中南大學隧道工程課后習題答案

【隧道按使用功能分類時有哪些

交通隧道、水工隧道、市政隧道、礦山隧道

交通山嶺隧道的主要功能及特點功能：既可使線路順直，避免許多無謂的展線，縮短線路,

又可以減小坡度，使運營條件得以改善，從而提高牽引定數(shù)，多拉快跑。

特點1.克服高程障礙2.裁彎取直（縮短線路）3.避開不良地質(zhì)地段4.避開其他重要建筑或

工程等

第一章

【克服地形條件帶來的高程障礙：繞行方案路塹隧道

【山嶺隧道：越嶺隧道河谷傍山隧道

【地質(zhì)條件選隧道位置：L地質(zhì)構(gòu)造2.巖體強度3.水文地質(zhì)條件4.不良地質(zhì)

【隧道工程勘察的基本內(nèi)容是什么？地質(zhì)調(diào)查后應提供的主要資料有哪些？基本內(nèi)容：（1）

隧道工程調(diào)查；（2）隧道線路確定；（3）洞口位置選擇提供資料：概述；地形地質(zhì)說明；

應交付的圖文（線路地形圖、洞口附近地形圖、地質(zhì)平面圖、地質(zhì)縱斷面圖、洞口附近地質(zhì)

縱斷面圖及洞口附近地質(zhì)橫斷面圖若干、說明書）

【越嶺隧道選擇位置時要考慮的主要因素是什么？

（1）城口位置的選定：從地形上考慮，隧道宜選在山體比較狹隘的鞍部即坡口附近的底部

通過，因為城口處的山體相對較薄，隧道的穿越長度較短，有利于降低工程投資，但地質(zhì)條

件對坡口位置影響也較大，應優(yōu)先選擇地質(zhì)相對較好的域口。（2）隧道高程的確定：綜合考

慮工程造價和運營效率等要素對隧道進行比選，給出最佳方案。

【選擇洞口位置時應遵循的原則是什么？其工程意義是什么？原則：早進晚出。

工程意義：在決定洞口位置時，為了施工及運營的安全，寧可早一點進洞，晚一點出洞，雖

然使隧道長了些，但卻較安全可靠。應把握好合理的邊、仰坡的坡率、和刷坡高度的衡量尺

度，科學合理的選擇洞口位置。

【能否解釋隧道縱坡的形式、適用條件及限制坡度？

縱坡的形式：單坡和人字坡。適用條件：（1）單坡。多用于線路的緊坡地段或是展線的地區(qū)

