第一次地下作業(yè)答案

1、1名詞解釋地下工程 ：在山體內(nèi)或地面下修建的建筑物 隧道：以保持地下空間作為運(yùn)輸孔道的地下工程導(dǎo)坑：在地下開挖出一個(gè)洞穴并延伸成為一個(gè)長形的孔道 襯砌：在坑道的周圍修建支護(hù)結(jié)構(gòu)洞門：在隧道端部外露面修建的為保護(hù)洞口和排放流水的擋土墻式結(jié)構(gòu)明洞：在洞門與洞身間用明挖法修筑的隧道埡口：分水嶺的山脊線上高程相對(duì)較低處越嶺線:當(dāng)鐵路路線需要從一個(gè)水系過渡到另一個(gè)水系時(shí)，必須跨越高程很大的分水嶺。這段線路稱之為越嶺線。河谷線:鐵路沿河傍山而行時(shí)稱之為河谷線。隧道長度：其進(jìn)入口洞門墻外表面與線路內(nèi)軌頂面的交線同線路中線的交點(diǎn)之間的距離。隧道凈空:指隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間。 隧道建筑限界:指包圍“基

2、本建筑限界”外部的輪廓線。即要比“基本建筑限界”大一些，留出少許空間，用于安裝通訊信號(hào)、照明、通風(fēng)、電力等設(shè)備。2簡答題（1）隧道的種類 1.從隧道所處的地質(zhì)條件來分，可以分為土質(zhì)隧道和石質(zhì)隧道。 2.根據(jù)隧道的長度可以分為短隧道（鐵路隧道規(guī)定：L500m；公路隧道規(guī)定：L500m）、中長隧道（鐵路隧道規(guī)定：500L3000m；公路隧道規(guī)定500L1000m）、長隧道（鐵路隧道規(guī)定：3000L10000m；公路隧道規(guī)定1000L3000m）和特長隧道（鐵路隧道規(guī)定：L10000m；公路隧道規(guī)定：L3000m）。 3.按國際隧道協(xié)會(huì)（ITA）定義的隧道的橫斷面積的大小劃分標(biāo)準(zhǔn)可以分為極小斷面隧道

3、（23）、小斷面隧道（310）、中等斷面隧道（1050）、大斷面隧道（50100）和特大斷面隧道（大于100）。 4.從隧道所在的位置來分，可以分為山嶺隧道、水底隧道和城市隧道。 5.從埋深的深度來分，可以分為淺埋隧道和深埋隧道。 6.按照它的用途來分，可以分為交通隧道、水工隧道、市政隧道和礦山隧道.（2）分析克服高程障礙三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)路前進(jìn)方向如果遇到高山，高山就成了高程障礙。有三種解決方案： （1）繞行方案 ；（2）深塹方案 ； （3）隧道方案（3）分析解決平面障礙兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)在山區(qū)，線路不得不依山傍河迂回前進(jìn)。若是山嘴伸出太急，線路就無法隨之環(huán)繞。這就出現(xiàn)了平面障礙。解決平面障礙有

4、以下兩種方案：（1）沿河傍山繞行方案；（2）隧道直穿方案 從長遠(yuǎn)的利益來看，隧道方案往往是比較合理的。 （4）地質(zhì)構(gòu)造對(duì)隧道位置選擇的影響 （1）單斜構(gòu)造區(qū)隧道位置的選擇 軟弱結(jié)構(gòu)面指的是層間接觸面，有的是緊密貼附的，有的是出現(xiàn)裂縫又為一些細(xì)碎物質(zhì)所填充了的。 從力學(xué)觀點(diǎn)來看，一種巖體的強(qiáng)度常常不是由巖石本身的強(qiáng)度來控制，而是由它的軟弱結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度來控制的。 單斜構(gòu)造的層次大體平行而有同一傾角。常見的工程地質(zhì)問題為不均勻的地層壓力、偏壓、順層滑動(dòng)等現(xiàn)象，故隧道中線以垂直走向穿越最為有利。 在單斜構(gòu)造的地質(zhì)條件下，必須事先把地層的構(gòu)造和傾角大小調(diào)查清楚，一定要盡可能避開軟弱結(jié)構(gòu)面。特別是不要把隧

