隧道工程期末總復習資料(完整版)(共11頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1. 隧道的構成及分類隧道構成：主體建筑物（洞身襯砌、洞門）附屬建筑物（通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、防排水設備、安全設備）隧道分類：按用途（交通、水工、市政、礦山隧道）按底層（巖石、土質(zhì)隧道）按所處位置（山嶺、城市、水底隧道）按施工方法（鉆爆法、明挖法、機械法、沉埋法隧道）按斷面形式（圓形、矩形、馬蹄形隧道）按開挖斷面大小（特大斷面、大斷面、中等斷面、小斷面、極小斷面隧道）按長度（特長、長、中長、短隧道）2. 隧道洞口位置的選用原則總原則：早進洞、晚出洞；目的：確保施工、運營的安全具體原則：1.洞口應盡可能設在山體穩(wěn)定、地質(zhì)較好處，不應設在排水困難的溝谷低洼中心2.洞口應盡可

2、能設在線路與地形等高線正交處3.隧道洞口的路肩設計標高，應高于洪水設計標高4.邊坡、仰坡不宜開挖過高，以保證洞口安全5.當隧道穿過懸崖陡壁時，可貼壁進洞6.當洞口地形平緩時：由于選定洞口位置有較大的伸縮范圍此時，此時應結(jié)合洞外填方路塹施工難易、路塹排水支農(nóng)要求、棄碴場地、施工力量及機械設備等情況全面考慮7.注重環(huán)境保護3. 選擇越嶺隧道的位置主要以什么作為依據(jù)？平面位置與立面位置的選擇(1) 平面位置的選擇選擇埡口(2) 立面位置的選擇選擇高程4. 隧道位于曲線上的缺點以及隧道坡度折減（原因及要求）隧道位于曲線上的缺點:建筑限界加寬,增大開挖土石方量,增加襯砌圬工量；斷面變化,支護和襯砌尺寸不

3、一致,技術復雜；空氣阻力加大,抵消部分機車牽引力；通風條件變壞；鋼軌磨損增大,養(yǎng)護工作量增加；施工測量困難,精度降低。坡度折減原因：列車車輪與鋼軌面間的粘著系數(shù)降低；洞內(nèi)空氣阻力增大。注：上坡進洞前半個遠期貨物列車長度范圍內(nèi),也要折減；限制最小坡度: 3。5. 隧道凈空與界限關系機車車輛限界基本建筑限界隧道建筑限界隧道凈空6. 曲線隧道的凈空加寬（單線），加寬原因？加寬計算？加寬原因：1. 車輛通過曲線時，轉(zhuǎn)向架中心點沿線路運行，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)2. 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在水平方向

4、上向內(nèi)移動一個距離d內(nèi)2加寬計算公式：、隧道加寬值：偏移值：注：1.上式最終單位為cm，精確至0.001。2.H單位為cm，E最大值不超過15cm。具體內(nèi)容見課本50頁。7. 隧道襯砌斷面設計所需要確定的主要內(nèi)容設計基本內(nèi)容：內(nèi)輪廓線、 軸線、厚度8. 洞身支護結(jié)構的類型、支護結(jié)構的基本作用以及理想支護結(jié)構應滿足的基本要求初期支護：木支撐、鋼支撐、噴射混凝土，錨桿、混凝土支護永久襯砌：就地模筑混凝土整體式襯砌、錨噴支護、裝配式襯砌、復合式襯砌支護結(jié)構類型外部支護：整體式混凝土襯砌、 砌石襯砌、拼裝式襯砌、噴射混凝土支護內(nèi)部支護：錨桿、注漿混合支護：噴錨支護、復合式襯砌支護結(jié)構的基本作用與圍巖組

5、成較安全的隧道結(jié)構體系，承受各種荷載；保持隧道斷面的使用凈空；防止圍巖質(zhì)量惡化，提供光滑表面理想支護結(jié)構應滿足如下基本要求1.必須能與圍巖大面積地牢固接觸，保證支護結(jié)構與圍巖作為一個整體進行工作2.要允許隧道結(jié)構體系能產(chǎn)生有限制的變形，充分發(fā)揮圍巖的承載能力減少支護結(jié)構的作用，使兩者更加協(xié)調(diào)工作3.要能分期施工，并使早期支護和后期支護相互配合，“主動”控制圍巖的變形9. 洞門的基本作用及洞門形式洞門作用1.減少洞口土石方開挖量2.穩(wěn)定邊、仰坡3.引離地表流水4.裝飾洞口洞門結(jié)構類型1.洞口環(huán)框式洞門2.端墻式洞門3.翼墻式洞門4.柱式洞門5.臺階式洞門6.斜交洞門7.削竹式洞門10. 鐵路隧道