及河谷隧道中，可以爭取高程。（2）人字坡。多用于越嶺隧道、大長隧道，尤其是越嶺隧道。

第二章

【隧道凈空：隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間。

【隧道建筑限界：為了保證隧道內(nèi)各種交通工具的正常運行與安全，規(guī)定在一定寬度和高度

范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間范圍

【曲線隧道加寬的原因是什么？如何加寬？

列車在曲線上行駛時，由于車體內(nèi)傾和平移，使得所需橫斷面積有所增加，為了保證列車在

曲線隧道中安全通過，隧道中曲線段的凈空必須加大，鐵路曲線隧道的凈空加寬值是由以下

的需要來決定。

①車輛通過曲線時，轉(zhuǎn)向架中心點沿線運行，而車輛是剛性體，其矩形形狀這就使得車廂兩

端產(chǎn)生向曲線外側(cè)的偏移。車廂中間部分則向曲線側(cè)偏移。

②由于曲線上存在外軌超高，導致車輛向曲線內(nèi)側(cè)傾斜，使車輛限界的各個控制點在水平向

上向內(nèi)移動了一個距離因此，曲線隧道凈空的加寬值由三部分一%'"內(nèi)2'"外組成。

【隧道襯砌有哪些類型？各自的適用條件是什么？

1）整體式混凝土襯砌：是指就地灌注混凝土襯砌，也稱模筑混凝土襯砌。其工藝流程為，

先立模，再灌注，然后養(yǎng)生、最后拆模。模筑襯砌的特點是：對地層條件的適應性較強，易

于按需要成型，整體性好，抗?jié)B性強，并適用于多種施工條件，如可用木模板、鋼模板或襯

砌臺車等。

整體式混凝土襯砌又分為整體式混凝土直墻式和曲墻式襯砌兩種形式。

整體式混凝土直墻式：適用于地質(zhì)條件比較好，屬于我國交通隧道圍巖分級中的I、n、III

級圍巖。曲墻式襯砌：適用于地質(zhì)比較差，巖體松散破碎，強度不高，又有地下水，側(cè)向水

平壓力也相當大的情況。

2）拼裝式襯砌：是指由若干在工廠或現(xiàn)場預先制備的構(gòu)件運入坑道內(nèi)，然后用機械將它們

拼裝成一環(huán)接著一環(huán)的襯砌。由于拼裝式襯砌存在著一些缺點，目前多在使用盾構(gòu)法施工的

城市地下鐵道中應用，在我國鐵路和公路隧道上，未能推廣使用。

3）錨噴支護：噴射混凝土是以壓縮空氣為動力，將摻有速凝劑的混凝土拌合料和水混合成

為漿狀，噴射到坑道的巖壁上凝結(jié)而成。在圍巖不夠穩(wěn)定時，可加設(shè)錨桿和金屬網(wǎng)，構(gòu)成一

種支護形式，簡稱噴錨支護。適用范圍廣，并能適應軟弱和膨脹性地層隧道開挖及可用于整

治坍方和隧道襯砌的裂損。

4）復合式襯砌：把襯砌結(jié)構(gòu)分成不止一層，在不同的時間上先后施作的?？蓮V泛應用于各

種隧道工程中，多用于公路隧道中。

5）連拱襯砌：就是將兩隧道之間的巖體用混凝土取代，或者說是將隧道相鄰的邊墻連接成

一個整體，形成雙洞拱墻相連的一種結(jié)構(gòu)形式。一般只適用于長度不超過500米的短隧道。

【隧道洞門的作用、結(jié)構(gòu)類型及其適用條件。

作用：減少洞口土石方開挖量，穩(wěn)定邊坡，引離地表流水，裝飾洞口。

結(jié)構(gòu)類型：①洞口環(huán)框：當洞口石質(zhì)為堅硬而穩(wěn)定的I級圍巖，地形陡峻而又無法排水要求

時，可以設(shè)置一種不承載的簡單洞口環(huán)框。

②端墻式洞門：適用于地形開闊，巖質(zhì)基本穩(wěn)定的nii級圍巖地區(qū)，支護洞口仰坡，并

將仰坡水流匯集排出。

③翼墻式洞門：當洞口地質(zhì)較差，山體縱向推力較大時，可以在端墻式洞門意外，增加單側(cè)

或雙側(cè)的翼墻，即翼墻式洞門。

④柱式洞門：當?shù)匦屋^陡，地質(zhì)條件較差，仰坡有下滑的可能性，而又受地形或地質(zhì)條件限

制，不能設(shè)置翼墻時，可以在端墻中部設(shè)置兩個斷面較大的柱墩，以增加斷墻的穩(wěn)定性。

⑤臺階式洞門：當洞門處于傍山側(cè)坡地區(qū)，洞門一側(cè)邊坡較高時，為減小仰坡高度及外漏坡

長，可以將端墻一側(cè)頂部改為逐步升級的臺階形式。

⑥斜交洞門：當線路方向與地形等高線斜交時，也可將洞門做成與地形等高線一致，使洞門

左右可以仍保持近似對稱。

⑦削竹式洞門：當隧道洞門段有一節(jié)較長的明洞襯砌時，由于洞門背后一定范圍內(nèi)是以回填

土為主，山體的推滑力不大時地形相對比較對稱和不太陡峻，可采用削竹式洞門。

［明洞的結(jié)構(gòu)類型及其適用條件。

明洞的結(jié)構(gòu)類型因地形、地質(zhì)和功能的不同而有許多種形式，采用最多的是拱式明洞和棚式

明洞。

拱式明洞：當洞口的地形或地質(zhì)條件難于用暗挖的方法修建隧道時，唱唱需要修筑拱式明洞

來防護。按照它所在的地位可以分為：①路塹式拱形明洞：又可以分為對稱式和偏壓式。對

稱式使用于路塹式邊坡處于對稱或接近對稱，邊坡巖層基本穩(wěn)定，僅防邊坡有少量坍塌、落

石，或用于隧道洞口破碎，覆蓋層較薄而難以用暗挖法修建的隧道。偏壓式明洞適用于兩側(cè)

邊坡高差較大的不對稱路塹。②半路塹式拱形明洞：在傍山隧道的洞口或傍山線路上，一側(cè)

邊坡陡立且有塌方、落石的可能，對行車安全有威脅時，或隧道必須通過不良地質(zhì)地段而急

需提前進洞時.，都宜修建半路塹式拱形明洞。又分為偏壓斜墻式和單壓耳墻式。偏壓斜墻式

適用于地形傾斜，低側(cè)處路塹有較寬的地面供回填土石，以增加明洞抵抗側(cè)向壓力的能力。

單壓耳墻式適用于外側(cè)地形低下，不能保持回填土的天然穩(wěn)定坡度，或是按天然穩(wěn)定坡度則

邊坡將延伸很遠時的情況。

棚式明洞：當山坡的塌方、落石數(shù)量較少，山體側(cè)向壓力不大，或因地質(zhì)、地形限制，難以

修建拱式明洞時可以采用。又分為蓋板式、鋼架式和懸臂式三種。

第三章

【鐵路隧道的附屬建筑有哪些？

有避車洞，電力及通訊設(shè)施，運營通風設(shè)施。

【公路隧道的附屬建筑有哪些？

緊急停車帶，行人、行車橫洞和預留洞室，運營通風建筑物，運營照明設(shè)施。

【鐵路隧道大小避車洞的作用各是什么？如何布置？

作用：當列車通過隧道時，為了保證洞內(nèi)行人、維修人員及維修設(shè)備的安全，需要在隧道兩

側(cè)邊墻上均勻交錯的修建洞室，用于躲避列車，稱為避車洞。

通風方式：縱向式通風（射流式通風風道式集中排氣式）半橫向式通風全橫向式混合式

【我國隧道工程的治水原則是？治水措施主要有哪些？

“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的治水原則。防：采用防水混凝土使襯砌

本身達到一定的抗?jié)B強度，采用止水帶封閉襯砌變形縫，設(shè)置防水層等。排：采用彈塑軟式

透水管、打孔波紋管等暗管在襯砌與圍巖之間組成縱橫交錯的排水管網(wǎng)，然后將水經(jīng)由喑管

引入隧道內(nèi)，再從洞內(nèi)水溝排走。截：在洞口邊、仰坡開挖線5m以外，設(shè)置排水溝，并加

以鋪砌，將地表水攔截在邊、仰坡范圍之外；或?qū)Χ错數(shù)乇淼南菅ā⑸羁蛹右曰靥?，對裂縫

進行堵塞。堵：普遍采用的方法是壓漿，還可以采用壓漿分段堵水，使地下水集中在一處或

幾處后再引入隧道內(nèi)排出。

第四章

【圍巖及圍巖分級的定義是什么？P73,P79

圍巖：是指隧道開挖后其周圍產(chǎn)生應力重分布范圍內(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。

