隧道工程复习题

隧道工程复习题

一、填空题

1.隧道的防排水可概括为用“______、______、______、”综合治理的方法。 2锚喷支护能有效地发挥和利用岩块间的_______、______和自锁作用。

3.新奥法提出围岩体和支护视作统一的承载结构体系，_________是主要的承载单元。

4.明洞分为_______式明洞和_______式明洞。

5.岩体的初始应力状态包括：____________和__________。

6.新奥法三要素是：控制爆破大断面开挖、________、________。

7．盾构通常由盾构壳体、________ 系统、拼装系统、出土系统等四大部分组成。

8.岩石坚固性系数分类法又称为“f”值分类法或____________分类法。

9.在开挖过程中稳定性受到影响的这部分岩体称之为____________。

10.作用在衬砌上的荷载按其性质可以分为主动荷载和____________荷载。

11．围岩压力是坑道围岩与___________相互作用的结果。

12.按车道空间的空气流动方式，隧道机械通风可分为：纵向式、_________、________

_、混合式。

13.在村镇附近设置隧道时，需要研究噪声和______________的影响。

14.在弹性抗力的计算上，有 _________ 理论和____________理论。。

15.隧道一般可分为岩石隧道和___________隧道两大类。

16.道路隧道的几何设计包括有____________ 、____________ 、与平行隧道或其它结构物的间距、____________和净空断面 。

二、名词解释

1. 矿山法

2. 净空断面

3. 光面爆破

4. 衬砌内轮廓线

5. 傍山隧道

6. 锚喷支护

7. 建筑限界

8. 预裂爆破

三、简答题

1．影响坑道围岩稳定性的地质因素

2．道路隧道衬砌的材料通常有哪些？

3. 软土道路隧道的基本施工方法

4．隧道的附属设施主要包括那些?

5．隧道空气中有害物质的主要类型及其浓度的表示方法

6．新奥法支护设计主要有哪些方法？

7．软土道路隧道的基本施工方法

余下全文

8. 影响坑道围岩稳定性的地质因素

9. 锚杆支护结构的主要作用原理

四、论述题与计算题

1．道路隧道衬砌的基本类型及其适应条件

2. NATM法修建隧道时应掌握的三个基本要点。

3. NATM法修建隧道的基本思想。

4．某道路隧道，Ⅲ级围岩，开挖尺寸：高7.6米，宽9.9米，矿山法施工，γ为22KN/m3, 埋深10米。

（1）判断该隧道属深埋还是浅埋；

（2）求作用在支护结构上的竖向和水平围岩压力。

5. 某道路隧道，Ⅳ级围岩，开挖尺寸：高7.7米，宽10.0米，矿山法施工，γ为21KN/m, 埋深15米。（12分）

（1）判断该隧道属深埋还是浅埋；

（2）求作用在支护结构上的竖向和水平围岩压力。

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隧道工程复习题答案

一、填空1．截、堵、排 2．镶嵌、咬合 3．围岩体 4、拱 棚 5．自重应力 构造应力或地应力 6．锚喷支护 监控量测 7．推进系统 8．普氏9．围岩10．被动11. 支护结

构12．半横向式、全横向式13．排出污染空气14．局部变形、共同变形15．软土16．平面线形、纵断线形、引线

二、名词解释

1. 矿山法：凡采用一般开挖地下坑道方法修筑隧道的都称为矿山法。

2. 净空断面 隧道净空断面是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间，包括公路建筑限界、

通风及其它设施所需的断面积。

3. 光面爆破：利用缩小周边眼间距、严格控制周边眼方向、限制装药量，正确掌握起爆顺

序等措施，使爆破面沿周边眼劈裂开来，从而避免周边眼以外的围岩受到破

坏，并使坑道周边达到光面效果的一种爆破方法。

4. 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。

5. 傍山隧道：在山区河谷两侧的山坡下修筑的沿河谷而延伸的隧道。

6. 锚喷支护：是喷射商品混凝土、锚杆、钢筋网喷射商品混凝土等结构组合起来的支护形式。

7. 建筑限界：建筑限界是指任何建筑物不得侵入的一种限界。

8. 预裂爆破：先爆破周边炮眼，沿设计轮廓线先炸出一个平整的预裂面的爆破方式。

三、简答题

1．影响坑道围岩稳定性的地质因素

答：主要包括六个方面：围岩的完整状态即破碎程度；结构面的性质；结构面的空间组和形

态；围岩的初始应力状态；围岩的岩石强度；地下水的状况。

2．道路隧道衬砌的材料通常有哪些？

答：商品混凝土及钢筋商品混凝土；喷射商品混凝土；锚杆与喷锚支护；石料；装配式材料。

3．软土道路隧道的基本施工方法

答：盾构法、沉管法、明挖法、顶管法。

4. 隧道的附属设施主要包括那些?

