2014年秋隧道工程B試卷A-答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上石家莊鐵道大學(xué)2014-2015學(xué)年第1學(xué)期2011、2012 級(jí)本科班期末考試試卷(A卷)參考答案課程名稱： 隧道工程B 任課教師： 考試時(shí)間： 90 分鐘 考試性質(zhì)(學(xué)生填寫)：正常考試( )緩考補(bǔ)考( )重修( )提前修讀( )題 號(hào)一二三四五六七總分滿 分1550101510100得 分改卷人一、名詞解釋(3分×515分)初期支護(hù)：為控制圍巖應(yīng)力適量釋放和變形，增加結(jié)構(gòu)安全度和方便施工，隧道開挖后立即施作剛度較小并作為永久承載結(jié)構(gòu)一部分的結(jié)構(gòu)層。預(yù)裂爆破：是由于首先起爆周邊眼，在其他炮眼未爆破之前先沿著開挖輪廓線預(yù)裂爆破出一條用以反射爆破地震應(yīng)力波的

2、裂縫的爆破技術(shù)。 圍巖分級(jí)：各種圍巖的物理性質(zhì)之間存在一定的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，依照這些聯(lián)系和規(guī)律，可將圍巖劃分為若干級(jí)，這就是圍巖分級(jí)。RQD：巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD是指鉆探時(shí)巖芯復(fù)原率，或稱巖芯采取率。即單位長度鉆孔中10cm以上的巖芯占有的比例。 彈性抗力：指由于支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生向圍巖方向的變形而引起的圍巖對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的約束反力。二、簡答題(50分)1. 作用在隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載包括哪些？ (4分)答：作用在隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載分為主動(dòng)荷載和被動(dòng)荷載兩種。主動(dòng)荷載：按作用情況分為主要荷載(圍巖松動(dòng)壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)的自重、地下水壓力及列車、汽車活載等)和附加荷載(溫差應(yīng)力、施工荷載、灌漿壓力、凍脹力及地

3、震力等)。被動(dòng)荷載：即圍巖的彈性抗力。2. 隧道輔助坑道的類型有哪些？其作用是什么？(8分)答：隧道施工中的輔助坑道有：橫洞、斜井、豎井、平行導(dǎo)坑等。作用：增加工作面，加快施工速度，改善施工條件（通風(fēng)、排水）3. 現(xiàn)場監(jiān)控量測(cè)目的是什么？（8分）答：(1)掌握圍巖力學(xué)形態(tài)的變化和規(guī)律；(2)掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)；(3)為理論解析、數(shù)據(jù)分析提供計(jì)算數(shù)據(jù)與對(duì)比指標(biāo)； (4)為隧道工程設(shè)計(jì)與施工積累資料。4. 常用的錨桿類型有哪些？并簡述錨桿的支護(hù)效應(yīng)。(8分)答：端頭錨固式錨桿、摩擦式錨桿、全長粘結(jié)式錨桿和混合式錨桿。支護(hù)效應(yīng)：(1)支承圍巖：錨桿能限制約束圍巖變形，并向圍巖施加壓力，從而使處于

4、二軸應(yīng)力狀態(tài)的洞室內(nèi)表面附近的圍巖保持三軸應(yīng)力狀態(tài)，因而能制止圍巖強(qiáng)度的惡化。(2)加固圍巖：由于系統(tǒng)錨桿的加固作用，使圍巖中，尤其是松動(dòng)區(qū)中的節(jié)理裂隙、破裂面得以連接，因而增大了錨固區(qū)圍巖的強(qiáng)度(即c、值)；錨桿對(duì)加固節(jié)理發(fā)育的巖體和圍巖松動(dòng)區(qū)是十分有效的，有助于裂隙巖體和松動(dòng)區(qū)形成整體，成為“加固帶”。(3)提高層間摩阻力，形成“組合梁”：對(duì)于水平或緩傾斜的層狀圍巖，用錨桿群能把數(shù)層巖層連在一起，增大層間摩阻力，從結(jié)構(gòu)力學(xué)觀點(diǎn)來看就是形成“組合梁”。(4)“懸吊”作用：“指為防止個(gè)別危巖的掉落或滑落，用錨桿將其穩(wěn)定圍巖聯(lián)結(jié)起來，這種作用主要表現(xiàn)在加固局部失穩(wěn)的巖體。5. 如何利用經(jīng)驗(yàn)反饋法