圍巖分級：根據(jù)一個或兒個主要指標將無限的巖體劃分為具有不同穩(wěn)定程度的有限個類別，

即將穩(wěn)定性相似的一些圍巖歸為一類，將全部圍巖劃分為若干類，這就是隧道圍巖穩(wěn)定性分

類，或簡稱為圍巖分類。

【巖體應力應變曲線：壓密階段彈性塑性破裂破壞

【簡述圍巖壓力的定義及其影響因素。P87

圍巖壓力：是指引起地下開挖空間周圍巖體和支護變形或破壞的作用力。影響因素：通?？?/p>

以分為兩類，一類是地質(zhì)因素，它包括原始應力狀態(tài)、巖石力學性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)面等；另一

類是工程因素，它包括施工方法、支護設(shè)置時間、支護本身剛度、隧道斷面形狀等。

［圍巖分級方法今后的發(fā)展趨勢分級應主要以巖體為對象分級宜與地質(zhì)勘探手段有機地

聯(lián)系起來分級要有明確的工程對象和工程目的分組宜逐漸定量化

【圍巖分級因素：巖石堅強程度巖石完整性地下水初始地應力

【深淺隧道如何劃分？P92

確定深、淺埋隧道的界限，一般情況下應以隧道頂部覆蓋層能否形成“自然拱”為原則。深

淺埋隧道的分界深度至少應大于坍方的平均高度，且具有一定的余量。根據(jù)經(jīng)驗，這個深度

通常為2~2.5倍的坍方平均高度。即，當隧道覆蓋層厚度時為深埋，時

為淺埋。

第五章

【巖體力學模式求解方法：解析法數(shù)值法特征曲線法和剪切滑移破壞法

【隧道工程受力特點：1.荷載的模糊性2.圍巖物理學參數(shù)難以準確獲得3.圍巖壓力承載體

系4.設(shè)計參數(shù)受施工方法和施作時機的影響很大5.隧道與地面結(jié)構(gòu)受力的不同點一圍巖抗

力的存在

【隧道結(jié)構(gòu)體系的計算模型有哪些？特點？1.結(jié)構(gòu)力學模型特點：以支護結(jié)構(gòu)作為承載主

體圍巖對支護結(jié)構(gòu)的作用間接地體現(xiàn)為1.圍巖壓力2.圍巖彈性抗力采用結(jié)構(gòu)力學方法計

算適用于：模筑碎襯砌2.巖體理學模型特點：支護結(jié)構(gòu)與圍巖視為一體，共同承受荷載，

且圍巖作為承載主體支護結(jié)構(gòu)約束圍巖變形采用巖體力學計算方法圍巖體現(xiàn)為形變壓力

適用于：錨噴支護

【簡述直剛法基本原理和計算步驟矩陣位移法又叫直接剛度法，它是以結(jié)構(gòu)節(jié)點位移為基

本未知量，連接在同一節(jié)點各單元的節(jié)點位移應該相等，并等于該點結(jié)構(gòu)節(jié)點位移，同時作

用于某一結(jié)構(gòu)節(jié)點的荷載必須與該節(jié)點上作用的各單元節(jié)點力相平衡

【簡述隧道洞門檢算時檢算部位的選取及具體檢算內(nèi)容計算選取不利位置進行L柱式、端

墻式洞門2.有擋、翼墻的洞門（翼墻式洞門偏壓式洞門）內(nèi)容:墻身偏心及強度、繞墻趾

的抗傾覆性、沿基地滑動的穩(wěn)定性以及基地壓應力

第六章隧道施工方法

【導坑定義和作用：定義：先行開挖，為后續(xù)開挖提供施工便利的坑道。作用：1.為后續(xù)工

作面創(chuàng)造臨空面，提高爆破效果2.查明前方地質(zhì)情況3.排除地下水4.鋪設(shè)三管兩線：水管

壓縮風管通風管電線運輸線5.改善施工通風條件

【隧道工程施工特點：L施工全過程受制于地質(zhì)條件2.大型隱避工程3.施工環(huán)境差4.多處

偏遠山區(qū)5.工作面很少6.施工不受氣候影響

【隧道施工方法：1.礦山法（傳統(tǒng)新奧）2.明挖法3.掘進機法4.盾構(gòu)法5.沉管法6.頂進

法

【影響施工方法因素：1.工程重要性2.工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件3.施工技術(shù)水平4.施工動