5、道中線設(shè)成與軟弱結(jié)構(gòu)面的走向一致或平行，至少要成一定的交角。（2）褶曲構(gòu)造區(qū)隧道位置的選擇 在褶曲構(gòu)造的地區(qū)，地層一部分翹起成為背斜，另一部分下繞成為向斜。（3）斷裂構(gòu)造、接觸帶隧道位置的選擇 斷裂構(gòu)造及不同巖層的接觸帶，其裂隙發(fā)育，并有被擠壓呈破碎的塊碎石、角礫及斷層泥存在，斷層泥遇水時(shí)強(qiáng)度很低，破碎的塊碎石往往是地下水的良好通道。 當(dāng)隧道線路必須通過斷層帶時(shí)，應(yīng)盡量使線路與斷層走向正交，使通過斷層的地段最短，同時(shí)在施工時(shí)，做好各種支護(hù)及防水措施。切忌沿著(或靠近平行)斷層帶或破碎帶修建隧道，同時(shí)應(yīng)避開嚴(yán)重破碎帶，不得已時(shí)，也要與嚴(yán)重?cái)鄬悠扑閹Ц糸_足夠的安全距離。 （5）不良工程地質(zhì)和不良水

6、文地質(zhì)對(duì)隧道位置選擇的影響不良地質(zhì)對(duì)隧道位置的選擇 從地質(zhì)條件進(jìn)行隧道位置選擇時(shí)，最重要的影響因素是不良地質(zhì)。不良地質(zhì)系指滑坡、錯(cuò)落、崩坍，巖堆，危巖，落石、巖溶、陷穴、泥石流、流砂、斷層、褶皺、涌水及第四紀(jì)堆積層等不良地段。它們各有其特點(diǎn)，也各有其影響。 （1）滑坡地區(qū) 山坡土體在重力作用下，沿某一軟弱面有整體下滑的趨勢，形成了滑坡。 滑坡產(chǎn)生的原因：地下水的活動(dòng)；河流沖刷坡腳；人為切坡。 選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)盡可能避開滑坡區(qū)，可把隧道置于滑坡面以下的穩(wěn)定巖體中。當(dāng)確知滑坡是多年靜止了的死滑坡或古滑坡，則不得已時(shí)，也可把隧道置于滑坡體之內(nèi)，但要上部減載和加強(qiáng)排水。（2）崩塌地區(qū) 山坡陡峻的地段

7、，山體裂隙受風(fēng)化而崩解，脫離母巖，成塊地從斜坡翻滾墜落。 在選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)盡量避開，不得已時(shí)，也不要把隧道置于地表不厚的傍山位置，應(yīng)盡可能地深進(jìn)山體之中，穿過穩(wěn)定的巖層。 當(dāng)崩塌不太嚴(yán)重，而洞口必須落在崩塌地區(qū)，則可設(shè)置一段明洞來解決。 （3）巖堆地區(qū) 巖石經(jīng)過風(fēng)化作用，分解和剝離成為大小不一的塊體，從山坡上方滾下，或沖刷夾持而堆積在山坡較平緩處或坡腳處，形成無粘結(jié)力的堆積體。 在選擇隧道位置時(shí)，宜把隧道位置放在巖堆以下的穩(wěn)定巖體之中。（4）泥石流 山頂積聚的土壤和各種礫石、巖塊受到水的浸融成為流體，順山溝或狹谷流淌而下、來勢兇猛，破壞力極大。在決定隧道位置時(shí)，務(wù)必躲開泥石流泛濫區(qū)。如躲避

8、不開，也應(yīng)選在泥石流下切深度以下的基巖中通過。 要查明泥石流沖積扇范圍，不可把洞口放在沖積扇范圍以內(nèi)。 （5）溶洞地區(qū) 石灰?guī)r質(zhì)地區(qū)，巖石受流水的化學(xué)作用，溶蝕而形成空穴。穴中有的積水，有的被土石填充，均為不可承重的虛地基。盡量避開，如無法避開時(shí)，隧道與溶洞應(yīng)有足夠的安全距離，以垂直或大角度穿過，使通過巖溶地段為最短。實(shí)在無法做到而又在堅(jiān)硬的鹽類時(shí)，則可在隧道內(nèi)建橋跨過。 （6）瓦斯地區(qū) 在產(chǎn)煤的地區(qū)中，蘊(yùn)藏著有害氣體，如甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。隧道開挖時(shí)，有害氣體逸出；輕則致人窒息，重則引起爆炸，危害甚大。選擇隧道位置時(shí)，最好能避開。不得已時(shí)，應(yīng)做好通風(fēng)稀釋的措施。 （7）黃土地

