中南大學(xué)-隧道工程-論述題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、論述影響圍巖穩(wěn)定性因素答：自然因素方面（地質(zhì)）1）巖體結(jié)構(gòu)特征。從穩(wěn)定性角度看，巖體結(jié)構(gòu)特征可以簡(jiǎn)單地用巖體地破碎程度或完整性表示，一般情況下，巖體越破碎，坑道越容易失穩(wěn)。2）結(jié)構(gòu)面性質(zhì)和空間的組合。在塊狀或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的巖體中，控制巖體破壞的主要因素是軟弱結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)，以及它們?cè)诳臻g的組合狀態(tài)。單一的軟弱結(jié)構(gòu)面，一般不影響坑道的穩(wěn)定性，只有當(dāng)結(jié)構(gòu)面與隧道軸線的相互關(guān)系不利時(shí)，才能構(gòu)成容易墜落的分離巖體。3）巖石的力學(xué)性質(zhì)。整體結(jié)構(gòu)的圍巖，控制圍巖穩(wěn)定性的主要因素時(shí)巖石的力學(xué)性質(zhì)，尤其時(shí)巖石的強(qiáng)度。一般說(shuō)來(lái)，巖石強(qiáng)度越高，坑道越穩(wěn)定。4）圍巖的初始應(yīng)力場(chǎng)。圍巖的初始應(yīng)

2、力場(chǎng)是隧道圍巖變形、破壞的根本作用力，它直接影響圍巖的穩(wěn)定性。5）地下水狀況。地下水是造成坍方，使圍巖喪失穩(wěn)定性的最主要的因素之一。水可以使巖石軟化，沖走充填物或使夾層軟化，對(duì)某些巖石還會(huì)遇水膨脹。人為因素方面1） 隧道形狀和尺寸：形狀方面，一般圓形斷面受力較好，穩(wěn)定性好；高度跨度比（簡(jiǎn)稱高跨比）越大越容易穩(wěn)定；尺寸方面斷面越大，穩(wěn)定性越差。2） 隧道埋深：埋深較淺時(shí)，隨深度增大，自穩(wěn)能力增大；但當(dāng)深度很大時(shí)，初始應(yīng)力場(chǎng)過(guò)大，可能出現(xiàn)巖爆、大變形等，使自穩(wěn)能力下降。3） 施工方法：施工的開挖擾動(dòng)強(qiáng)度越小，次數(shù)越少，圍巖自穩(wěn)能力越大；4） 支護(hù)時(shí)間和類型：過(guò)早支護(hù)且剛度較大，支護(hù)承擔(dān)的圍巖較大，

3、過(guò)晚則圍巖可能變形過(guò)大，降低或喪失穩(wěn)定性。二、論述隧道洞口位置選擇的基本原則答：總的原則：早進(jìn)晚出，即：為了施工及運(yùn)營(yíng)的安全，寧可早一點(diǎn)進(jìn)洞，晚一點(diǎn)出洞。具體原則如下：1） 洞口應(yīng)該盡可能地設(shè)在山體穩(wěn)定、地質(zhì)較好、地下水不太豐富的地方。2） 洞口不宜設(shè)在埡口溝谷的中心或溝底低洼處，不要與水爭(zhēng)路。3） 洞口應(yīng)該盡可能設(shè)在線路與地形等高線相垂直的地方，使隧道正面進(jìn)入山體，洞門結(jié)構(gòu)物不致受到偏側(cè)壓力。4） 當(dāng)線路位于有可能被淹沒(méi)的河灘上或水庫(kù)回水影響范圍以內(nèi)時(shí)，隧道洞口標(biāo)高應(yīng)該在洪水位以上，并加上波浪的高度，以防洪水倒灌到隧道中去。5） 為了保證洞口的穩(wěn)定和安全，邊坡及仰坡均不宜開挖過(guò)高，不使山體擾

4、動(dòng)太厲害。6） 若洞口附近遇到有水溝或水渠橫跨線路時(shí)，可以設(shè)置挖槽開溝的橋梁或涵洞，以排水。7） 若洞口前方巖壁陡立，基巖裸露，此時(shí)最好不要?jiǎng)釉旅?，不開挖山體。8） 洞口以外必須留有生產(chǎn)活動(dòng)的場(chǎng)所?？偟膩?lái)說(shuō)，選定隧道洞口位置時(shí)，首先要按照地質(zhì)條件控制邊坡和仰坡的高度和坡面長(zhǎng)度，其次是避開不良地質(zhì)區(qū)域和排水影響，最后才談得到從經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較。三、論述防排水對(duì)工程的不利影響。1） 對(duì)圍巖和支護(hù)襯砌的影響。增大圍巖壓力，包括：a、增大圍巖容重，b、產(chǎn)生水壓力，c、產(chǎn)生膨脹力（膨脹性圍巖），d、產(chǎn)生凍脹力（寒區(qū)隧道）；同時(shí)降低降低承載力，a、軟化圍巖b、.加速圍巖風(fēng)化c、沖蝕襯背圍巖d、侵蝕支護(hù)