力和原材料供應情況5.工程投資和運營后社會效益和經(jīng)濟效益6.對環(huán)境保護要求7.施工單

位習慣做法

【新奧法施工原則：少擾動早噴錨勤量測緊封閉

【新奧法的施工方法有？它們各自的特點及適用條件？

1）全斷面法其優(yōu)點是：工序少，相互干擾少，便于組織施工和管理；工作空間大，便于開

展大型機械化施工；開挖一次成型，對圍巖的擾動次數(shù)少，有利于圍巖的穩(wěn)定；施工進度快,

這是礦山法中進度最快的方法。

全斷面法原則上適用于IV、I級圍巖中的鐵路單線隧道、nrI級圍巖中的鐵路雙線和公路雙

車道隧道；必須具備大型施工機械；隧道長度或施工區(qū)段長度不宜太短，否則采用機械化施

工的經(jīng)濟性差，根據(jù)經(jīng)驗，這個長度不宜小于1km。

2）臺階法，分為：①長臺階法，②短臺階法，③超短臺階法。其共同特點是初期支護能盡

快閉合。長臺階法適用范圍較全斷面法廣泛，當全斷面缺乏大型機械，或者短隧道施工調(diào)用

大型機械不劃算時，都可以考慮改用長臺階法，長臺階法一般用于nrI級圍巖中的雙線鐵

路隧道，或w級圍巖中的單線鐵路隧道，以及公路隧道中開挖寬度相當?shù)乃淼?。短臺階法缺

點是長度有限，出硝時對下半斷面施工的干擾較大，不能全部平行作業(yè)，可以用于穩(wěn)定性較

差的圍巖，主要用于v、w級圍巖。超短臺階法適用于在軟弱地層中開挖的施工方法，一般

在爆破施工難度較大的地層（如膨脹性圍巖、土質(zhì)地層等）中采用。

3）分部開挖法，分為：①環(huán)形開挖留核心土法，②單側(cè)壁導坑法，③雙側(cè)壁導坑法。環(huán)形

開挖留核心土法（臺階分部開挖法、留核心土法）主要優(yōu)點：①開挖工作面穩(wěn)定性較好。②

施工安全性好。③施工速度可加快。適用于一般土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖。單側(cè)壁導坑法主

要優(yōu)點是明顯地提高了圍巖的穩(wěn)定性，缺點是提高工程的造價。適用于斷面跨度大，地表沉

陷難于控制的軟弱松散圍巖。雙側(cè)壁導坑法特點是施工安全，但進度慢，成本高。適用于在

軟弱圍巖中，當隧道跨度更大，或因環(huán)境要求，對地表沉陷需嚴格控制時。

【與傳統(tǒng)礦山法比，新奧法有什么優(yōu)勢?新奧法與傳統(tǒng)礦山法相比，除了能節(jié)省大量木材外，

還能及時施作，因而能有效的控制圍巖變形，并充分發(fā)揮圍巖的承載能力。強調(diào)閉合支護使

得新奧法更符合巖體力學的原則，有利于穩(wěn)定圍巖；控制爆破比常規(guī)爆破要優(yōu)越得多，它能

按設(shè)計要求有效的形成開挖輪廓線，并能將爆破對圍巖的擾動降低到最低的程度，新奧法的

分塊在同樣的條件下都要少于傳統(tǒng)的礦山法，這是因為采用了噴錨支護的緣故。同時，因為

沒有了礦山法中縱橫交錯的密布的木支撐，使得新奧法施工的工作空間大為闊展，給施工創(chuàng)

造了有利條件。

【什么是輔助施工措施？具體有哪些？哪些屬于預加固？哪些屬于預支護？在鉆爆法施

工過程中，隧道隨時可能會遇到開挖工作面不能自穩(wěn)，，或地表沉陷過大的情況，為了確保

隧道工程順利進行和施工安全，必須采取一定的工程措施對地層進行支護或預加固。稱之為

輔助施工措施。具體分為預加固和預支護。其中，預支護措施有：預留核心土，噴射混凝土

封閉開挖工作面、超前錨桿（亦可用小鋼管）、管棚、臨時仰拱封底。預加固措施有：預注漿

加固地層、地表錨噴預加固。而兼有預支護和預加固雙重作用的有超前小導管注漿。

【洞口段施工最關(guān)鍵的工序是什么？可以采用的主要施工方法有哪些？洞口段施工中

最關(guān)鍵的工序就是進洞開挖?？梢圆捎玫闹饕┕し椒ㄓ校?、全斷面法進洞2、臺階法進

洞3、其它進洞方法

【隧道遇到溶洞時的處理方法？159

隧道遇到溶洞常用的處理方法有四種：“引、堵、越、繞”

引，遇到暗河或者溶洞有水流時，宜排不宜堵。應在查明水源流向及其與隧道位置的關(guān)系后，

用暗管、涵管或小橋等設(shè)施宣泄水流，或開鑿泄水洞將水排出洞外。2）堵，對已停止發(fā)育、

路徑較小、無水的溶洞，可根據(jù)其與隧道相交的位置及其充填情況，采用混凝土、漿砌片石

或干砌片石回填封閉；或加深邊墻基礎(chǔ)，加固隧道底部。3）越，當隧道一側(cè)遇到狹長而較深

的溶洞，可加深該側(cè)的邊墻基礎(chǔ)通過。隧道底部遇有較大溶洞并有水流時，可在隧道底部以

下砌筑壇工承重墻，支承結(jié)構(gòu)，跨越而過，在承重墻內(nèi)應套設(shè)涵管引排溶洞水。隧道過墻部

位遇到較大、較深溶洞，不宜加深邊墻基礎(chǔ)時，可在邊墻部位或隧底以下筑拱跨過。隧道穿

過大型溶洞，情況復雜時，可根據(jù)情況，采用邊墻梁、行車梁等，由設(shè)計單位負責進行特殊

設(shè)計后再施工。4）繞，個別溶洞處理耗時且困難時，可采用迂回導坑繞過溶洞，繼續(xù)進行隧

道前方的施工，以節(jié)省時間，加快施工進度，同時處理溶洞。繞行開挖迂回導坑時，應于溶

洞保持一定的間距，以防止洞壁失穩(wěn)。

第八章隧道施工輔助作業(yè)