9、區(qū) 選擇隧道時(shí)應(yīng)避開溝壑及地下水活動(dòng)和地面陷穴密集的地區(qū)。 3.不良水文地質(zhì)對(duì)隧道位置的選擇 （1）地下水 來源：地下水多是由地表水的滲透或地下水源補(bǔ)給的。 地下水有時(shí)是流動(dòng)的，有時(shí)是靜止的，有時(shí)還有壓力水頭。 地下水的存在，使巖石軟化、強(qiáng)度降低，層間夾層軟化或稀釋，促成了層間的滑動(dòng)。 選擇隧道位置時(shí)，最好不從富水區(qū)中經(jīng)過。不得已時(shí)，也要盡可能地把隧道置于地下水位以上的地方，或在不透水層中穿過。 （2）地溫 恒溫層：地表以下在一定的深度內(nèi)地溫基本上是恒定不變的，稱恒溫層。 地溫梯度：恒溫層以下地溫每提高一度所需增大的深度。 據(jù)一般測定，地溫梯度約為33m左右。 盡量不把隧道放在山體太深處。遇到

10、部分地區(qū)埋深太大或高地溫時(shí)，則應(yīng)作好通風(fēng)降溫措施。（6）越嶺線上隧道位置的選擇應(yīng)考慮的問題 越嶺線路的特點(diǎn)是要克服很大的高差，線路長度和平面位置又取決于線路縱坡。越嶺隧道主要應(yīng)解決的問題是：埡口的選擇、過嶺高程的確定、埡口兩側(cè)線路展線方案的布局，其三者是相互聯(lián)系又相互影響的。 （7）河谷線上隧道位置的選擇應(yīng)考慮的問題河谷線上隧道位置的選擇 鐵路沿河傍山而行時(shí)稱之為河谷線。 容易產(chǎn)生的問題：坍方落石，淺埋偏壓。 選定原則：寧里勿外。 傍山淺埋隧道外側(cè)拱肩山體最小覆蓋厚度：隧道結(jié)構(gòu)不致受到偏壓，還能形成天然供，洞頂以上外側(cè)應(yīng)有足夠的厚度。（8）在決定采用一種隧道方案之前，應(yīng)與那些方案進(jìn)行比較？考慮

11、哪些因素？一、隧道方案與明塹的比較 隧道方案造價(jià)高，施工技術(shù)復(fù)雜，工期長，戰(zhàn)時(shí)可做車輛掩蔽所。明塹方案省錢，省事，快速，但需展線和抬坡，運(yùn)營后患多。明塹太深時(shí)，開挖后邊坡不穩(wěn)，施工時(shí)墜石掉塊，運(yùn)營后由于風(fēng)化和地表水沖刷可能導(dǎo)致邊坡坍方。二、隧道方案與跨河建橋方案的比較 當(dāng)河對(duì)岸地形平坦，可使路線條件有所改善時(shí)，可建橋跨河，交替利用左右岸有利地質(zhì)、地形條件的方案，以便繞避不良地質(zhì)和減小隧道工程。 1跨河建橋方案的優(yōu)缺點(diǎn) 一般情況是橋梁長度短而每延米的造價(jià)高； 一般跨過河谷的橋梁，河心不宜設(shè)墩，所以中孔跨度較大，兩端基礎(chǔ)必須十分堅(jiān)實(shí)； 在洪水或嚴(yán)寒時(shí)期，施工就比較困難，因而施工有季節(jié)性； 跨河橋的

12、最大缺點(diǎn)是橋頭兩端必然是曲線，甚至曲線半徑很小。這就使得線路的行車條件變壞； 如果線路原本要抬坡爭取高程的，轉(zhuǎn)為橋梁后，橋身及兩端引線都要放在平坡上，于是就達(dá)不到爭取高程的目的。經(jīng)驗(yàn)指出：“山體可穿而不宜大挖，大挖必坍”。在保證安全的前提下，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的比較 。 在國防意義上，跨河建橋往往是空襲的明顯目標(biāo)，一旦受到破壞，全線就要中斷，而且不能做臨時(shí)便線。 2隧道方案的優(yōu)缺點(diǎn) 隧道相對(duì)較長而每延米的造價(jià)要低一些；隧道穿山而過，線路直、短、平；施工不受季節(jié)影響； 隧道建成后維修養(yǎng)護(hù)的工作量較小； 戰(zhàn)時(shí)可作列車掩蔽所；如果線路前方遇到不良地質(zhì)地段，修建隧道將增加困難。如果隧道太長，工程太大，出

