長(zhǎng)沙理工大學(xué)隧道工程復(fù)習(xí)

/1、隧道：一種修建在地下，兩端有出入口，供車輛、行人、水流及管線等通行的工程建筑物。2、隧道建筑限界：為了保證隧道內(nèi)各種交通正常運(yùn)行和平安，而規(guī)定在確定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間范圍。3、隧道平面：指隧道中心線在水平面上的投影。4、隧道凈空：隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間，包括隧道建筑限界、通風(fēng)、照明及其他所需面積。5、風(fēng)流中性點(diǎn)：指風(fēng)速為零的點(diǎn)，它不會(huì)出現(xiàn)在縱向式通風(fēng)中，而只會(huì)出現(xiàn)在半橫向式和全橫向式通風(fēng)中。6、復(fù)合式襯砌：由初期支護(hù)和二次襯砌及中間防水層組合而成的襯砌形式。7、圍巖壓力：指引起地下開(kāi)挖空間四周巖體和支護(hù)變形或破壞的作用力。分類：松動(dòng)壓力、形變壓力、膨脹壓力、沖擊壓力。8、圍巖：指隧道開(kāi)挖后其四周產(chǎn)生應(yīng)力重分布范圍內(nèi)的巖體，或指隧道開(kāi)挖后對(duì)其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的那部分巖體。9、圍巖分級(jí)：依據(jù)巖體的若干指標(biāo)，依據(jù)穩(wěn)定性將圍巖分成不同的級(jí)別。10、坍落拱：隧道開(kāi)挖后圍巖力學(xué)形態(tài)閱歷“平衡變形，破壞，坍塌，應(yīng)力重分布-新的平衡”的過(guò)程，所得最終產(chǎn)物稱為“坍落拱”。11、洞門：隧道端部外露面，一般都修筑為愛(ài)惜洞口和排放流水的擋土墻式結(jié)構(gòu)，稱為“洞門”。13、巖體初始應(yīng)力狀態(tài)：指隧道開(kāi)挖前未擾動(dòng)的巖體應(yīng)力狀態(tài)。14、二次應(yīng)力狀態(tài)：隧道洞室開(kāi)挖后，圍巖的初始應(yīng)力狀態(tài)遭到破壞，圍巖應(yīng)力在洞室四周確定范圍內(nèi)重新調(diào)整。15、彈性抗力：由于支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生的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。16、新奧法的基本概念是薄層支護(hù)手段來(lái)保持圍巖強(qiáng)度，限制圍巖變形，以發(fā)揮圍巖的自承實(shí)力，并通過(guò)施工監(jiān)控量測(cè)來(lái)指導(dǎo)隧道工程的設(shè)計(jì)和施工。填空題1、隧道按用途可以分為：交通、市政、水工、礦山四種類型。2、隧道洞口位置選擇時(shí)應(yīng)貫徹早進(jìn)晚出原則。3、隧道縱坡分為單坡和人字坡兩種形式。4、隧道的輪廓線包括：襯砌內(nèi)輪廓線、外輪廓線、實(shí)際開(kāi)挖線三種。5、隧道的主體結(jié)構(gòu)包括洞門和明洞。6、圍巖壓力按作用力發(fā)生的形態(tài)，一般可分為松動(dòng)壓力和形變壓力膨脹壓力、沖擊壓力。7、在對(duì)巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ進(jìn)行修正時(shí)，應(yīng)考慮地下水、主要軟土結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀和初始應(yīng)力狀態(tài)三個(gè)因素。8、洞門的形式：1、洞門環(huán)框；2、端墻式洞門；3、翼墻式；4、柱式；5、臺(tái)階式；6、斜交式；7、喇叭口式9、明洞形式：1、拱式明洞（路塹式對(duì)稱型、路塹式偏壓型、半路塹式偏壓型、半路塹式單壓型）；2、棚式明洞10、隧道的通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)分別按稀釋CO濃度和稀釋煙霧濃度來(lái)計(jì)算需風(fēng)量。11、通風(fēng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：CO的設(shè)計(jì)含量、煙霧的設(shè)計(jì)含量、異味稀釋及其他要求12、公路隧道的機(jī)械通風(fēng)方式分為縱向式、半橫向式、全橫向式、混合式?？