【隧道施工的輔助導坑有哪些類型？P200

輔助導坑的形式有橫洞、平行導坑、斜井和豎井。

【隧道施工輔助作業(yè)內(nèi)容有哪些？P200

隧道施工輔助作業(yè)的內(nèi)容有施工通風與防塵，壓縮空氣供應，施工供水與排水，施工

供電與照明等。

【隧道施工中通常說的“三管兩線”指的是哪些內(nèi)容？

水管、壓縮風管、通風管，電線、運輸線。

【管道通風的方式有哪些？各有什么特點？

1,風管式通風：設(shè)備簡單，靈活方便，易于拆卸，但由于斷面小，隨著管路的加長，通

風阻力將增大。2,巷道式通風：適用于有平行導坑的長隧道，特點是通過最前面的橫通道,

使正洞和平行導坑組成一個循環(huán)風流系統(tǒng)，在平導坑口附近安裝通風機，將污濁空氣由平導

抽出，新鮮空氣由正洞流入，形成循環(huán)風流。3,風墻式通風：利用隧道成洞部分空間，用

磚砌或木板隔出一條風道，代替大直徑風管，以縮短風管長度，而又能增大供風量滿足通風

要求，該方式適用于縮短較長，又無平行導坑可供利用，而管道式通風又難以全盤解決的情

況。

第九章新奧法

【簡述新奧法的基本概念。P218

新奧法的基本概念是用薄層支護手段來保持圍巖強度，控制圍巖變形，以發(fā)揮圍巖的自承載

能力，并通過施工監(jiān)控量測來指導隧道工程的設(shè)計與施工。

【新奧法原理的要點1.承載體系：支護結(jié)構(gòu)+圍巖2.少擾動圍巖3.既允許又限制圍巖變形

4.復合襯砌式5.初期支護應盡量做成柔性的6要盡可能使結(jié)構(gòu)圓順7.進行有效的監(jiān)控量測

8.通過“排堵措施”解決襯砌滲水

【新奧法三大要素：控制爆破噴錨支護監(jiān)控測量三項作業(yè)：開挖初次支護二次支護

【判定圍巖穩(wěn)定性的必要條件和充分條件是什么？P225

滿足巖體的強度條件是圍巖失穩(wěn)和破壞的必要條件，滿足圍巖的變形條件是造成圍巖失穩(wěn)破

壞的充分條件

【簡述噴射混凝土施工方法及工藝流程.

噴射混凝土的施工方法有干噴，潮噴，與濕噴。其中，干噴是將砂，石，水泥按一定比例干

拌均勻投入噴射機，同時加入速凝劑，用高壓空氣將混合料送到噴頭，再在該處與高壓水混

合后以高速噴射到巖面上。潮噴是將砂、石料預加水，使其浸潤成潮濕狀，再加水泥拌和均

勻，從而降低上料和噴射時的粉塵，其工藝流程同干噴。最后濕噴是用濕噴機壓送拌和好的

混凝土，在噴頭處添加液態(tài)速凝劑，再噴到巖面上。

工藝流程：噴射混凝土的施工準備；施噴作業(yè)；噴射混凝土的養(yǎng)護；鋼纖維噴射混凝土工藝。

【簡述錨桿的支護效應與錨桿類型的特點。P240

錨桿的支護效應一般有以下幾種：（1）懸吊效應；（2）組合梁效應；（3）加固效應。錨桿種

類有以下幾種：1、機械式錨桿，這種錨桿結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、容易加工、施工安裝方便。2、粘

結(jié)式錨桿，特點是：在整個鉆孔壁上巖體與桿體緊密連結(jié)，具有較高的錨固力，抗沖擊和抗

震動性能好，對圍巖的適應性強，而且結(jié)構(gòu)簡單，加工、安裝方便，價格便宜。3、自進式

中空注漿錨桿，該錨桿具有抗剪強度高，防塌孔，注漿飽滿，操作簡便施工快速和錨固質(zhì)量

好的優(yōu)點。目前在隧道施工中被廣泛應用。

【簡述隧道監(jiān)控量測的目的、內(nèi)容與方法。P246

隧道監(jiān)控量測的目的是：1）為設(shè)計和修正支護結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)提供依據(jù)。2）正確選擇開挖

方法和施作時間。3）為隧道施工和長期使用提供安全信息。4）是研究新奧法機理和設(shè)計理

論的重要任務(wù)途徑。內(nèi)容和方法：1,工程地質(zhì)與支護狀況的觀察。2,隧道地表沉降量測，

所用的方法是在地表測試范圍內(nèi)埋設(shè)沉降量測點，用精密水準尺進行水準測量,沒出沉降值。

3,隧道凈空變化（收斂）量測，位移量測采用隧道凈空變化測定計（稱收斂計）來進行。4,

圍巖內(nèi)部位移量測，本量測采用位移計測量。

第十章隧道掘進機施工

第十一章高速鐵路的隧道施工

【高速鐵路隧道會產(chǎn)生怎樣的空氣動力學效應？P272

會產(chǎn)生瞬變壓力、和微氣壓波等空氣動力學效應。

【什么是阻塞比？P276

阻塞比是采用列車橫斷面積與隧道橫斷面積的比值。

【如何克服空氣動力學的不良效應影響？P281

措施主要有：1、擴大隧道斷面和減小阻塞比。2、設(shè)置洞口緩沖結(jié)構(gòu)（采用斜切式洞口）。3、

設(shè)置通風豎井。4、修建平行輔助隧道。5、其他措施：洞內(nèi)設(shè)施盡量隱蔽，使隧道表面平整

光滑，減小列車運行時的阻力對設(shè)施的破壞；改善軌道結(jié)構(gòu)，提高洞內(nèi)列車運行的穩(wěn)定性和

舒適度；使機車具有良好的空氣動力學特性的形狀（流線型車頭）。

第十三章隧道的營運管理與養(yǎng)護維修

【使隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害的主要影響因素有哪些？P304

隧道病害的主要原因主要來自于地下水、圍巖的惡化、設(shè)計有不合理的地方以及施工未按設(shè)