13、碴太多，將會(huì)堵塞河道，施工場地不如橋梁開闊，不能容納更多的人同時(shí)施工，那就不如建橋了。 線路通過地質(zhì)不良的地區(qū)，或是要克服前方的高程障礙，在準(zhǔn)備采用隧道方案時(shí)，還應(yīng)當(dāng)從工程難易，規(guī)模大小、工期長短、造價(jià)高低以及今后運(yùn)營的能力、經(jīng)濟(jì)效益和國防作用等方面與其它的方案進(jìn)行比較，才能信服地顯示出隧道方案的合理性。（9）隧道洞口位置的選擇原則和指導(dǎo)思想:早進(jìn)晚出，保護(hù)環(huán)境 選擇隧道洞口位置的原則： 1讓水：洞口選在溝谷一測，讓出溝心。 2 地質(zhì)條件要好：避開不良地質(zhì)地段。3 保持陡立巖體的平衡：少破壞地表坡面，保持山體的天然平衡。 4 提前進(jìn)洞：解決路塹棄土及排水困難。5 正面如山：無偏側(cè)壓力。斜交時(shí)其

14、交角不小于45o。 6 防治洪水倒灌：隧道洞口標(biāo)高應(yīng)高出洪水位加波浪高。 7限制邊仰坡的高度和坡度。 8洞口附近要有相應(yīng)的排水設(shè)施，疏導(dǎo)橫跨線路的水流。 9地勢開闊，易安排生產(chǎn)。（10）曲線隧道的缺點(diǎn) 需加寬：隧道建筑限界需加寬，坑道尺寸加大，增大了開挖土石數(shù)量，增加了襯砌的圬工量。斷面變化：支護(hù)和襯砌的尺寸不一致，施工時(shí)技術(shù)上較為復(fù)雜。空氣阻力大：抵消了一部分牽引力。 不利于通風(fēng)：洞壁對(duì)氣流的阻力加大，增加了風(fēng)機(jī)能耗。 鋼軌磨耗嚴(yán)重：列車運(yùn)行產(chǎn)生了離心力，再加上洞內(nèi)空氣潮濕。增加了維護(hù)作業(yè)量和難度：需檢查線路平面和水平。 施工測量誤差：操作復(fù)雜，精度降低。（11）曲線隧道設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題 短

15、曲線，大半徑，設(shè)兩端（大半徑曲線盡可能設(shè)在兩邊且盡量短）。緩在外（緩和曲線設(shè)在洞外）：半徑漸變，外軌超高漸變，導(dǎo)致列車行駛不平穩(wěn)。圓大一勿反復(fù)（圓曲線的長度不應(yīng)短于一節(jié)車廂的長度，盡可能不要設(shè)一個(gè)以上的曲線，更不要設(shè)反向曲線或復(fù)合曲線）。夾直線須大三：如果列車同時(shí)跨在兩條曲線上時(shí)，兩曲線間應(yīng)有足夠長的夾直線，一般是要求在三倍車輛長度以上?？偨Y(jié)起來就是：短曲線，大半徑，設(shè)兩端，緩在外，圓大一，勿反復(fù)，夾直線須大三。（12）隧道內(nèi)線路的坡道形式、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍 1單坡型：用于緊迫地段或須展線的地區(qū)，可爭取高程。優(yōu)點(diǎn)：爭取高程；施工及測量方便；促進(jìn)洞內(nèi)的自然通風(fēng)。缺點(diǎn)：施工階段，對(duì)于下坡進(jìn)洞的一端