5、結(jié)構(gòu)2） 對(duì)施工方面：a、引發(fā)施工災(zāi)害，如：涌水、突泥、塌方b、因?yàn)槎磧?nèi)排水，增加工作量時(shí)降低施工效率c、威脅人員健康3） 運(yùn)營(yíng)方面。a、使運(yùn)營(yíng)環(huán)境惡化，如：降低設(shè)備效率，縮短壽命，侵蝕襯砌結(jié)構(gòu)b、水霧造成能見度減低等，威脅運(yùn)營(yíng)安全四、荷載結(jié)構(gòu)法和地層結(jié)構(gòu)法的區(qū)別：荷載結(jié)構(gòu)法。以松弛和在理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為：圍巖雖具有一定得承載能力，但極可能應(yīng)為松弛的發(fā)展而導(dǎo)致失穩(wěn)，結(jié)果是對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生荷載作用，因此該模型以支護(hù)結(jié)構(gòu)作為承載主體和分析對(duì)象。以結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計(jì)算，作用1、圍巖壓力2、圍巖彈性抗力，圍巖自身的承載力則間接考慮。適用于，過(guò)分松弛、坍塌的圍巖。地層結(jié)構(gòu)法。以巖承理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為圍巖的承載能

6、力不僅要盡可能利用，還應(yīng)當(dāng)保護(hù)和增強(qiáng)，以圍巖為承載的主體，并視支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖為一體，同為承載結(jié)構(gòu)和計(jì)算分析的對(duì)象，采用巖體力學(xué)的方法和數(shù)值計(jì)算，圍巖體現(xiàn)為形變壓力，支護(hù)結(jié)構(gòu)則約束圍巖變形，適用于具有自穩(wěn)和承載力的圍巖。五、新奧法的理論要點(diǎn)核心思想：充分保護(hù)和利用圍巖的自穩(wěn)能力。開挖時(shí)盡量減少擾動(dòng)和破壞原始應(yīng)力狀態(tài)，提高圍巖自穩(wěn)能力。而在隧道的整個(gè)支護(hù)體系中，圍巖本身是主要的承載單元，因此要充分保護(hù)和利用自穩(wěn)能力。實(shí)現(xiàn)方法：通過(guò)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的適度可控變形來(lái)實(shí)現(xiàn)。即既允許又限制圍巖變形，既充分發(fā)揮圍巖強(qiáng)度，又要避免過(guò)度變形導(dǎo)致承載能力的降低和喪失。技術(shù)手段：錨噴柔性支護(hù)；監(jiān)控量測(cè)；動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)施工。

7、初期支護(hù)應(yīng)盡量做成柔性的，因此常用錨噴支護(hù)，一方面與圍巖緊密接觸共同變形和承載，另一方面也抑制過(guò)度的早期變形。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：合理的結(jié)構(gòu)剛度；合適的施做時(shí)機(jī)。洞石開挖后，支護(hù)很快，剛度又大，是圍巖沒(méi)有充分發(fā)揮強(qiáng)度，主要是支護(hù)提供大部分支護(hù)力，很不經(jīng)濟(jì)。但支護(hù)過(guò)晚圍巖會(huì)超過(guò)容許變形，喪失穩(wěn)定性和強(qiáng)度，出現(xiàn)松弛，散落、坍塌不僅不安全也不經(jīng)濟(jì)。六、常見洞門類型：環(huán)框式洞門（無(wú)洞門結(jié)構(gòu)）：適用于類或級(jí)圍巖，地形陡峻而又無(wú)排水要求；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：不承載，加固洞口；減少雨后洞口滴水；簡(jiǎn)單裝飾 端墻式洞門：適于地形開闊，巖質(zhì)基本穩(wěn)定的 級(jí)圍巖；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：能有效抵抗山體縱向推力。翼墻式洞門：適用于山體縱向推力較大,洞口地質(zhì)較差的級(jí)及以上的圍巖，增加洞門的抗滑動(dòng)和抗傾覆能力。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)；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在端墻中部設(shè)置兩個(gè)斷面較大的柱墩，增加了端墻的穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)雄偉。 削竹式洞門：適用于洞口段有較長(zhǎng)的明洞襯砌，由于洞門背后一定范圍內(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。特點(diǎn)：a 洞口邊仰坡開挖量少；b減少對(duì)植被的破壞和有利于保護(hù)環(huán)境；c適用各種圍巖類別