計要求進行等。

【在運營過程中，隧道可能發(fā)生的主要災害有哪些?防災工作主要體現(xiàn)在什么方面？在運營

過程中，隧道可能發(fā)生：火災，交通事故以及由此產(chǎn)生的次生性災害。防災工作主要體現(xiàn)在

兩個方面：1、在結(jié)構(gòu)設(shè)計上進行防災考慮，如在拱圈上涂上防火涂料，考慮襯砌對火損的

承受能力等。2、必須加強隧道營運中的災害防范。

【隧道病害的整治內(nèi)容主要有哪些？襯砌發(fā)生裂損后如何整治？

（1）襯砌裂損和洞內(nèi)漏水。（2）襯砌發(fā)生裂損后整治措施：1,襯砌背后壓漿加固。2,嵌補。

3,套拱。4,嵌鋼拱架。5,全拱更換。6,增設(shè)仰拱或水平支撐。7,錨噴加固。

【在養(yǎng)護過程中，隧道的檢查工作有哪些項目？

隧道檢查工作的項目主要有1、洞口及其附近的檢查。2、洞門檢查。3、洞內(nèi)檢查。

論述題

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。。

2）結(jié)構(gòu)面性質(zhì)和空間的組合。

3）巖石的力學性質(zhì)。

4）圍巖的初始應力場。

5）地下水狀況。

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)，認為：圍巖雖具有一定得承載能力，但極可能應

為松弛的發(fā)展而導致失穩(wěn)，結(jié)果是對支護結(jié)構(gòu)發(fā)生荷載作用，因此該模型以支護結(jié)構(gòu)作為承

載主體和分析對象。以結(jié)構(gòu)力學的方法計算，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)，認為圍巖的承載能力不僅要盡可能利用，還應當保護

和增強，以圍巖為承載的主體，并視支護結(jié)構(gòu)與圍巖為一體，同為承載結(jié)構(gòu)和計算分析的對

象，采用巖體力學的方法和數(shù)值計算，圍巖體現(xiàn)為形變壓力，支護結(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

核心思想：充分保護和利用圍巖的自穩(wěn)能力。

開挖時盡量減少擾動和破壞原始應力狀態(tài)，提高圍巖自穩(wěn)能力。而在隧道的整個支護體系中，

圍巖本身是主要的承載單元，因此要充分保護和利用自穩(wěn)能力。

實現(xiàn)方法：通過圍巖和支護結(jié)構(gòu)的適度可控變形來實現(xiàn)。即既允許又限制圍巖變形，既充

分發(fā)揮圍巖強度，又要避免過度變形導致承載能力的降低和喪失。

技術(shù)手段：錨噴柔性支護；監(jiān)控量測；動態(tài)設(shè)計施工。初期支護應盡量做成柔性的，因此

常用錨噴支護，一方面與圍巖緊密接觸共同變形和承載，另一方面也抑制過度的早期變形。

實現(xiàn)目標：合理的結(jié)構(gòu)剛度：合適的施做時機。洞石開挖后，支護很快，剛度又大，是圍

巖沒有充分發(fā)揮強度，主要是支護提供大部分支護力，很不經(jīng)濟。但支護過晚圍巖會超過容

許變形，喪失穩(wěn)定性和強度，出現(xiàn)松弛，散落、坍塌不僅不安全也不經(jīng)濟。

第0章緒論

1.交通隧道的主要功能？

交通隧道又分鐵路隧道，公路隧道，地下鐵道，水底隧道，航運隧道，人行地道，它們的作

用是提供運輸?shù)目椎?，其主要功能有：①克服高程障礙。②裁彎取直，縮短線路。③避開不

良地質(zhì)地段。④避開其他重要建筑或工程等。

2.工程隧道的特點？

優(yōu)點：①縮短線路長度，減少能耗。②節(jié)約地皮。③有利于環(huán)境保護。④應用范圍廣泛。缺

點：①造價較高。②施工期限長。③施工作業(yè)環(huán)境和條件較差。

3.隧道：一種修建在地下，兩端有出入口，供車輛、行人、水流及管線等通過的工程建筑物。

4.隧道洞口位置選擇的總原則與目的？

①總原則：早進洞、晚出洞。

②目的：確保施工、運營的安全。

5.隧道縱坡的型式、適用條件、限制坡度？

①縱坡型式：人字坡和單面坡；

②適用條件：人字坡常出現(xiàn)在越嶺隧道、長大隧道中，單面坡多用于線路的緊坡地段或是展

線地區(qū)及河谷隧道中，以利爭取高程；

③限制坡度：隧道內(nèi)最大限制坡度——鐵路N3%。，公路不大于3%,不小于0.3%.

第二章

1、確定隧道建筑限界需要考慮哪些因素？

A.鐵路隧道：各種型號的機車和車輛在橫斷面尺寸上的最大的需要、列車裝在貨物的不同情

況；

B.公路隧道：行車道寬度(W)、路緣帶(S)、側(cè)向?qū)挾?L)、人行道(R)或檢修道(J)、當設(shè)置人

行道時含余寬(C)、道數(shù)