6、附屬結(jié)構中避車洞的設置要求大避車洞布置1.碎石道床每側(cè)每隔300m布置一個2.整體道床每側(cè)每隔420m布置一個3.隧道長度在300m以下可不布置大避車洞4.隧道長度在300400m時，在隧道中間布置一個注：隧道長度300m以下時，如果兩端洞口接橋或路塹，當橋上無避車臺或路塹兩邊側(cè)溝外無平臺時，應與隧道一并考慮布置大避車洞。小避車洞布置1.單線隧道每側(cè)每隔60m布置一個小避車洞2.雙線隧道每側(cè)每隔30m布置一個小避車洞11. 公路隧道附屬結(jié)構中緊急停車帶的設置要求規(guī)定2km以上隧道必須設置寬2.5m，長2540m的緊急停車帶，間隔750m 。12. 鐵路，公路隧道施工運營通風分類鐵路隧道1.自然

7、通風2.機械通風：縱向式通風縱向式通風具體方式：洞口風道式通風、噴嘴式通風、射流式通風、豎井、斜井式通風公路隧道 縱向射流式通風 帶豎井的縱向式通風 半橫向式通風 全橫向式通風 混合式通風13. 隧道治水原則與措施治水原則與措施 防：防水混凝土；防水層（內(nèi)貼、外貼） 排：暗管；忙溝 截：截水天溝；裂縫堵塞 堵：注漿14. 巖體和巖石的主要特征（性質(zhì)）巖石與巖體的區(qū)別：巖石：均質(zhì)、連續(xù)、各向同性巖體：非均質(zhì)、不連續(xù)、各向異性巖體力學性質(zhì)：巖體特性、結(jié)構體巖石的特性、結(jié)構面的特性、低溫、地下水15. 巖體基本的工程性質(zhì)圍巖的工程性質(zhì)：物理性質(zhì)、水理性質(zhì)、力學性質(zhì)16. 巖體的結(jié)構分類及其破壞特征分

8、類及其破壞特征1. 整體結(jié)構整體結(jié)構：脆性破裂塊狀結(jié)構：脆性破裂、塊狀運動2.層狀結(jié)構層狀結(jié)構：塊狀運動、彎曲折斷破壞板狀結(jié)構：塊狀運動、彎曲折斷破壞3.碎裂結(jié)構鑲嵌結(jié)構：松動解脫、塑性變形和剪切破壞層狀碎裂結(jié)構：彎曲折斷破壞、松動解脫、塑性變形和剪切破壞碎裂結(jié)構：松動解脫、塑性變形和剪切破壞4.散體結(jié)構：塑性變形和剪切破壞隧道圍巖失穩(wěn)破壞性態(tài)：脆性破裂整體和塊狀結(jié)構巖體。塊狀運動塊狀和層狀結(jié)構巖體。彎曲折斷破壞層狀結(jié)構巖體。松動解脫碎裂結(jié)構巖體。塑性變形和剪切破壞散體和碎裂結(jié)構巖體。17. 我國鐵路隧道圍巖分級方法中要考慮的因素主要因素1. 巖性2. 地質(zhì)構造3. 地下水附加因素：初始應力場

9、18. 什么叫圍巖的初始應力場，初始應力場的組成及其變化規(guī)律定義：在開挖隧道前巖體中就已經(jīng)存在著的一定的地應力場。初始應力場的組成：自重應力場、構造應力場（按時間：構造殘余應力、新構造應力）初始應力場的變化規(guī)律：1 重應力場: 地應力是隨深度成線性增加；水平應力總是小于垂直應力,最多也只能與其相等。2 造應力場: 垂直應力的量值隨深度增加而增大,而且水平應力普通大于垂直應力；水平應力具有明顯的各向異性,且具有很強的方向性。19. 圍巖壓力的分類，圍巖松動壓力的形成及天然拱形成的影響因素圍巖壓力分類1松動壓力2形變壓力3膨脹壓力4沖擊壓力圍巖松動壓力的形成自然拱的概念：圍巖的變形不能得到有效的控