v向式通風(fēng)有射流式、風(fēng)道式和集中排氣式。13、長(zhǎng)隧道的照明可以分為洞口接近段、入口段、過(guò)渡段、中間段以及出口段五個(gè)區(qū)段。14、公路隧道防排水應(yīng)依據(jù)的總原則是防、排、截、堵結(jié)合、因地制宜、綜合治理。15、新奧法施工的基本原則有少擾動(dòng)、早支護(hù)、勤量測(cè)、緊封閉。16、錨桿的類型依據(jù)作用原理可劃分為：機(jī)械式錨桿、粘結(jié)式錨桿、自進(jìn)式中空注漿錨桿18、在巖溶地段，隧道常用處理溶洞的方法，有引、堵、越、繞四種。19、幫助施工措施的預(yù)加固措施有：預(yù)注漿加固地層、地表噴錨預(yù)加固。20、噴射混凝土的噴射方式有：干噴、潮噴、濕噴。21、錨桿對(duì)于圍巖的支護(hù)效應(yīng)（加固作用）有：懸吊效應(yīng)、組合梁效應(yīng)、加固效應(yīng)。22、無(wú)限介質(zhì)中的爆破作用分為三個(gè)區(qū)：壓縮粉碎區(qū)、裂開(kāi)區(qū)、振動(dòng)區(qū)23、炮眼的種類：掏槽眼、幫助眼、周邊眼24、光面爆破的分區(qū)起爆依次：掏槽眼-幫助眼-周邊眼-底板眼25、預(yù)裂爆破的分區(qū)起爆依次：周邊眼-掏槽眼-幫助眼-底板眼26、全斷面掘進(jìn)機(jī)分為開(kāi)敞式和護(hù)盾式兩類。27、隧道附屬建筑設(shè)施：緊急停車帶、橫洞和預(yù)留洞室、運(yùn)營(yíng)通風(fēng)建筑物30、錨桿的支護(hù)效應(yīng)：1、支承圍巖2、加固圍巖3、提高層間摩阻力，形成組合梁4、懸吊作用31、錨桿的位置布置：局部布置和系統(tǒng)布置32、噴射混凝土的作用：1、支撐圍巖2、卸載作用3、填平補(bǔ)強(qiáng)圍巖4、覆蓋圍巖表面5、阻擋圍巖松動(dòng)6、支配外力簡(jiǎn)答題1、圍巖的分級(jí)方法：第一類：和巖性有關(guān)的要素（硬巖、軟巖、膨脹巖）；其次類：和地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)的因素。第三類：和地下水有關(guān)的因素。2、隧道襯砌斷面初步擬定需考慮的因素：內(nèi)輪廓（符合隧道建筑界限）、結(jié)構(gòu)曲線（盡可能的符合荷載作用下的壓力線）和界面厚度（具有足夠的強(qiáng)度）。3、越嶺隧道和傍山隧道選擇位置時(shí)分別須要考慮哪些因素？答：越嶺隧道在選擇位置時(shí)須要考慮：1.平面位置的選擇：即選擇地質(zhì)條件相對(duì)較好的埡口；2.立面位置的選擇：即選擇合理的隧道高程。傍山隧道在選擇位置時(shí)須要考慮：1.保證最小覆蓋層厚度；2.留意水流沖刷對(duì)山體和洞身穩(wěn)定的影響；3.考慮四周既有建筑對(duì)隧道穩(wěn)定的影響；4.盡量的“截彎取直”。隧道洞口位置選擇應(yīng)遵循的原則是什么？這個(gè)原則的提出主要是基于對(duì)什么因素的考慮？答：洞口位置選擇應(yīng)遵循“早進(jìn)晚出”的原則。這個(gè)原則的提出主要是基于對(duì)洞口邊仰坡穩(wěn)定性的考慮。4、隧道襯砌有哪些類型？各自的適用條件是什么？答：隧道襯砌包括：1、整體式混凝土襯砌，適用于各種施工條件。2、拼裝式襯砌，適用于運(yùn)用盾構(gòu)法施工的城市地下鐵道中。3、噴錨支護(hù)，適用于軟弱和膨脹性地層中的隧道開(kāi)挖，還能用于整治坍方和隧道襯砌的裂損。4、復(fù)合式襯砌，適用于各種圍巖條件的隧道工程。5、連拱襯砌，適用于路途分別困難或洞外地形條件困難、土地驚惶、拆遷數(shù)量大等問(wèn)題的隧道。5、隧道洞門包括哪些結(jié)構(gòu)形式，各種不同形式的洞門其適用條件是什么？答：隧道洞門包括環(huán)框式洞門、端墻式洞門、翼墻式洞門、柱式洞門、臺(tái)階式洞門、削竹式洞門、遮光棚式洞門。環(huán)框式洞門適用于Ⅰ級(jí)圍巖，地形陡峻而無(wú)排水要求。端墻式洞門適用于地形開(kāi)闊，巖質(zhì)基本穩(wěn)定的Ⅰ~Ⅲ級(jí)圍巖。翼墻式方面適用于山體縱向推力較大，洞口地質(zhì)較差的Ⅳ級(jí)及以上的圍巖。柱式洞門適用于地形較陡，地質(zhì)條件較差，仰坡可能下滑，而又受地形或地質(zhì)條件限制，不能設(shè)置翼墻時(shí)。臺(tái)階式洞門適于傍山側(cè)坡地區(qū)，洞門一側(cè)邊坡較高時(shí)。