2,比較鐵路隧道與公路隧道在建筑限界與曲線加寬等方面的異同？

相同點：車輛在曲線上行駛時.，均是由于車輛內(nèi)情和偏移，導致車輛通過所需要的面積增大,

為了車輛正常通過，而需要對建筑限界，和曲線進行加寬、

不同點：鐵路隧道的建筑限界是固定統(tǒng)一的，而公路的隧道的建筑限界則取決于公路等級，

地形車道數(shù)等條件，公路隧道的附屬設(shè)施要求較高，每座隧道均會因交通量的不同而有不同

的要求

3、比較鐵路隧道與公路隧道襯砌斷面，思考有哪些因素會影響到斷面形狀？

隧道內(nèi)輪廓線必須滿足建筑限界凈空的要求，結(jié)構(gòu)的任何部位都不應該侵入限界以內(nèi)要考慮

附屬設(shè)施的富余量，

采用施工方法要確保斷面形狀與尺寸有利于隧道穩(wěn)定

從經(jīng)濟觀點出發(fā)，保證土石開挖量和與工量最省

結(jié)構(gòu)的軸線符合荷載作用下的所決定的壓力線，充分利用材料的抗壓性能，

另外還要考慮圍巖等級，地質(zhì)條件地下水，覆蓋層厚度，車輛型號車道數(shù)等等

4.隧道凈空：隧道襯砌內(nèi)輪廓所包含的空間。

隧道建筑限界：襯砌內(nèi)緣不能侵入的輪廓線。

5.曲線隧道加寬原因：當列車在曲線上行駛時，由于車體內(nèi)傾和平移，使得所需面積有所增

加，為了保證列車在曲線隧道中安全通行，曲線段的凈空必須加大。

6.襯砌斷面設(shè)計步驟：1）確定隧道類型，選定建筑限界。2）根據(jù)圍巖類型擬定截面形狀和

厚度。3）確定對應的斷面幾何參數(shù)。4）作出評估。

6.對于拼裝式襯砌，可以采取哪些措施改善其防水性能？

增大管片面積以及尺寸精度，盡量減少接縫處的誤差，減少接縫數(shù)量，在預制管片上增加膨

脹性止水帶，使其遇水膨脹，減少水的滲漏，增加其防水性能，通過排水堵水，使得地下水

盡量遠離隧道，增加隧道防水性能，若有足夠的資金還可以在管片周圍是做防水性較好的二

次襯砌混凝土，增加隧道的防水性能。

7.隧道洞門的結(jié)構(gòu)類型，適用范圍及特點？

洞口環(huán)框式洞門適用范圍：適用于VI類或I級圍巖，地形陡峻而又無排水要求

特點：不承載，加固洞口減少雨后洞口滴水，簡單裝飾

端墻式洞門適用范圍：適于地形開闊，巖質(zhì)基本穩(wěn)定的I?in級圍巖。

特點：能有效抵抗山體縱向推力。

翼墻式洞門適用范圍：適用于山體縱向推力較大，洞口地質(zhì)較差的w級及以下的圍巖。

特點：翼墻與端墻共同作用，以抵抗山體縱向推力。增加洞門的抗滑動和抗

傾覆能力。

柱式洞門適用范圍：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。

特點：可以在端墻中部設(shè)置兩個斷面較大的柱墩，以增加端墻的穩(wěn)定性。

臺階式洞門適用范圍：適于傍山側(cè)坡地區(qū)，洞門一側(cè)邊坡較高時

特點：減小仰坡高度及外露坡長，減少開挖量。有一定美化作用。

斜交洞門適用范圍：線路方向與地形等高線斜交時。

特點：將洞門做成與地形等高線一致，使洞門左右可以仍保持近似對稱，但

襯砌洞口段和洞門相對于線路呈斜交形式。

削竹式洞門適用范圍：適用于洞口段有較長的明洞襯砌，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；地形相對比較對稱和不太陡峻。

