结构体：岩体被许多不同方向、不同规模的断层面、层理面、节理面和裂隙面等各种地质界面切割成大小不等，形状各异的各种块体，工程地质学中将这些块体称为结构体.隧道围岩：指地层中受开挖隧道影响的那一部分岩体。
结构面:岩体被许多不同方向、不同规模的断层面、层理面、节理面和裂隙面等各种地质界面切割成大小不等,形状各异的各种块体,工程地质学中将这些界面称为结构面。
岩爆：整体状和块状结构岩体，在高应力区，洞周应力集中处岩石成碎片射出并发出破裂响声,这种现象称为岩爆.初始应力场：由于岩体的自重和地质构造作用，在开挖隧道前岩体中就已经存在着一定的地应力场，称为初始应力场。
弹性抗力:支护结构在主动荷载作用下一部分将会发生向围岩方向的变形,只要围岩具有一定的刚度，就必然会对支护结构产生反作用力来抵制它的变形，这种反作用力就是弹性抗力，属于被动荷载。
形变压力：指在支护结构和围岩共同变形过程中围岩对支护结构施加的压力。
收敛：开挖隧道时，由于临空面的形成，围岩开始向洞内产生位移，这种位移称为收敛.锚喷支护：喷射混凝土是以压缩空气为动力,将掺有速凝剂的混凝土拌和料与水汇合成浆状,喷射道坑道的岩壁上凝结而成的，当围岩不够稳定时,可以加锚杆和金属网，构成一种支护形式，称为锚喷支护. 松弛：流变的一种形式，指作用的应变不变，而应力随时间而衰减。
岩体:岩体是在漫长的地质历史中，经过岩石建造、构造形变和次生形变而形成的地质体。
支护
5.1 概述地下工程设计，主要的任务之一就是设计支护结构。
支护设计长时期是依据承受山岩压力、保持岩石稳定不坍塌为准则进行考虑。
60年代后，由于地下工程建设的发展，支护设计才由孤立的考虑支护转移到利用岩石自身作为支护结构的概念上。
但是，由于自然岩体的复杂性，至今对它的了解任然不是十分透彻的，所以目前支护设计任然是按半经验性的方法进行设计，正如《水电站厂房设计规范》提到的两种基本方法——工程类比法和理论计算法。
支护结构的任务是：发挥岩体的自撑能力保证洞室稳定，确保洞室的设计断面净空，封闭岩石的裂缝，防止漏水以及岩壁壁面的风化等。
它的作用能达到什么程度？设计合适以否？完全取决于地质资料的准确程度和设计者对其资料的理解以及运用于设计中的能力。
地下洞室的支护型式按照《水电站厂房设计规范》提法有三种。
即：1、柔性支护：有喷混凝土、钢筋网加喷混凝土、砂浆锚杆、预应力灌浆锚杆、预应力锚索等型式。
2、刚性支护：即现浇注钢筋混凝土结构。
3、复合式支护：一般情况一次支护采用喷锚结构，二次支护采用现浇注钢筋混凝土结构。
5.2 支护原理及支护型式的选择5.2.1 支护原理洞室开挖使原平衡状态产生应力重分布，围岩稳定即要在应力重分布的情况下使其再达到平衡，显然欲达到再平衡，一是采用加支护结构；二是促成发挥岩体本身的自承能力达到最终平衡。
以往采用厚钢筋混凝土衬砌，显然是不经济的。
1964年奥地利Rabcenicz提出“新奥法（NATM）”, 即采用喷锚支护，得到迅速发展，在地下工程中愈来愈多的采用这一喷锚支护。
支护原理见图5-1、5-2所示。
图5-1中曲线1表示围岩在弹塑性阶段，洞室岩壁的径向压应力σr （即支护的压力）与其变形u的关系曲线，此曲线要由开挖洞室现场实测资料点绘求得，一般是不容易做到的。
从理论推导，是假定洞室为圆形（内径r 0）,洞室围岩为均质弹塑性体，产生的塑性区沿洞周均匀分布，与洞室形状成轴对称的圆形塑性区。
第五章岩石地下工程
设原岩垂直应力为p，水平应力为q，作用在围岩边 界，忽略围岩自重的影响，按弹性理论中的基尔西公式 计算围岩中任一点A（r,θ）的应力：
p
q
q p
q p
p q a 2 q p a 2 a 4 r2(1 r2)2(1 4 r2 3 r4)c2 os
p q a 2 qp a 4 2(1 r2)2(1 3r4)c2 os
γ——围岩重度（kN/m3）。
在矿山法施工的条件下，ⅠⅡ类围岩取Hp=2.5hq ；ⅣⅤ类围岩 取Hp=2.0hq 。
3、地下工程按用途可分为： 交通地下工程（如公路及铁路隧道、水底隧道、
地下铁道、航运隧道、人行隧道等） 水工地下工程（如引水及尾水隧洞、导流隧洞、
排沙隧洞等） 市政地下工程（如给排水隧道、人防洞室等） 矿山地下工程。
3
当θ＝0，π时， p(3)
当θ＝ 3π/2 ，π/2时， p(31)
不同的λ下，坑道周边切向应力σθ 的分布：
λ
θ=0，π θ=π/2， 3π/2
4
－p
11p
3
0
8p
2
p
5p
1
2p
2p
1/2