答：通风、照明、防排水、安全设备等。

5．隧道空气中有害物质的主要类型及其浓度的表示方法

答：CO和烟雾。CO浓度用体积浓度表示，符号为δCO，单位为ppm。烟雾浓度用光的透过率

表示。

6．新奥法支护设计主要有哪些方法？

答：工程类比法、现场监控量测法、理论计算验算法、综合法。

7．软土道路隧道的基本施工方法

答：盾构法、沉管法、明挖法、顶管法。

8. 影响坑道围岩稳定性的因素

答：有客观因素（地质因素）和人为因素（施工影响）两方面。地质因素主要包括六个方面：

围岩的完整状态即破碎程度；结构面的性质；结构面的空间组和形态；围岩的初始应力状态；围岩的岩石强度；地下水的状况。施工影响主要指爆破方法、坑道断面形状及大小、支护类型与支护时间等。

9. 锚杆支护结构的主要作用原理

答：联结作用、组合作用、整体加固作用

五、论述题与计算题

1．道路隧道衬砌的基本类型及其适应条件

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. NATM法修建隧道时应掌握的三个基本要点。

答：新奥法不单纯是一种施工方法,更不能认为采用锚喷支护就是新奥法。新奥法应该是修建隧道的指导原则和积极的思路。其包含三个基本点：

1）围岩是隧道稳定的基本部分。支护是为了与围岩共同形成能自身稳定的承载圈或支承单元。因此应尽量维护围岩体的强度性能，尽量采用控制爆破或无爆破开挖，尽量采用大断面或全断面掘进。

2）支护、衬砌要薄面具有柔性并与围岩密贴，使因产生弯矩而破坏的可能性达到最小。当需要增加支护衬砌强度时，宜采用锚杆、钢筋网，以至钢支撑等加固，而不宜大幅

度增加喷层或衬砌厚度。

3）设计施工中要正确估计围岩特性及其随时间的变化。需要进行必要的试验和量测，以确定围岩分级、自稳时间和位移变形速率等参数，选择最合宜的支护措施和支护时间。

3. NATM法修建隧道的基本思想。

答：新奥法不同于传统的开挖、支撑、模注衬砌的施工方法。它是将隧道全断面一次掘出，在开挖洞室的同时，尽可能迅速地连续观测围岩的位移和变形，并以及时的锚喷作为临时支护，称其为第一次衬砌。它起稳定围岩、控制围岩应力和变形、防止松驰、坍塌和产生“松散压力”等作用。所谓“及时”，对差的围岩是指“尽快”，对好的围岩是指“适时”。凝结后即连续地对支护喷层的变形进行监测。在临时支护基础上逐步增加支护措施，把喷层加厚，或增设（长）锚杆、钢筋网等。俟其基本稳定后，再加做模注商品混凝土“二次”衬砌。此时，原来的临时支护（锚喷支护）成为永久衬砌的一个组成部分。而“二次”衬砌基本上是不承载或承载很小的，主要是为了隧道结构物的安全、耐久、防水和饰面的需要。

新奥法不单纯是一种施工方法,更不能认为采用锚喷支护就是新奥法。新奥法应该是修建隧道的指导原则和积极的思路。

4．某道路隧道，Ⅲ级围岩，开挖尺寸：高7.6米，宽9.9米，矿山法施工，γ为22KN/m, 埋深10米。

（1）判断该隧道属深埋还是浅埋；

（2）求作用在支护结构上的竖向和水平围岩压力。

答：坑道高度与跨度之比为：Ht/Bt = 7.6/9.9 = 0.77 < 1.7

且为矿山法施工，先假设隧道为深埋隧道，则垂直围岩压力值可按如下公式计算： q = 0.45 x 2 s -1 γ ω

因Bt = 9.9m 故 i=0.1

ω = 1+ i (Bt - 5) =1+0.1(9.9 - 5) = 1.49

将s = 3, γ=22 KN/m3，ω＝ 1.49 代入上边的垂直围岩压力值计算公式，

可得：q ＝ 59 KN /m2（2分）

等效荷载高度：hq = q/γ =59/22=2.68m

深、浅埋隧道的分界深度：Hp = (2～2.5) hq=5.36～6.70m（2分）

因隧道埋深为10米，大于Hp，故本隧道为深埋隧道，垂直围岩压力即为以上计算值。 q ＝ 59 KN/m2（1分）

因围岩为Ⅲ级，则水平均布围岩压力e为：

e ＝ (0～1/6) q =0～9.8 KN/m2 3

5．某道路隧道，Ⅳ级围岩，开挖尺寸：高7.7米，宽10.0米，矿山法施工，γ为21KN/m, 埋深15米。

（1）判断该隧道属深埋还是浅埋；

（2）求作用在支护结构上的竖向和水平围岩压力。

答：坑道高度与跨度之比为：Ht/Bt = 7.7/10.0 = 0.77 < 1.7

且为矿山法施工，先假设隧道为深埋隧道，则垂直围岩压力值可按如下公式计算： q = 0.45 x 2 s -1 γ ω（2分）

因Bt = 10.0m 故 i=0.1

ω = 1+ i (Bt - 5) =1+0.1(10.0 - 5) = 1.50（2分）

将s = 4, γ=21 KN/m3，ω＝ 1.50 代入上边的垂直围岩压力值计算公式，

可得：q ＝ 113.4 KN /m2（2分）

等效荷载高度：hq = q/γ =113.4/21=5.40m（1分）

深、浅埋隧道的分界深度：Hp = (2～2.5) hq=10.8～13.50m（2分）

因隧道埋深为15米，大于Hp，故本隧道为深埋隧道，垂直围岩压力即为以上计算值。 q ＝ 113.4 KN/m2（1分）

因围岩为Ⅳ级，则水平均布围岩压力e为：

e ＝ (1/6～1/3) q =18.9～37.8 KN/m2（2分）