隧道考试

隧道工程(选择，填空，判断，名词解释，论述，计算)第一章1隧道：是一种地下结构工程物，通常是指修筑在地下或山体内部，两端有出入口，供车辆，行人，水流及管线等通过的通道。

隧道工程：从事研究和建造各种隧道的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和技术。

2隧道的特点：（1）首先利用随都可以实现各种运输线路直线穿越山岭而不必盘山绕岭（2）其次，隧道还可以改善线路中的车辆运行状况和提高线路的运行能力（3）不占据地面空间等于无形中增加了城市的有效面积。

3随道的分类：（1）从地质条件上分为岩石隧道和软土隧道。

（2）根据隧道所处的环境分为：山岭，城市，水底，海底，矿山隧道（3）从力学原理上按埋藏深度分为深埋和浅埋隧道（4）按用途分类：交通，矿山，市政，水工隧道4把未经人为扰动的岩体成为岩体。

原岩内部存在的应力状态称为原岩应力状态。

将开挖后的隧道周围发生应力重新分布的岩体称为围岩。

重新分布的盈利成为二次应力或次生应力。

若果掩体的原岩应力状态是弹性状态开挖后威严的次生应力状态可能出现两种情况：一是围岩的次生应力状态继续保持弹性，弹性理论的基本定律仍然使用，这种情况围岩是稳定的，隧道可以不加支护，二是围岩的次生应力状态在隧道的某些部位超过了岩体的屈服极限甚至强度极限这是为研究会出现过大的变形，进而破坏，为保持隧道的稳定必须从采取支护措施，强制围岩稳定。

5围岩分类的目的：在对岩土体稳定性进行评价时提供一种客观而统一的比较手段和衡量标准，以便根据岩土体的质量为工程设计和布局提供合理的计算参数和实用指标，为工程选择合理的施工方法提供可靠地依据。

隧道围岩的分类包括三个部分：分类因素，分类标准，工作指标。

分类因素是确定围岩级别所必须事先知道的定性或定量指标，可分为基本分类因素和修正分类因素。

分类标准是确定围岩级别的具体方法，它可归结为经验分类法，数学理论分类法，，经验和数学理论相结合的方法。

工作指标包括围岩的物理力学参数，自稳能力及所能承受的极限荷载，或者隧道支护的设计荷载甚至是围岩的加固支护措施。

6围岩分类因素的选择考虑的原则：1从重性原则2独立性原则3简易性原则普氏系数f =10c R 式中c R ----演示饱和单轴抗压强度 f---岩石坚固性系数，即普氏系数7围岩分类的国家标准工程岩体分级标准是以现有行业和专业标准的共性行为为制定的基础和出发点，明确提出了岩体基本质量的概念和由定性划分，定量指标两种手段确定岩体质量的方法。

8岩体力学中把由于开挖而引起的围岩或支护结构上的力学效应统成为广义的围岩压力。

作用在支护结构上的这部分围岩压力称为狭义上的围岩压力。

围岩压力就其表现形式分为如下几类：松动压力，变形压力，冲击压力，膨胀压力 9隧道围岩压力计算（计算题）（p17—p20）第二章1隧道勘测设计程序，可分为：(1)三阶段勘测设计工作程序(2)二阶段勘测设计工作程序(3)一阶段勘测设计工作程序，(4)程序选择隧道勘测三步骤：初步勘测，详细勘测，施工图补充勘测隧道设计三步骤：初步设计，技术设计，施工图设计2选择越岭隧道位置主要是：选择垭口和隧道标高选定。

理想的越岭线位置是：偏离主线路方向较小，距离短，线路顺直，选用垭口标高与主线路高差小，两侧展线少，主要技术指标和地质条件都较好的位置。

3河谷线上隧道位置的选择主要是（1）平面地位：稍偏河流一侧（2）选择傍山隧道标高：隧道标高过低会造成洪水灌入，淹没桥梁，标高过高，连接的桥涵工程量增加（3）长隧道与短隧道群比选：一般优先选长隧道方案4机车车辆限界：它是指机车车辆最外轮廓的限界尺寸，要求所有在线路上形式的机车车辆停在平坡直线上时，车体所有部分都必须容纳在此限界范围内而不得超越。

