長沙理工大學(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：指風(fēng)速為零的點，它不會出現(xiàn)在縱向式通風(fēng)中，而只會出現(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：指引起地下開挖空間四周巖體和支護變形或破壞的作用力。分類：松動壓力、形變壓力、膨脹壓力、沖擊壓力。8、圍巖：指隧道開挖后其四周產(chǎn)生應(yīng)力重分布范圍內(nèi)的巖體，或指隧道開挖后對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的那部分巖體。9、圍巖分級：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別。10、坍落拱：隧道開挖后圍巖力學(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)：指隧道開挖前未擾動的巖體應(yīng)力狀態(tài)。14、二次應(yīng)力狀態(tài)：隧道洞室開挖后，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：由于支護結(jié)構(gòu)發(fā)生的圍巖方向的變形而引起的圍巖對支護結(jié)構(gòu)的約束反力。16、新奧法的基本概念是薄層支護手段來保持圍巖強度，限制圍巖變形，以發(fā)揮圍巖的自承實力，并通過施工監(jiān)控量測來指導(dǎo)隧道工程的設(shè)計和施工。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應(yīng)貫徹早進晚出原則。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、實際開挖線三種。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)，一般可分為松動壓力和形變壓力膨脹壓力、沖擊壓力。7、在對巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ進行修正時，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)計應(yīng)分別按稀釋CO濃度和稀釋煙霧濃度來計算需風(fēng)量。11、通風(fēng)計標(biāo)準(zhǔn)：CO的設(shè)計含量、煙霧的設(shè)計含量、異味稀釋及其他要求12、公路隧道的機械通風(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、長隧道的照明可以分為洞口接近段、入口段、過渡段、中間段以及出口段五個區(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、早支護、勤量測、緊封閉。16、錨桿的類型依據(jù)作用原理可劃分為：機械式錨桿、粘結(jié)式錨桿、自進式中空注漿錨桿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、錨桿對于圍巖的支護效應(yīng)（加固作用）有：懸吊效應(yīng)、組合梁效應(yīng)、加固效應(yīng)。22、無限介質(zhì)中的爆破作用分為三個區(qū)：壓縮粉碎區(qū)、裂開區(qū)、振動區(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、全斷面掘進機分為開敞式和護盾式兩類。27、隧道附屬建筑設(shè)施：緊急停車帶、橫洞和預(yù)留洞室、運營通風(fēng)建筑物30、錨桿的支護效應(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、填平補強圍巖4、覆蓋圍巖表面5、阻擋圍巖松動6、支配外力簡答題1、圍巖的分級方法：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（具有足夠的強度）。3、越嶺隧道和傍山隧道選擇位置時分別須要考慮哪些因素？答：越嶺隧道在選擇位置時須要考慮：1.平面位置的選擇：即選擇地質(zhì)條件相對較好的埡口；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須要考慮：1.保證最小覆蓋層厚度；2.留意水流沖刷對山體和洞身穩(wěn)定的影響；3.考慮四周既有建筑對隧道穩(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？這個原則的提出主要是基于對什么因素的考慮？答：洞口位置選擇應(yīng)遵循“早進晚出”的原則。這個原則的提出主要是基于對洞口邊仰坡穩(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，適用于運用盾構(gòu)法施工的城市地下鐵道中。3、噴錨支護，適用于軟弱和膨脹性地層中的隧道開挖，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級圍巖，地形陡峻而無排水要求。端墻式洞門適用于地形開闊，巖質(zhì)基本穩(wěn)定的Ⅰ~Ⅲ級圍巖。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。臺階式洞門適于傍山側(cè)坡地區(qū)，洞門一側(cè)邊坡較高時。削竹式洞門適用于洞口段有較長的明洞襯砌，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；地形相對比較對稱和不太陡峻。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)體系的計算模型有哪些？各有什么特點并適用于何種襯砌類型？答：第一類模型為以支護結(jié)構(gòu)作為承載主體，圍巖對支護結(jié)構(gòu)的變形起約束作用的計算模型，又稱為傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型。特點：①以支護結(jié)構(gòu)作為承載主體