削竹式洞門適用于洞口段有較長(zhǎng)的明洞襯砌，由于洞門背后確定范圍內(nèi)是以回填土為主，山體的推滑力不大；地形相對(duì)比較對(duì)稱和不太陡峻。遮光棚式洞門適用于洞門光線足夠，有減光需求的隧道。6、隧道結(jié)構(gòu)體系的計(jì)算模型有哪些？各有什么特點(diǎn)并適用于何種襯砌類型？答：第一類模型為以支護(hù)結(jié)構(gòu)作為承載主體，圍巖對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形起約束作用的計(jì)算模型，又稱為傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型。特點(diǎn)：①以支護(hù)結(jié)構(gòu)作為承載主體

②圍巖對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用只是產(chǎn)生作用在結(jié)構(gòu)上的荷載

③用一般結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行計(jì)算。適用于模筑砼襯砌。其次類模型為以圍巖為承載主體，支護(hù)結(jié)構(gòu)限制圍巖向隧道內(nèi)變形，又稱為現(xiàn)代的巖體力學(xué)模型。特點(diǎn)：①將支護(hù)結(jié)構(gòu)和圍巖視為一體，作為共同承受荷載的隧道結(jié)構(gòu)體系

②支護(hù)結(jié)構(gòu)是用來(lái)約束和限制圍巖的變形③接受巖體力學(xué)方法計(jì)算④圍巖體現(xiàn)為形變壓力。適用于噴錨支護(hù)。7、全斷面開(kāi)挖法特點(diǎn)：1、工序少，相互干擾少，便于施工組織和管理；2、工作空間大，便于開(kāi)展大型機(jī)械化施工；3、開(kāi)挖一次成形，對(duì)圍巖擾動(dòng)少，有利于圍巖穩(wěn)定。4、施工進(jìn)度快。8、新奧法：薄層支護(hù)手段來(lái)保持圍巖強(qiáng)度，限制圍巖變形，以發(fā)揮圍巖的自承實(shí)力，并通過(guò)施工監(jiān)控量測(cè)來(lái)指導(dǎo)隧道工程的設(shè)計(jì)和施工。施工基本原則：少擾動(dòng)、早支護(hù)、勤量測(cè)、緊封閉充分愛(ài)惜圍巖，削減對(duì)圍巖的擾動(dòng)。（2)充分發(fā)揮圍巖的自承實(shí)力。（3）加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，依據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工.（4）盡快使支護(hù)結(jié)構(gòu)閉合簡(jiǎn)述新奧法的基本概念新奧法是以限制爆破為開(kāi)挖方法；以噴錨作為主要支護(hù)手段，通過(guò)監(jiān)測(cè)限制圍巖變形，動(dòng)態(tài)修正設(shè)計(jì)參數(shù)和變動(dòng)施工方法的一種隧道施工方法。其核心是充分發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)實(shí)力。9、炮眼的種類和作用：1、掏槽眼：現(xiàn)在開(kāi)挖面上炸出一個(gè)槽腔，為后續(xù)炮眼的爆破創(chuàng)建新的臨空面。2、幫助眼：擴(kuò)大掏槽眼炸出的槽腔，為周邊眼爆破創(chuàng)建臨空面。3、周邊眼：炸出較為平整的隧道斷面輪廓。10、炮眼布置原則:1、先布置掏槽眼，其次是周邊眼，最終是幫助眼；2、周邊眼應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)位置布置，斷面拐點(diǎn)處應(yīng)布置炮眼。3、幫助眼的布置主要是解決炮眼間距和最小抗拒線的問(wèn)題。4、當(dāng)炮眼的深度超過(guò)2.5米時(shí)，靠邊周邊眼和內(nèi)圈幫助眼應(yīng)和周邊有相同的角度。5、當(dāng)巖層層理明顯時(shí)，炮眼方向應(yīng)盡量垂直于層理面。11、隧道掘進(jìn)機(jī)施工特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、平安：開(kāi)挖面一般為圓形，穩(wěn)定性好，機(jī)械方法切削成型，削減四四周巖松動(dòng)，削減支護(hù)工作量。2、快速：一般認(rèn)為其速度是鉆爆發(fā)的2~2.5倍。