5、判斷隧道的穩(wěn)定狀態(tài)？(7分)答：常直接利用量測(cè)數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)(位移值、位移速率、位移速率變化率等)進(jìn)行對(duì)比，判斷隧道的穩(wěn)定性。(1)根據(jù)位移量測(cè)值或預(yù)計(jì)最終位移值判斷實(shí)測(cè)最大相對(duì)位移值或預(yù)測(cè)相對(duì)位移值不大于規(guī)范中極限相對(duì)位移值的2/3，可認(rèn)為初期支護(hù)達(dá)到穩(wěn)定，如果大于極限相對(duì)位移值的2/3，意味著圍巖不穩(wěn)定或支護(hù)系統(tǒng)工作狀態(tài)不安全，需要加強(qiáng)。(2)根據(jù)位移速率判斷從變形曲線可分為三個(gè)階段：變形急劇增長階段變形速率大于1mm/d時(shí)；變形速率緩慢增長階段變形速率10.2mm/d時(shí)；基本穩(wěn)定階段變形速率小于0.2mm/d時(shí)。(3)根據(jù)位移時(shí)間曲線(位移時(shí)態(tài)曲線)形態(tài)判斷由于巖體的流變特性，巖體破壞前

6、變形曲線可分為三個(gè)階段?；痉€(wěn)定區(qū)：主要標(biāo)志為變形速率逐漸下降，表明圍巖趨于穩(wěn)定狀態(tài)。過渡區(qū)：變形速率不變。表明圍巖向不穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展，須發(fā)出警告，加強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng)。破壞區(qū)：變形速率逐漸增大。表明圍巖已進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)，須停工，進(jìn)行加固。 (4)隧道失穩(wěn)的經(jīng)驗(yàn)先兆：局部塊石坍塌或?qū)訝钆眩瑖妼拥拇罅块_裂；累計(jì)位移量已達(dá)極限位移的2/3，且仍未出現(xiàn)收斂減緩的跡象；每日的位移量超過極限位移的10；洞室變形有異常加速，即在無施工干擾時(shí)的變形速率加大。6. 簡述隧道爆破炮眼的種類和作用。(7分)答：(1）掏槽眼。先在開挖面上炸出一個(gè)槽腔，為后續(xù)炮眼的爆破創(chuàng)造新的臨空面。(2）輔助眼。其作用是擴(kuò)大掏槽眼炸出的槽腔

7、，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。 (3）周邊眼。其作用是炸出較平整的隧道斷面輪廓。 7. 圍巖壓力分為哪幾類？影響圍巖壓力的因素有哪些？(8分)答：按作用力發(fā)生的形態(tài)，可以分為：松動(dòng)壓力、形變壓力、膨脹壓力和沖擊壓力。影響圍巖壓力的因素很多，通?？煞譃閮纱箢?。一類是地質(zhì)因素；另一類是工程因素，它包括施工方法、支護(hù)設(shè)置時(shí)間、支護(hù)剛度、坑道形狀等。三、論述題(10分)試論述用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法和巖體力學(xué)方法設(shè)計(jì)地下結(jié)構(gòu)的基本原理。答：結(jié)構(gòu)力學(xué)方法的基本原理：將支護(hù)和圍巖分開考慮，支護(hù)結(jié)構(gòu)是承載主體，地層對(duì)結(jié)構(gòu)的作用只是產(chǎn)生作用在地下結(jié)構(gòu)上的荷載，以計(jì)算襯砌在荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力和變形的方法，也稱為荷載結(jié)構(gòu)法。

8、巖體力學(xué)方法的基本原理：主要是對(duì)錨噴支護(hù)進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì)，出發(fā)點(diǎn)是支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用，組成一個(gè)共同承載體系，其中圍巖為主要的承載結(jié)構(gòu)，支護(hù)結(jié)構(gòu)為鑲嵌在圍巖孔洞上的承載環(huán)，只是用來約束和限制圍巖的變形，兩者共同作用的結(jié)果是使支護(hù)結(jié)構(gòu)體系達(dá)到平衡狀態(tài)。四、綜合分析題(15分)某雙線鐵路隧道長2320m，兩洞口埋深均在15m以上，隧道圍巖為花崗巖、洞口段為強(qiáng)風(fēng)化軟弱帶，洞身段圍巖為、III、IV級(jí)及斷層破碎帶。隧道工期為24個(gè)月，試針對(duì)不同地層情況簡述施工方法（包括開挖方法、支護(hù)方法及必要的預(yù)支護(hù)方法等）、施工采用的主要開挖、支護(hù)、襯砌機(jī)具設(shè)備。答：開挖方法：洞口軟弱帶小導(dǎo)管注漿、型鋼架及錨噴支護(hù)，正臺(tái)階開挖；IV級(jí)圍巖段正臺(tái)階開挖、格柵鋼架及錨噴支護(hù)，級(jí)圍巖段全斷面