②圍巖對支護結(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)的方法進行計算。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：①將支護結(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支護結(jié)構(gòu)是用來約束和限制圍巖的變形③接受巖體力學(xué)方法計算④圍巖體現(xiàn)為形變壓力。適用于噴錨支護。7、全斷面開挖法特點：1、工序少，相互干擾少，便于施工組織和管理；2、工作空間大，便于開展大型機械化施工；3、開挖一次成形，對圍巖擾動少，有利于圍巖穩(wěn)定。4、施工進度快。8、新奧法：薄層支護手段來保持圍巖強度，限制圍巖變形，以發(fā)揮圍巖的自承實力，并通過施工監(jiān)控量測來指導(dǎo)隧道工程的設(shè)計和施工。施工基本原則：少擾動、早支護、勤量測、緊封閉充分愛惜圍巖，削減對圍巖的擾動。（2)充分發(fā)揮圍巖的自承實力。（3）加強監(jiān)測，依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工.（4）盡快使支護結(jié)構(gòu)閉合簡述新奧法的基本概念新奧法是以限制爆破為開挖方法；以噴錨作為主要支護手段，通過監(jiān)測限制圍巖變形，動態(tài)修正設(shè)計參數(shù)和變動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)實力。9、炮眼的種類和作用：1、掏槽眼：現(xiàn)在開挖面上炸出一個槽腔，為后續(xù)炮眼的爆破創(chuàng)建新的臨空面。2、幫助眼：擴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)計位置布置，斷面拐點處應(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題。4、當(dāng)炮眼的深度超過2.5米時，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，炮眼方向應(yīng)盡量垂直于層理面。11、隧道掘進機施工特點：優(yōu)點：1、平安：開挖面一般為圓形，穩(wěn)定性好，機械方法切削成型，削減四四周巖松動，削減支護工作量。2、快速：一般認為其速度是鉆爆發(fā)的2~2.5倍。3、經(jīng)濟：斷面平整，洞壁光滑，不需臨時支護或只需簡易支護，工作量少。4、省工和降低勞動強度。5、排渣簡潔：渣小可用皮帶干脆運出。6、由于集中限制操作，有實現(xiàn)遠距離操作和自動化的了、可能性。缺點：1、一次投資大尺寸大，重量大，機器較困難。2、對巖層變更適應(yīng)性差。3、開挖面局限于圓形且不易變更開挖直徑4、作業(yè)率低5、能耗大12、隧道平面設(shè)計時，平面線形接受小半徑曲線時將會出現(xiàn)哪些問題？①產(chǎn)生視距問題，為確保視距，要加寬斷面；②增加隧道內(nèi)噪聲和振動；③為了確保行車平安，必需限制行車速度。13、簡述隧道洞門的作用及其詳細形式。作用：愛惜巖土體的穩(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入道路兩側(cè)的排水溝，防止地表水沿洞門漫流。詳細形式：環(huán)框式洞門、端墻式洞門、翼墻式洞門、柱式洞門、臺階式洞門、削竹式洞門、遮光棚式洞門。14、圍巖分級的方法有那些？并簡述現(xiàn)行公路隧道圍巖的分級方法？普氏圍巖分類法、太沙基圍巖分類法。現(xiàn)行方法：首先，依據(jù)巖石的堅硬程度和巖體完整程度兩個基本因素的定性特征和定量的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ綜合進行初步分級；然后，在巖體基本質(zhì)量分級基礎(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判，確定圍巖的詳細分級。15、隧道接受噴錨支護時，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隧道并限制巖體在開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)缺點及適用條件：單坡對通風(fēng)是特殊有利的，因汽車都是下坡，發(fā)動機處于低功率狀態(tài)，產(chǎn)生的有害氣體少，但坡度不要大于3%，否則施工時，高位洞口的施工會有困難。人字坡，施工時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。人字坡多用于長大隧道，尤其是越嶺隧道。17、什么是幫助施工措施？詳細有哪些？哪些屬于預(yù)加固？哪些屬于預(yù)支護？答：幫助施工措施是為了確保隧道工程順當(dāng)進行和施工平安，必需實行的對地層進行預(yù)支護或預(yù)加固的工程措施。預(yù)支護措施有預(yù)留核心土、噴射混凝土封閉開挖工作面、超前錨桿、管棚、臨時仰拱封底。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)支護和預(yù)加固雙重作用的有超前小導(dǎo)管。計算題：單線鐵路隧道概率極限狀態(tài)設(shè)計時的垂直壓力公式：單線、雙線及多線鐵路隧道按破環(huán)階段設(shè)計時垂直壓力公式：：荷載等效高度值：圍巖級別：圍巖容重：寬度影響系數(shù)：坑道寬度：B<5時，0.2B>5時，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級圍巖段，接受鉆爆法施工，開挖尺寸：凈寬B=6.0m，凈高Ht=8.0m，圍巖容重為γ=23kN/m3，隧道埋深