特點：1.洞口邊仰坡開挖量少2.減少對植被的破壞和有利于保護環(huán)境3.適用各種圍巖類別

8.洞身襯砌結(jié)構(gòu)類型：整體式混凝土襯砌，拼裝式襯砌，噴錨支護，復合式襯砌，連拱襯砌。

第三章

1.避車洞應如何設(shè)置，需注意避開那些位置？

碎石道床每側(cè)每隔300m布置一個，整體道床每側(cè)每隔420m布置一個

隧道長度在300?400m時，在隧道中間布置一個

單線隧道每側(cè)每隔60m布置一個小避車洞，雙線隧道每側(cè)每隔30m布置一個小避車洞

隧道內(nèi)大、小避車洞應交錯設(shè)置于兩側(cè)邊墻內(nèi)，大避車洞之間設(shè)小避車洞

不得將避車洞設(shè)于襯砌斷面變化處、不同襯砌類型銜接處或變形縫處

鐵路隧道附屬設(shè)施：避車洞、電力及通訊設(shè)施、通風設(shè)施。

公路：通風設(shè)施、照明設(shè)施、安全、應急、電力及通訊、防排水設(shè)施。

2,鐵道隧道主要采取哪幾種通風方式，為什么？

自然通風

機械通風：鐵路隧道機械通風一般采用縱向式通風。

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

3、公路隧道通風方式主要有哪些類型，其一般適用條件是什么？

答：自然通風、機械通風

機械通風：a：縱向式（射流式、風道式和噴嘴式、豎井排風）

b：半橫向式（送風式、吸風式）c：全橫向式d：混合式

適用條件：

縱向射流式：雙向交通時可用于長度1km以下隧道。單向交通時可用于2km左右的隧道

水底隧道一全橫向式通風城市隧道一全橫向式和半橫向式

山嶺隧道一縱向式通風和半橫向式

4為什么公路隧道要設(shè)置不同的照明亮度段？它們各自的作用是什么？

a：在洞口前，從注視點到適應點之間的一段道路，在照明上稱為接近段。

b：指進入隧道洞口的第一段，如設(shè)置了遮陽棚等光過渡建筑，則其入口為該段的開始點（入

口段）。使司機的視力開始適應隧道內(nèi)的照明光線，

c：過渡段，介于入口段和中間段之間的區(qū)段。其任務(wù)是解決從入口段的高亮度到中間段的

低亮度之間的的劇烈變化給司機造成的不適應現(xiàn)象，使之能有充分的適應時間。

d：中間段也稱基本短，此時司機已適應洞內(nèi)光線。中間段的基本任務(wù)就是保證行車照明；

e:出口段，單向交通隧道中，應設(shè)置出口段照明，以便緩和白洞效應帶來的不利影響。雙向

交通隧道中，無出口段照明。

5我國隧道工程的治水原則是什么？

隧道防排水應遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則。

6隧道工程治水措施主要有哪些？

防：采用防水混凝土使襯砌本身達到一定的抗?jié)B強度，采用止水帶封閉襯砌變形縫，設(shè)置防

水層等。

排：采用彈塑軟式透水管、打孔波紋管等暗管在襯砌與圍巖之間組成縱橫交錯的排水管網(wǎng)，

然后將水經(jīng)由暗管引入隧道內(nèi)，再從洞內(nèi)水溝排走。

截：在洞口邊、仰坡開挖線5m以外，設(shè)置排水溝，并加以鋪砌，將地表水攔截在邊、仰坡

范圍之外；或?qū)Χ错數(shù)乇淼南菅ā⑸羁蛹右曰靥?，對裂縫進行堵塞。

堵：普遍采用的方法是壓漿，還可以采用壓漿分段堵水，使地下水集中在一處或幾處后再引

入隧道內(nèi)排出。

第四章

1試說明影響圍巖穩(wěn)定性的主要因素有哪些？在進行圍巖分類時主要考慮什么因素？我國

交通隧道圍巖分類對這些因素是如何處理的？

答：影響圍巖穩(wěn)定性的因素

⑴地質(zhì)因素⑴巖體結(jié)構(gòu)特征⑵結(jié)構(gòu)面性質(zhì)和空間的組合⑶巖石的力學性質(zhì)⑷

地下水的影響⑸圍巖的初始應力狀態(tài)

⑵人為因素⑴隧道形狀和尺寸⑵支護結(jié)構(gòu)類型⑶施工方法

2.公路鐵路在進行圍巖分類時主要考慮4種因素

①巖石堅硬程度②圍巖完整狀態(tài)③地下水④圍巖初始地應力

圍巖工程性質(zhì)：物理性質(zhì)，水理性質(zhì)，力學性質(zhì)。

圍巖壓力分類：松動壓力，形變壓力，膨脹壓力、沖擊壓力

3.巖體的形變特性（1）受壓變形：壓密階段、彈性階段、塑性階段、破裂和破壞階段。

（2）剪切變形

4.圍巖初始壓力：隧道開挖前未擾動的巖體壓力狀態(tài)。等于自重應力+構(gòu)造應力。

影響圍巖壓力的因素：（1）地質(zhì)因素:原始應力狀態(tài)、巖石力學性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)面。

（2）工程因素:施工方法、支護設(shè)置時間、支護本身剛度、坑道形狀。

第五章

1.隧道結(jié)構(gòu)的受力特點？隧道結(jié)構(gòu)體系的概念？

受力特點：1、隧道工程是在自然狀態(tài)下的巖土地質(zhì)中開挖的，隧道周邊圍巖的地質(zhì)環(huán)境對

隧道支護結(jié)構(gòu)的計算起著決定性作用。2、隧道支護結(jié)構(gòu)周圍的圍巖不僅對支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生荷

載，同時它本身又是一種承載體，隧道開挖后的圍巖壓力是由圍巖本身和支護結(jié)構(gòu)共同來承

載的。3、作用在支護結(jié)構(gòu)上的荷載受到施工方法和施工時間的影響4、與地面結(jié)構(gòu)不同，

隧道工程支護結(jié)構(gòu)安全與否，既要考慮到支護結(jié)構(gòu)能否承載，又要考慮圍巖是否失穩(wěn)。

隧道結(jié)構(gòu)體系概念：是埋置于地層中的結(jié)構(gòu)物，它的受力變形于圍巖密切相關(guān)，支護結(jié)構(gòu)于

圍巖作為一個統(tǒng)一的受力體相互約束，共同作用。

2.什么是結(jié)構(gòu)力學模型？什么是巖體力學模型

荷載結(jié)構(gòu)模型：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，

它認為圍巖對支護結(jié)構(gòu)的作用只產(chǎn)生作用在結(jié)構(gòu)上的荷載（包括主動的圍巖壓力和被動的

圍巖彈性抗力）

巖體力學模型：以圍巖為承載主體，支護結(jié)構(gòu)限制圍巖向隧道內(nèi)變形的計算模型，建立“圍

巖一支護”力學體系。適用于噴錨支護。

3。巖體力學模型求解方法：解析法，數(shù)值法、特征曲線法、剪切滑移破壞法。

4.襯砌截面強度檢算目前有幾種方法？

1.破損階段法2.概率極限狀態(tài)法

5.洞門如何檢算？

洞門具體計算內(nèi)容包括：墻身偏心及強度，繞墻趾的抗傾覆性，沿基底滑動的穩(wěn)定性以及基

底應力檢算，洞門端墻及擋（翼）墻計算結(jié)果應滿足要求。

第六章

隧道施工方法：明挖法、掘進機法、盾構(gòu)法、沉管法、頂進法。

1.新奧法的施工方法有？它們各自的特點及適用條件？

1）全斷面法其優(yōu)點是：工序少，相互干擾少，便于組織施工和管理；工作空間大，便于開

展大型機械化施工；開挖一次成型，對圍巖的擾動次數(shù)少，有利于圍巖的穩(wěn)定；施工進度快,

這是礦山法中進度最快的方法。

2）臺階法，分為：①長臺階法，②短臺階法，③超短臺階法。其共同特點是初期支護能盡

快閉合。長臺階法適用范圍較全斷面法廣泛，當全斷面缺乏大型機械，或者短隧道施工調(diào)用

大型機械不劃算時，都可以考慮改用長臺階法。

3）分部開挖法：環(huán)形開挖留核心土法主要優(yōu)點：①開挖工作面穩(wěn)定性較好。②施工安全性

好。③施工速度可加快。適用于一般土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖。

單側(cè)壁