基本建筑限界：它是指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线，它的用途是保证机车车辆的安全运行及建筑物和设备不受损害。

隧道建筑界限：它是指包围“基本建筑界限”外部的轮廓线，用原装通讯信号，照明，电力等设备。

隧道净空：隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。

5.洞身衬砌结构的类型：1模板砌筑混凝土整体式衬砌2.装配式衬砌3.锚喷支护4.复合式衬砌5.衬砌材料6.洞门的形式及适用条件（1）.环框式洞门，用于洞口围岩坚硬完整，节理不发育且不易风化路堑开挖后仰坡，仰坡坡率一般为1:0.1---1:0.3，且无较大排水要求的隧道。

（2）.端墙式洞门用于洞口岩层节理发育，开挖后坡面稳定，边仰坡坡率为1:0.3---1:0.5的隧道。

（3）.翼墙式洞门，用于洞口地质条件差，通常为土层，风化破碎岩层，半土半石以及堆积体等，山体压力大，仰坡坡率为1:0.75---1:1.5的隧道。

（4）遮光棚式洞门，用于洞外需要设置遮光棚外伸较远的入口处。

（5）.建筑物洞门，据地形条件而定7.隧道的通风方式按车道空间的空气流动方式可分为：（1）自然通风（2）纵向式通风：射流式通风、有竖井的纵向式通风、半横向式通风、全横向式通风8隧道照明基本上可以分为引入段，适应段，过渡段，基本段，出口段五个区段第三章1、山岭隧道施工方法有：全断面一次开挖，全断面二次开挖，台阶式开挖，导洞法开挖隧道施工作业包括挖掘，装岩运输和衬砌2、爆破作业的掏槽方式：锥型掏槽，楔形掏槽，单向掏槽，平行龟裂掏槽，角柱式掏槽，螺旋式掏槽3、光面爆破：沿隧道设计轮廓线布置间距较小，相互平行的炮眼，控制每个炮眼的装药量，采用不耦合装药，同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝，使爆破面沿周边眼崩落出来，达到周边光滑的效果。

为搞好光面爆破，采取以下措施：合理布置周边眼，合理选择装药参数，精心实施钻爆作业4、预裂爆破：先爆周边眼，沿开挖轮廓线形成一道裂缝，以隔断内部各部分爆破对围岩的破坏作用，并获得一个较平整的表面。

5、锚喷支护作用原理：（1）锚杆支护作用原理：a 悬吊作用原理b 组合梁作用原理c 挤压加固作用原理（2）喷射混凝土支护作用原理：a 充填粘结作用b 封闭作用：c 结构作用：6、新奥法：采用喷射混凝土作为第一次衬砌，认为喷射混凝土最能密贴围岩，充分利用围岩的自身强度。

喷层开裂并非坏事，而是表现出一定的让压性，必要时第一次衬砌加用锚杆或少量钢拱支架。

第一次衬砌后，用仪器实测衬砌压力，应力隧道表面位移及围岩内部位移。

根据实测资料及理论分析，合理地选用和设计第二次衬砌的材料，结构型式及规格尺寸。

待隧道围岩位移速度稳定或减缓到一定程度，在进行第二次衬砌。

二次衬砌应体现出对残缺围岩变形能力的对抗作用，以保证最终设计断面。

第四章1、P109-P110和P111的弹簧模型图2、整天复合模型求解方法：解析法、数值法、特征曲线法、剪切滑移破坏法计算题“解析法”P1243、特性曲线法：又叫收敛—约束法，其基本原理是隧道开挖后，如无支护，围岩必然向隧道内位移，这种变形称之为收敛。