10、制，當變形超過一定限度后，圍巖發(fā)生松動、坍落，最終在洞室上方形成拱形。(a) 變形階段；(b) 松動階段；(c) 塌落階段；(d) 成拱階段。影響自然拱的因素：1.隧道埋深 2.隧道斷面形狀和大小 3.施工因素20. 深、淺埋隧道圍巖松動壓力的計算：見課本90頁21. 隧道支護結(jié)構的計算方法及對應的計算模型計算方法：結(jié)構力學法：1.假定抗力圖形法 2.彈性地基梁法 3.彈性支承法巖體力學法：1.數(shù)值法 2.剪切滑移破壞法 3.特征曲線法計算模型結(jié)構力學法：“荷載結(jié)構”模型巖體力學法：“底層結(jié)構”模型22. 結(jié)構力學法中圍巖與支護結(jié)構處理模式處理模式1.主動荷載模式2.主動荷載加被動荷載模式3.

11、實際荷載模式23. 結(jié)構力學法、巖體力學法具體計算方法的基本原理（著重講的）數(shù)值法：原理：把圍巖和支護結(jié)構都劃分為單元，然后根據(jù)能量原理建立起整個系統(tǒng)的虛功方程，也稱剛度方程，從而求出系統(tǒng)上各節(jié)點的位移以及單元的應力。具體步驟：（1）單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分（2）計算范圍的選取（3）邊界條件和初始應力（4）卸荷釋放荷載及卸荷過程模擬（5）開挖施工步驟的模擬（6）求單元應力（7）圍巖與支護結(jié)構穩(wěn)定性判斷（8）有限元法計算的可信度24. 隧道的施工方法分類1.根據(jù)隧道穿越地層的不同情況和目前隧道施工方法的發(fā)展，隧道施工方法按以下方式分類：2.根據(jù)隧道開挖方式不同分類25. 選擇隧道施工方法時應考慮

12、的基本因素基本因素工程的重要性；隧道所處的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；施工技術條件和機械裝備狀況；施工中動力和原材料供應情況；工程投資與運營后的社會效益和經(jīng)濟效益；施工安全狀況；有關污染、地面沉降等環(huán)境方面的要求和限制。26. 新奧法的含義、施工的基本原則（12字），施工基本要點新奧法（NATM)定義：以控制爆破或機械開挖為主要掘進手段，以錨桿、噴射砼為主要支護方法，把理論、量測和經(jīng)驗相結(jié)合的一種施工方法。新奧法施工的基本原則：“少擾動，早噴錨，勤量測，緊封閉”新奧法施工基本要點：1 巖是隧道的主要承載單元，要在施工中充分保護和愛護圍巖，少擾動圍巖；為了盡量發(fā)揮圍巖的自承能力，應容許圍巖有可控制的

13、變形；在施工的各個階段，應進行施工的現(xiàn)場監(jiān)控量測；為了改善支護結(jié)構的性能，應使支護結(jié)構盡早閉合；采用復合式襯砌。27. 爆炸穩(wěn)定性的影響因素、炸藥的種類、炸藥的威力通常用什么來表示？爆炸穩(wěn)定性的影響因素（個人觀點）：1. 炮眼的布置方式2. 炸藥的性能及裝藥方式3. 炮眼爆破的先后順序4. 爆破方式5. 爆破的周邊圍巖穩(wěn)定情況炸藥種類：硝銨類炸藥（銨梯炸藥）；乳化炸藥（乳膠炸藥）；消化甘油炸藥（膠質(zhì)炸藥）炸藥的威力：通常用爆力和猛度表示。28. 雷管的種類及結(jié)構圖示（看圖識種類）雷管種類：圖示見課本166頁。29. 炮眼的種類及炮眼布置原則，起爆順序炮眼的種類：掏槽眼、輔助眼、周邊眼布置原則：

14、先布置掏槽眼，其次是周邊眼，最后是輔助眼；掏槽眼：位于斷面中部，深度比掘進眼深1520cm周邊眼：嚴格按設計布置，外插斜率0.50.05，并使前后兩排炮眼的限界臺高度最小為佳，高度一般為10cm左右，最大不應大于15cm;輔助眼：均勻布置；布置方式一般采用直線形布孔、多邊形布孔、弧形布孔、圓形布孔。起爆順序：光面爆破：掏槽眼-輔助眼-周邊眼預裂爆破：周邊眼-掏槽眼-輔助眼30. 什么叫光面爆破？光面爆破與預裂爆破的異同點以及提高光面爆破效果的措施光面爆破定義：是通過正確確定爆破參數(shù)和施工方法，在設計斷面內(nèi)的巖體爆破崩落后才爆周邊孔，使爆破后的圍巖斷面輪廓整齊，最大限度地減輕爆破對圍巖的擾動和破

