隧道工程整理重點-章節(jié)篇

填空〔填空〔0.5*30=15分〕名詞解釋〔5*5=25分〕簡答〔5*6=30分〕論述或計算〔10*3=30分〕A20117周周五〔2023.12.24〕5,6節(jié)。第一章第一章隧道：隧道是一種修建在地下，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．隧道工程：隧道工程包括兩方面的含義，一方面是指從事爭論和建筑各種隧道及地下工程的規(guī)劃、勘測、設計、施工與養(yǎng)護的一門應用科學和工程技術，另一方面是指在巖體或涂層中修建的通道和各種類型的地下建筑物。3．隧道分類〔按用途分類〕交通隧道：1〕鐵路隧道；2〕大路隧道；3〕地下鐵道；4〕水底隧道；5〕航運隧道；6〕人行地道市政隧道：1〕給水隧道；2〕3〕管路、線路隧道；4〕防隧道1〕2〕3〕4〕導流隧道或泄排隧道礦山隧道：1〕運輸巷當；2〕給水隧道；3〕通風隧道其次章隧道的工程調(diào)查：既有文獻資料收集1〕地形地貌資料；2〕3〕4〕5〕用地及環(huán)境資料；6〕災難資料施工前三階段勘察的目標內(nèi)容1〕可行性爭論勘察；2〕初步勘察；3〕具體勘察；4〕水文勘測工程環(huán)境調(diào)查施工條件調(diào)查；工程環(huán)境評價報告隧道洞身位置選擇按地形條件選擇隧道位置按線路條件選擇隧道位置1〕越嶺隧道位置選擇：隧道高程位置的選定，通常宜依據(jù)越嶺地段的地質條件，并以臨界高程作為隧道穿越方案的必選根底。2〕沿河傍山隧道不良地質地段隧道1〕倒塌；2〕滑坡、錯落；3〕泥石流；4〕流沙；5〕溶洞、土洞；6〕瓦斯；7〕危巖、落石隧道洞口位置選擇5.隧道洞口位置選擇選擇的要求：1〕洞口位置設在山坡穩(wěn)定地質條件好，避開不良地質段。陡崖陡壁下不宜切削原山坡，避開擾動山體和破壞植被-貼壁式，接長明洞.隧道軸線與地形等高線正交：避開坡面平行，溝谷部進入型，減小偏壓影響。洞口地形平緩處，宜早進晚出.跨溝或沿溝進洞，避開溝谷，高程在洪水安全線上.河水漫坡與近水庫地段洞口位置確定：路肩高程高于洪水位，避開洪水入侵隧道。施工場地布置考慮：施工場地、棄渣場、施工便道.洞口四周有建、構筑物時的考慮：早進洞，少擾動，環(huán)境保護，居民點.以上9〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕與地形條件有關的。隧道線路設計隧道線路平面設計的主要內(nèi)容：避開曲線。曲線：設置曲線時，不宜承受超高平曲線和設加寬的平曲線。斷面加寬，施工難度增大。幾個要考慮的問題：小半徑曲線問題：視距→加寬→施工難，噪聲-振動↑，限速→安全。超高問題：防止車輛轉彎外傾，曲線外側路面提高，會導致斷面加寬。依據(jù)停車視距，計算不設超高的圓曲線半徑。分別式隧道最小凈距問題。隧道線路縱斷面設計的主要內(nèi)容單坡：單向行駛，通風有利，汽車產(chǎn)生有害氣體小，<=3%人字坡：隧道兩端上坡施工，出渣和排水有利，施工廢棄急劇掌子面，通風較差，<=1%，長大隧道設置通風豎井。豎曲線：凸曲線，凹曲線接線位置：隧道洞口〔1〕隧道凈空概念：隧道內(nèi)輪廓線所包圍的空間，包括隧道的建筑限界、通風、照明、消防及其他所需面積。隧道建筑限界概念：為保證隧道內(nèi)各種交通的正常運行與安全，襯砌、通風管道等建筑物不侵入的界限。