若隧道围岩强度高，整体性好，无特殊变异断面形状，则围岩的变形有可能到一定程度就会停止，隧道处于自稳状态。

但是一般围岩如无支护，变形会随时间而逐步增长。

只有通过外来的支护约束围岩的变形，称之为约束。

围岩支护特征曲线（图）4、剪切滑移破坏法（论述）剪切滑移破坏理论指出锚喷柔性支护破坏形态主要是剪切破坏而不是挠曲破坏，且在剪切破坏前没有出现挠曲开裂。

该理论后来被模型试验证实。

（对不同数量弹性支承点的椭圆形支护系统所做的受力分析表明，在靠近支护顶部有相同的集中荷载作用时，不同数量的支承点所产生的弯矩值是不同的，支承点越多弯矩值越小。

）依照这种思想，喷射混凝土柔性支护与围岩接触紧密，可看成有无穷多个支承点，而处于无弯矩状态下工作。

如开挖的圆形坑道，在荷载（垂直荷载大于侧向荷载）作用下，在水平直径的两侧形成压应力集中而产生剪切滑移面。

随着压应力的不断增加，剪切滑移面不断地向水平直径的上下方且与最大主应力轨迹线成245ϕ- （ϕ为围岩内摩擦角）方向扩展。

由于围岩受剪而松弛，产生应力释放。

当围岩的应力较小，剪切滑移面不再继续扩展时，则在坑道水平直径两端形成两个剪切楔形滑移块体。

在无支护情况下，两楔形滑移块体由于剪切面与围岩体分离，向坑道内移动，之后，之上部分围岩体由于楔形块体滑移失去支承力，产生挠曲破坏而坍塌。

最后形成一个暂时稳定的垂直椭圆形洞室。

当水平侧向压力大于垂直压力时，则形成水平椭圆形洞室。

调查试验表明，拱形直、曲墙式隧道破坏形态与圆形洞室基本相同。

第五章盾构隧道施工1.盾构构造与分类：盾构的基本构造，通常由盾构壳体、推进系统、出土系统、拼装系统第六章明挖隧道施工2.明挖隧道概念明挖法：又称基坑法，它是按照隧道的宽度和高度，包括必要的施工操作余量，从地面开挖出一个基坑，并在其中修筑钢筋混凝土箱涵，做外防水，再进行回填的方法。

3 明挖法施工的一般程序：测量定位－挖表层土－打桩（护坡桩）－打降水井点管－开挖路面－设置支撑防护与开挖－开挖至设计标高－基坑底部处理－隧道结构物施工－回填土－拔井点板桩－恢复路面4基坑支护结构的荷载（计算）（P186-188）5地下连续墙：以专用的挖槽设备开挖沟槽，并采用触变泥浆护壁，在槽内设置钢筋笼，采用导管法浇注混凝土，形成一个单元槽段的混凝土墙体，依次继续挖槽、浇注施工，连接成一道连续的地下钢筋混凝土墙或帷幕，以作为防渗、档土、承重的地下墙体结构。

这种地下墙体即为地下连续墙。

6导墙是在地下连续墙挖槽之前构筑的引导地下连续墙施工的临时结构物。

主要作用：1.给挖槽、造孔起导向作用2.储存触变泥浆，3.维护槽口稳定，避免塌方4.支撑造孔机械及其他设备的荷载。

7泥浆在地下连续墙施工中的作用（1）在挖槽危险状况下使用泥浆充满被挖掘的空间，利用泥浆的压力，对槽壁产生一定的静水压力，同时泥浆向地层流渗形成一层致密而透水性很小的薄层泥皮，同泥浆柱一起起到平衡地压，稳定槽壁的作用。

（2）作为机械切削土层时进行循环排渣的介质，泥浆即可及时将钻头切削下来的泥屑排出槽外，还可降低钻头在削土过程中产生温升，润滑钻头，降低钻机的磨损，提高机械效率。

泥浆要具有抗重力作用的物理稳定性，化学稳定性，适当的相对密度和粘度，具有可调节性8槽段的连接与接头施工接头的构造形式应该具有可行性、实用性、经济性。

较常用的类型有圆形接头、混凝土预制板或钢板接头、刚性接头第七章沉管隧道施工1沉管隧道施工的基本结构根据其管段外形分为圆形和矩形两大类2干坞构造，干坞由坞墙、坞底、坞首、坞门、排水系统与车道组成3管段搭接：管段沉放完后应与既设管段紧密连接形成一个整体，这项工作是在水下完成的故又称水下连接，水下施工方法有两种：（1）水下混凝土连接法，（2）水力压接法第八章隧道安全与维护1 隧道运营管理：通过隧道安全设施及制定的法规和管理手段，减小在隧道内发生灾害的机会和程度，保证一旦发生灾害性事故时能够及时报警或自救，将灾害的损失减小到最低程度。