15、壞，盡可能地保持原巖的完整性和穩(wěn)定性的爆破技術。光面爆破與預裂爆破的同、異點：相同點：確定爆破參數(shù)和施工方法，使爆破后的圍巖斷面輪廓整齊，最大限度地減輕爆破對圍巖震動和破壞；能夠保持圍巖自承能力，增加安全度和減低支護成本。不同點：起爆順序：光面：掏槽眼-輔助眼-周邊眼預裂：周邊眼-掏槽眼-輔助眼光面爆破的周邊眼爆破時，有兩個臨空面，一是孔口，二是最小抵抗線方向；預裂爆破則只有一個臨空面，即孔口；預裂爆破最先形成的裂縫能有效地緩沖和反射其他炮眼爆破的爆炸波，其他炮眼的爆炸波對圍巖的干擾比光面爆破小。提高光面爆破效果的具體措施：使用低爆速、低猛度、低密度、傳爆性能好、爆炸威力大的炸藥；采用不偶合裝

16、藥結(jié)構；嚴格掌握與周邊眼相鄰的內(nèi)圈炮眼的爆破效果，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面；嚴格控制裝藥集中度，必要時可采取間隔裝藥結(jié)構。31. 盾構機的組成及盾構法施工的一般步驟盾構機基本組成：切口環(huán)、支承環(huán)、盾尾盾構法施工的一般步驟：在盾構法隧道的起始端和終端各建一個工作井；盾構機在起始端工作井內(nèi)安裝就位；依靠盾構千斤頂推力（作用在已拼裝好的襯砌環(huán)和工作井后壁上）將盾構機從起始工作井的墻壁開孔處推出）；盾構機在地層中沿著設計軸線推進，在推進的同時不斷出土和安裝襯砌管片；及時地向襯砌背后的空隙注漿，防止地層移動和固定襯砌環(huán)位置；施工過程中，適時施作襯砌防水;盾構機進入終端工作井后拆除，如施工需要，也可穿越工作

17、井再向前推進。32. 錨桿的支護效應以及我國鐵路隧道使用最多的錨桿形式錨桿的支護效應：懸吊效應、組合梁效應、加固效應、支承效應我國鐵路隧道使用最多的錨桿形式：1. 端頭錨固式2. 全長黏結(jié)式3. 摩擦式4. 混合式33. 膨脹性圍巖的基本特征及高地應力擠壓性軟巖變形及破壞特征受哪些因素影響？膨脹土圍巖的特性1.膨脹土圍巖大多具有原始地層的超固結(jié)特性，使土體中儲存有較高的初始應力；2.膨脹土中發(fā)育有各種形態(tài)的裂隙，形成土體的多裂隙性；3.脹土圍巖因吸水而膨脹，失水而收縮，土體在干濕循環(huán)中產(chǎn)生脹縮效應。高地應力擠壓性軟巖變形及破壞特征的影響因素1.圍巖本身力學性質(zhì)的影響2.原始地應力狀況3.工程因

18、素34. 巖爆產(chǎn)生的決定性因素（2個）決定性因素：地層的巖性條件和地應力的大小35. 黃土隧道施工方法及相應的技術要求黃土隧道施工方法黃土地層隧道施工，應做好黃土中構造節(jié)理的產(chǎn)狀與分布狀況的調(diào)查；黃土圍巖開挖后不能暴露較長時間，否則圍巖周壁風化會波及內(nèi)部，使圍巖體松馳加快，進而造成坍塌方；做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統(tǒng)工程，并妥善處理好陷穴、裂縫，以免地面積水浸蝕洞體周圍，造成土體坍塌。黃土圍巖隧道施工技術要求施工有關規(guī)定認真調(diào)查黃土地層中節(jié)理的產(chǎn)狀與分布狀況；施工中遵循“短開挖、少擾動、強支護、及時密貼、實回填、嚴治水、勤量測”的施工原則；開挖方法宜采用短臺階開挖方法或分部開挖法(留核心土