16、，洞內(nèi)水流向開挖工作面；運(yùn)碴時(shí)，空車下坡重車上坡，運(yùn)輸效率低。 2人字型坡：適用于長隧道，尤其是越嶺隧道。 優(yōu)點(diǎn)：施工時(shí)水自然流向洞外；運(yùn)碴時(shí)，重車下坡，空車上坡，運(yùn)輸效率高。 缺點(diǎn)：坡頂?shù)耐L(fēng)情況不好，列車通過時(shí)排出的有害氣體聚集在兩坡間的頂峰處。（13）隧道內(nèi)坡道折減的原因及方法 隧道內(nèi)坡度折減的原因：洞內(nèi)粘著系數(shù)降低：濕度大，煤煙渣滓落在軌面上；洞內(nèi)空氣阻力增大。 洞外曲線上：i允=i限-i曲 i允設(shè)計(jì)中允許采用的最大限坡； i限按照線路等級(jí)規(guī)定的限制最大坡度； i曲曲線阻力折算的坡度折減量。 長度大于400m的曲線隧道內(nèi)：i允= m i限-i曲式中m為隧道內(nèi)線路的坡度折減系數(shù)，與隧道的

17、長度和機(jī)車類型有關(guān)。（14）隧道內(nèi)坡段長度的限制（15）隧道內(nèi)相鄰坡段的連接方式及要求1限制相鄰坡段坡度的代數(shù)差值：從安全的觀點(diǎn)出發(fā)，兩坡段間的代數(shù)差值P不應(yīng)大于重車方向的限坡值i允。人字坡：坡頂代數(shù)坡差 P很容易超過限值，此時(shí)，允許在坡項(xiàng)處設(shè)置一段長度不超過200m的分坡平道。 在變坡點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置豎曲線來連接。鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，、級(jí)鐵路相鄰坡段的坡度差大于3，級(jí)鐵路相鄰坡段的坡度差大于4時(shí)，應(yīng)圓曲線型豎曲線連接；豎曲線的半徑在、級(jí)鐵路應(yīng)為10000m，級(jí)鐵路應(yīng)為5000m。避免緩和曲線與豎向曲線相重疊，以免列車到此，既要搖擺又要仰俯，同時(shí)也降低了養(yǎng)護(hù)工作的難度。 檢算車速：通過隧道的最低速

18、度。鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，內(nèi)燃機(jī)車牽引的鐵路隧道，長度在1000m及以下的隧道檢算車速不應(yīng)小于計(jì)算速度，長度在1000m以上的隧道檢算車速不應(yīng)小于25km/h。當(dāng)檢算車速小于上述值時(shí)，應(yīng)在洞外設(shè)置加速緩坡。 其它方面車站上的隧道，因受站場作業(yè)限制，應(yīng)采取必要的工程措施，以保排水暢通. 當(dāng)隧道洞口位于濱河可能被洪水淹沒地帶、水庫回水影響范圍或受山洪威脅地段，其路肩高程應(yīng)高出設(shè)計(jì)水位加波浪侵襲高度和壅水高度至少0.5m。設(shè)計(jì)水位的洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)在、級(jí)鐵路應(yīng)為1/100，級(jí)鐵路為1/50；當(dāng)觀測洪水(包括調(diào)查可靠的有重現(xiàn)可能的歷史洪水)高于上述設(shè)計(jì)洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則應(yīng)按觀測洪水設(shè)計(jì)，但當(dāng)觀測洪水的頻率

19、在、級(jí)鐵路超過1/300，級(jí)鐵路超過1/100時(shí)，則應(yīng)分別按1/300和1/100設(shè)計(jì)。（16）曲線隧道凈空加寬的原因和方法 1.加寬原因車輛通過曲線時(shí)，轉(zhuǎn)向架中心點(diǎn)沿線路運(yùn)行，而車輛本身卻不能隨線路彎曲仍保持其矩形形狀。故其兩端向曲線外側(cè)偏移（d外），中間向曲線內(nèi)側(cè)偏移（d內(nèi)1）。由于曲線外軌超高，車輛向曲線內(nèi)側(cè)傾斜，使車輛限界上的控制點(diǎn)在水平方向上向內(nèi)移動(dòng)了一個(gè)距離（d內(nèi)2）。 2加寬值的計(jì)算 （1）單線曲線隧道加寬值的計(jì)算 車輛中間部分向曲線內(nèi)側(cè)的偏移 d內(nèi)1= l2/8R 車輛兩端向曲線外側(cè)的偏移 d外=(L2- l2) /8R 外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移 d內(nèi)2= HE/150=2.