8．上下行分別式獨立雙洞的大路隧道之間應設置橫向通道。隧道襯砌內(nèi)輪廓線的擬定的分類襯砌內(nèi)輪廓線；(2)襯砌外輪廓線；(3)實際開挖線10．隧道勘測設計文件將大路隧道勘測設計的成果編制成相應的文件〔填空〕?！?〕〔2〕隧道勘測說明書的主要內(nèi)容；第三章隧道施工圖設計文件內(nèi)容。第三章隧道襯砌的作用：〔1〕承受內(nèi)外荷載〔2〕防止圍巖風化〔3〕承受化學腐蝕〔4〕承受凍害影響隧道襯砌材料的種類：〔1〕混凝土與鋼筋砼〔2〕噴射砼〔3〕錨桿和鋼架〔4〕片石混凝土〔5〕塊石或混凝土塊〔6〕裝配式材料隧道洞身襯砌構造類型：4〕5〕連拱式襯砌洞門的類型：〔1〕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〕削竹式洞門〔7〕遮光棚式洞門明洞的定義，類型，適用條件定義：當隧道埋深較淺，上覆巖土體較薄，難承受暗挖法時，則應承受明挖法來開挖隧道。用這種明挖法修建的隧道構造，通常稱明洞。類型：明洞的構造形式可分為拱式明洞、箱形明洞和棚洞三類。使用條件：通常用作洞口接長襯砌的明洞，多項選擇用拱式明洞，拱式明洞構造結實，可以抵抗較大的推力，適用范圍較廣； 當山坡坍方，落石數(shù)量較少，山體側壓力不大，或因受地質、地形條件的限制，難以修建拱形明洞時，可承受棚式明洞； 在明洞凈高、建筑高度受到限制，低級脆弱的地方，可選用箱形明洞。隧道附屬建筑建筑設施：〔1〕〔2〕〔3〕7．計算：隧道通風主要對CO、煙霧和異味等進展稀釋。通風量計算。詳見《隧道工程》P52大路隧道的通風方式：自然通風和機械通風大路隧道的通風方式：自然通風和機械通風影響通風方式的選擇的因素：1〕隧道長度〔最主要因素；2〕隧道交通條件；3〕隧道所處地質條件；4〕隧道所處地區(qū)的地形和氣象條件；5〕風速要求；6〕隧道的類型。10．依據(jù)離心式通風機和軸流式通風機的優(yōu)缺點選擇通風機的種類。11．黑洞效應和白洞效應是隧道照明主要考慮的問題。為避開車輛駛進隧道時產(chǎn)生“黑洞效應”和駛出隧道時產(chǎn)生“白洞效應”：1〕在隧道洞外設置植被或建筑物以降低洞外亮度。2〕設置合理的燈光照明，以利于行車安全。12．照明區(qū)段的劃分：洞口接近段、入口段、過度段、中間段、出口段以及洞口接近段五個區(qū)段。洞外接近段的減光建筑物措施：1〕遮陽棚；2〕遮光格柵；3〕植被減光。水對隧道的危害：降低圍巖穩(wěn)定性：C、φ值，引起支護困難，費用增加；地下、地上水位下降及水環(huán)境的轉變，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用水；或被迫停工，影響工程進展等；水進入隧道后，造成洞內(nèi)通風、照明、供電等設備銹蝕，使路面積水或結冰，造成打滑，危及行車安全.長期漏水，造成隧道侵蝕破壞，危害隧道耐久性。嚴寒地區(qū)，易引起隧道襯砌凍脹開裂破壞。隧道防排水要求：一般規(guī)定：不滲水、不滴水、不積水、不凍結防水要求：對防水設施的要求--防水層、防水襯砌、止水帶。排水要求：隧道內(nèi)排水、路面構造底部排水、隧道襯砌外排水16．隧道防排水的原則：“防、排、截、堵結合，因地制宜，綜合治理”1、防水：混凝土自防水，襯砌構造防水〔防水層〕，防止地下水透過防水層、襯砌構造滲入隧道內(nèi)。