3、經(jīng)濟(jì)：斷面平整，洞壁光滑，不需臨時(shí)支護(hù)或只需簡(jiǎn)易支護(hù)，工作量少。4、省工和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。5、排渣簡(jiǎn)潔：渣小可用皮帶干脆運(yùn)出。6、由于集中限制操作，有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)化的了、可能性。缺點(diǎn)：1、一次投資大尺寸大，重量大，機(jī)器較困難。2、對(duì)巖層變更適應(yīng)性差。3、開(kāi)挖面局限于圓形且不易變更開(kāi)挖直徑4、作業(yè)率低5、能耗大12、隧道平面設(shè)計(jì)時(shí)，平面線形接受小半徑曲線時(shí)將會(huì)出現(xiàn)哪些問(wèn)題？①產(chǎn)生視距問(wèn)題，為確保視距，要加寬斷面；②增加隧道內(nèi)噪聲和振動(dòng)；③為了確保行車平安，必需限制行車速度。13、簡(jiǎn)述隧道洞門的作用及其詳細(xì)形式。作用：愛(ài)惜巖土體的穩(wěn)定性和使車輛不受倒塌、落石等威逼，確保行車平安?？梢詳r截、匯合地表水，并沿排水渠道排離洞門進(jìn)入道路兩側(cè)的排水溝，防止地表水沿洞門漫流。詳細(xì)形式：環(huán)框式洞門、端墻式洞門、翼墻式洞門、柱式洞門、臺(tái)階式洞門、削竹式洞門、遮光棚式洞門。14、圍巖分級(jí)的方法有那些？并簡(jiǎn)述現(xiàn)行公路隧道圍巖的分級(jí)方法？普氏圍巖分類法、太沙基圍巖分類法?，F(xiàn)行方法：首先，依據(jù)巖石的堅(jiān)硬程度和巖體完整程度兩個(gè)基本因素的定性特征和定量的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ綜合進(jìn)行初步分級(jí)；然后，在巖體基本質(zhì)量分級(jí)基礎(chǔ)上考慮修正因素的影響，修正巖體基本質(zhì)量指標(biāo)值，按修正后的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)[BQ],結(jié)合巖體的定性特征綜合評(píng)判，確定圍巖的詳細(xì)分級(jí)。15、隧道接受噴錨支護(hù)時(shí)，噴射混凝土和錨桿各起到什么作用？噴射混凝土支撐能剛好支護(hù)隧道并限制巖體在開(kāi)挖隧道后的初期變形。錨桿支撐能錨固地層，提高圍巖的穩(wěn)定性。16、人字坡和單坡的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件：?jiǎn)纹聦?duì)通風(fēng)是特殊有利的，因汽車都是下坡，發(fā)動(dòng)機(jī)處于低功率狀態(tài)，產(chǎn)生的有害氣體少，但坡度不要大于3%，否則施工時(shí)，高位洞口的施工會(huì)有困難。人字坡，施工時(shí)隧道兩端的出碴和排水都有利，但通風(fēng)較差，所以一般將坡度限制在1%以下為宜。人字坡多用于長(zhǎng)大隧道，尤其是越嶺隧道。17、什么是幫助施工措施？詳細(xì)有哪些？哪些屬于預(yù)加固？哪些屬于預(yù)支護(hù)？答：幫助施工措施是為了確保隧道工程順當(dāng)進(jìn)行和施工平安，必需實(shí)行的對(duì)地層進(jìn)行預(yù)支護(hù)或預(yù)加固的工程措施。預(yù)支護(hù)措施有預(yù)留核心土、噴射混凝土封閉開(kāi)挖工作面、超前錨桿、管棚、臨時(shí)仰拱封底。預(yù)加固措施有預(yù)注漿加固地層、地表錨噴預(yù)加固。而兼有預(yù)支護(hù)和預(yù)加固雙重作用的有超前小導(dǎo)管。計(jì)算題：?jiǎn)尉€鐵路隧道概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的垂直壓力公式：?jiǎn)尉€、雙線及多線鐵路隧道按破環(huán)階段設(shè)計(jì)時(shí)垂直壓力公式：：荷載等效高度值：圍巖級(jí)別：圍巖容重：寬度影響系數(shù)：坑道寬度：B<5時(shí)，0.2B>5時(shí)，0.1適用條件：,深埋隧道，不產(chǎn)生顯著的偏壓力及膨脹壓力的一般圍巖，接受鉆爆法施工的隧道。淺埋公式：5、某公路隧道地處Ⅲ級(jí)圍巖段，接受鉆爆法施工，開(kāi)挖尺寸：凈寬B=6.0m，凈高Ht=8.0m，圍巖容重為γ=23kN/m3，隧道埋深