2.5p
0.5p
1/3
2.67p
0p
1/4
2.75p
-0.25p
不同的λ下，坑道周边切向应力σθ 的分布：
(5－1)
rq 2p(12a r2 23a r4 4)si2 n
（2）当r＝a时，即坑道周边的应力为：
r r0
(5－3)
p ( 1 2 c2 o ) q ( 1 s 2 c2 o ) s
或：
p ( 1 ) 2 ( 1 ) c 2 o (5s －4)
试论隧道围岩与支护结构间的相互作用
试论隧道围岩与支护结构间的相互作用摘要：隧道工程中，隧道围岩结构的稳定性与工程安全存在密切联系，大部分施工单位都认识到了保持隧道围岩稳定的重要性，但受到技术水平限制和设计能力限制，很难处理好隧道围岩和支护结构之间的关系，致使在相互作用关系无法有效控制的情况下，可能对隧道围岩结构的稳定性造成不良影响。
一般而言，隧道施工中，仅注重提升支护结构的荷载性能以及抗压性能，并未认识到支护结构还可能会带给围岩结构一个方向作用力，在其作用力过大的情况下就极易影响围岩结构稳定性，这也突出了对二者的相互作用关系进行研究的重要性。
关键词：隧道围岩；支护结构；相互作用一、隧道围岩与支护结构的力学特征分析在进行隧道施工之前，围岩结构与其他地质构造属于平衡受力的状态，而在操作施工后，进行隧道开挖时，会使原本的平衡状况被打破，此时受到围岩结构自身重力和与其他地质构造关系的双重影响，很容易产生围岩位移的现象。
在隧道开挖质量得到有效控制的情况下，断面形态良好，此时的围岩结构位移变化较小，且在一定的时间内停止位移，此时的围岩结构将趋于平稳。
相反的，当隧道开挖施工不合理时，围岩的位移量将不断增大，最终产生围岩结构整体稳定度降低的问题。
隧道施工的作业环境决定了其需要面临较为复杂的安全隐患，其中以围岩结构坍塌的安全影响最为严重，为此，在具体施工中需要结合施工实际，在隧道部分搭建支护结构，用于稳定围岩结构。
支护结构的主要作用为，借助支架的支撑作用力代替原有围岩结构的支撑力，有效维护围岩结构的受力平衡，从而为隧道施工营造安全的作业环境。
相关研究认为，受到流变力的影响，围岩结构的平衡状态在被打破后，其结构的变形量会随着时间的推移而加剧，在采用支护结构的情况下，虽然可以在短时间内控制围岩变形量，但在后期也会由于围岩结构的变形量影响增加支护结构的荷载压力，而此时的支护结构也会给出围岩结构一个反向的作用力，在反向作用力的影响下，围岩结构的蠕变特性将受到直接影响。
隧道工程试题及答案
隧道工程》试题一、名词解释题1. 特长公路隧道2. 平导3. 系统锚杆4. 斜眼掏槽6. 围岩弹性区7. 超前小导管二、填空题：1. 铁路隧道净空是指所包围的空间；而隧道建筑限界是由限界所决定。
2. 帘幕是配合式通风的设施；而沿隧道全长纵向间隔设置的称为风机。
3. 非电爆破主要器材包括雷管、管、索。
4. 隧道围岩分级的工程目的是为、和提供依据。
5. 在各种辅助坑道的条件都具备的前提下，应优先采用隧道辅助坑道是。
6. 为直眼掏槽炮眼提供临空面的是眼；楔形掏槽炮眼属于掏槽方式。
7. 不设端墙且以明洞为主要结构的洞门称为洞门。
8. 铁路曲线隧道不同加宽断面分为两段，它们是断面和断面。
9. 依长度不同分类,长的铁路隧道称为隧道,而同样长的公路隧道称为隧道。
10. 隧道结构最常见的两类病害是病害和病害。
三、选择题：1. 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2 .隧道衬砌结构直刚法计算中，形成结构刚度矩阵的条件是[ ]A. 变形谐调条件、静力平衡条件B. 变形谐调条件、静力平衡条件、边界条件C. 变形谐调条件D. 静力平衡条件3. 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4. 隧道开挖后，一般来说，根据应力状况周围岩体将会呈现 3 种区域，从洞内往岩层深处，依次分别是[ ]A. 原始应力区、弹性区、塑性区B. 弹性区、塑性区、原始应力区C. 塑性区、原始应力区、弹性区D .塑性区、弹性区、原始应力区5. 双跨连拱隧道最关键的部位是衬砌结构的[ ]A. 拱圈B. 中隔墙C. 边墙D. 仰拱6. 短台阶法是应用广泛的一种施工方法，但在下列哪种条件下不适合用[ ]A. 双线铁路隧道B. 小型施工机械配备C. 围岩条件很差，且对地表沉陷有较高要求D .大跨公路隧道7. 对于隧道开挖时形成的欠挖，应该[ ]A. 岩石强度较高时，可保留欠挖，以节省圬工。