2、隧道應有暢通的排水設施，將襯砌背后、路面構造層下的積水排入洞內(nèi)中心水溝或路測邊溝。3、截水：就是在隧道以外將地表水和地下水疏導截流，使不進入隧道工〔1〕上游泄水洞〔2〕井點降水〔3〕開溝疏導等。4、堵水措施：以襯砌混凝土為根本防水層，以其它防水材料為關心防水層，阻隔地下水，使之不能進人隧道內(nèi)的防水措施，必要時還可以承受注漿堵水措施。堵水措施可以較好地保護地下水環(huán)境。17．隧道排水措施：18．隧道內(nèi)防排水建筑物：⑴盲溝⑵排水溝⑶泄水孔19．排水措施：隧道內(nèi)縱向應設置排水溝；與圍巖下水水出露長索，在襯砌內(nèi)后設豎向盲溝或排水管等予以引排；承受盲溝—泄水孔—排水溝排水；在洞口仰坡外緣5m以外，設置天溝，并加以鋪砌；在地表水上有設截水導流溝，地下水上有設泄水溝，洞外井點降水或洞內(nèi)井點降水。20．盲溝的定義，作用，構造形式20．盲溝的定義，作用，構造形式設置盲溝：作用是在襯砌與圍巖之間供給過水通道，并使之匯入泄水孔，主要是用來引導較為集中的局部滲流水。第四章主要有：①彈簧軟管盲溝；②化學纖維滲濾布盲溝第四章圍巖：隧道四周確定范圍內(nèi)，對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的巖體。分級作用：不同圍巖在修建隧道時會有不同地質現(xiàn)象，產(chǎn)生不同地質問題，如變形、坍塌、巖爆等。為滿足隧道設計、施工需要，針對各種不同工程工程要求，須進展隧道圍巖分級。隧道圍巖分級用兩步法第1步-依據(jù)巖石的堅硬程度和巖體完整程度兩個根本因素的定性特征和定量的BQ2級。定義巖石的堅硬程度：定量指標用巖石單軸飽和抗壓強度Rc表示。巖體的完整程度：用巖體完整性系數(shù)Kv表達，Kv系指巖體彈性縱波速度與巖石縱波速度比值的平方.普氏圍巖分類法是以巖石強度指標為根底圍巖分類法。圍巖的成拱作用：其上方的一局部巖體承受著上覆地層的全部重力，如同一個承載環(huán)一樣，并將荷載重力向側傳遞下去。計算：巖石根本質量指標BQ。見《隧道工程》P98頁。圍巖壓力定義：指隧道開挖后，圍巖作用在隧道支護上的壓力。圍巖壓力按作用力發(fā)生形態(tài)分為：⑴松動壓力；⑵形變壓力。松動壓力：是指由于開挖而松動或坍塌的巖體以重力形式直接作用在支護構造的壓力.形變壓力：是指由于圍巖變形受到與之密貼的支護的抑制，而使圍巖與支護構造共同變形過程中，圍巖對支護構造施加的接觸壓力.影響圍巖壓力的因素：圍巖的工程地質條件及水文地質條件、圍巖巖體的強度、隧道的埋置深度、圍巖壓力的時間效應、隧道斷面的外形及尺寸、支護構造的特征和施工方法等。6。松動壓力的計算：Ⅴ、Ⅵ級圍巖產(chǎn)生的圍巖壓力一般為松動壓力q h松動壓力包括垂直壓力及水平壓力，為計算簡便，一般按均布壓力計算。q h7.計算：淺埋深埋隧道圍巖壓力的計算。見《隧道工程》P106頁。圍巖的水平勻布壓力7.計算：淺埋深埋隧道圍巖壓力的計算。見《隧道工程》P106頁。P110IV7.48.821.0KN/M3，試確定圍巖的松動壓力值。第五章隧道支護構造體系由巖體和支護構造組成。支護構造包括初期支護和二次襯砌。