19、法)。施工注意事項做好洞口、洞門及洞頂?shù)呐潘到y(tǒng)產(chǎn)，并妥善處理好陷穴、裂縫，以免地面積水浸蝕洞體周圍，造成土體坍塌；施工中如發(fā)現(xiàn)坑道有失穩(wěn)現(xiàn)象時，應及時用噴射混凝土封閉、加設錨桿、架立鋼支撐等加強支護；施工時要特別注意拱腳與墻腳處斷面，如超挖過大，應用漿砌片石回填；如發(fā)現(xiàn)該處土體承載力不夠時，應立即加設錨桿或采取其他措施進行加固；在開挖與灌注仰拱前，為防止邊墻向內(nèi)位移，宜加設橫向撐梁頂緊；錨桿宜采用藥包式或早強砂漿式錨桿；施工中如發(fā)現(xiàn)不安全因素時，應暫停開挖，加強臨時支護，以便適應調(diào)整工序安排。36. 什么叫巖溶？隧道遇到溶洞的處理措施有哪些？巖溶是指可溶性巖層，如石灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、

20、石膏、巖鹽筍等，受水的化學和機械作用產(chǎn)生溝槽、裂縫和空洞以及由于空洞的頂部塌落使地表產(chǎn)生陷穴、洼地等現(xiàn)象和作用。處理措施：“引、堵、越、繞”37. 發(fā)生瓦斯放出的主要因素以及防止瓦斯事故的具體措施有哪些?防止瓦斯事故的措施1.確定瓦斯探測方法，制訂瓦斯稀釋措施、防爆措施和緊急救援措施；2.采用全斷面開挖方式；3.加強通風；洞內(nèi)空氣中允許的瓦斯?jié)舛葢刂圃谙率鲆?guī)定范圍內(nèi)洞內(nèi)總風流中小于0.75%；從其他工作面進來的風流中小于0.5%；掘進工作面2%以下；工作面裝藥爆破前1%以下。開挖面風流中或電動機附近20m以內(nèi)風流中瓦斯?jié)舛冗_到1.5%時，停工、停機，撤出人員，切斷電源，進行處理；開挖面20m

21、以內(nèi)，局部積聚的瓦斯?jié)舛冗_到2%時，停止工作，切斷電源，進行處理；瓦斯?jié)舛冉档?%以下，方可開動機器；超前周邊全封閉預注漿； 采用防爆設施。38. 隧道發(fā)生坍塌的主要原因以及防止塌方的施工措施主要原因（一）地質(zhì)因素隧道穿過斷層及其破碎帶，一經(jīng)開挖，潛在應力釋放，圍巖失穩(wěn)而坍塌；當通過各種堆積體時，由于結(jié)構松散，顆粒間無膠結(jié)或膠結(jié)差，開挖后引起坍塌；在擠壓破碎帶、巖脈穿插帶、節(jié)理密集帶等破碎結(jié)構地層中，巖塊間互相擠壓牽制，一經(jīng)開挖則立即失穩(wěn)；在構造運動的作用下，薄層巖體形成的小褶曲、錯動發(fā)育地段等，在施工中也常發(fā)生坍塌；巖層軟硬相間，或有軟弱夾層的巖體，在地下水作用下，軟弱面的強度大大降低，發(fā)生

22、坍塌；6 地下水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用加劇巖體的失穩(wěn)和坍塌。（二）工方法和措施不當1.施工方法選擇不當，或工序間距安排不合理，各工序間距拉得較長，地層暴露時間過久，引起圍巖松動、風化，導致坍方的發(fā)生；2.錨不及時，或噴混凝土質(zhì)量、厚度不符合要求；3.采用鋼支撐時，支撐架設質(zhì)量欠佳，支撐與圍巖不密貼，兩者間的空隙填塞不密實，或連接不夠牢固，不能滿足圍巖壓力所需要的強度要求；4.抽換支撐操作不當，或者當支撐已出現(xiàn)受力過大的現(xiàn)象而未及時加固；5.爆破作業(yè)不當，用藥量過多；6.處理危石措施不當，引起危石墜落，牽動巖層坍塌。防止塌方的施工措施對預防坍方來說，選擇安全合理的施工方法和措施至關重要“先排水，短開挖，弱爆破，強支護，早襯砌，勤量測”2 強對坍方的預測3 強初期支護，控制坍方39. 常見的輔助穩(wěn)定措施的設計、施工要點（表格）穩(wěn)定措施