隧道洞室開挖后，圍巖的初始應力狀態(tài)遭到破壞，圍巖應力在洞室四周確定范圍內(nèi)重調(diào)整，這種應力狀態(tài)稱為二次應力狀態(tài)或洞室的應力狀態(tài)。3．半襯砌構造計算。計算見圖，受力特點。見《隧道工程》P123頁。直墻式襯砌構造計算。直墻式襯砌構造計算。計算見圖，受力特點。見《隧道工程》P130頁。曲墻式襯砌構造計算。曲墻式襯砌構造計算。計算見圖，受力特點。見《隧道工程》P135頁。4．彈性抗力的定義：拱頂局部向隧道內(nèi)變形，兩側及底部襯砌則壓入圍巖，引起圍巖對襯砌的約束，產(chǎn)生出相應的被動抵抗力，這種來自圍巖方面的抗力稱為彈性抗力。彈性抗力的理論主要有兩種：一種為“局部變形”理論，認為彈性地基基點上施加的外力只引起該點的沉陷；另一種是“共同變形”理論，認為彈性地基上一點承受外力，不僅引起該點沉陷，而且還引起其四周確定范圍內(nèi)的地基發(fā)生沉陷。5．荷載的分類：1〕主動荷載：其主要包括圍巖壓力，土壓力，構造自重，構造附加恒載，混凝土收縮和徐變的影響力及水壓力。2〕可變荷載：根本可變荷載包括大路車輛荷載，人群荷載，立交大路車輛荷載及其所產(chǎn)生的沖擊力，土壓力，立交鐵路列車活載及其所產(chǎn)生的沖擊力，土壓力；其他可變荷載包括立交渡槽流水壓力，溫度變化的影響力，凍脹力和施工荷載等。3〕偶然荷載：偶然荷載是指在設計期限內(nèi)，不愿定消滅，但一旦消滅其值很大且持續(xù)時間較短的荷載，如落石沖擊力，地震力等。襯砌拱圈計算的幾種方法：簡化為垂直的均布荷載23. 彈性抗力的大小及分布，對回填密實的襯砌構建可承受局部變形理論。k復合式襯砌中的二次襯砌，1~3級圍巖中為安全貯存，并按構造要求設計；4,5隧道襯砌的類型半襯砌構造；〔2〕直墻拱形襯砌；〔3〕曲墻拱形襯砌。9．隧道洞門計算作用：阻擋削坡坍塌和抵抗仰坡、邊坡地層的主動側壓力，可作擋土墻來計算。計算原理：計算公式與步驟：洞門墻承受荷載墻背土石主動壓力Ea，墻身與根底自重，墻基與地基間的摩擦力洞門墻穩(wěn)定性及強度驗算第六章抗滑移，抗傾覆〔轉動〕，墻體截面強度，根底底面壓力不得超過地基承載力第六章1．奧法的根本概念是以把握爆破為開挖方法；以噴錨作為主要支護手段，通過監(jiān)測把握圍巖變形，動態(tài)修正設計參數(shù)和變動施工方法的一種隧道施工方法，其核心內(nèi)容是充分發(fā)揮圍巖的自承力氣。2．奧法施工方法：內(nèi)容，有點，適用條件全斷面法按隧道設計輪廓線一次爆破成型的施工方法。適用于較完整的、堅硬圍巖，如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級圍巖。全斷面開挖的優(yōu)點：工序少，相互干擾少，便于組織施工和治理；工作空間大，便于大型機械化施工；施工進度高施工環(huán)境較好。臺階法它將斷面分成上半斷面和下半斷面兩局局部別進開放挖。依據(jù)臺階的長度，它有長臺階法，短臺階法和超短臺階法三種方式。優(yōu)點：開挖具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，有利于開挖面的穩(wěn)定性，尤其是上部開挖支護后，下部作業(yè)較為安全。適用范圍廣，多適用于Ⅳ、Ⅴ級圍巖。幾乎適用于全部的地層。分部開挖法適用條件：這種方法適用于一般土質或易坍塌的脆弱圍巖中。而與下述的側壁導坑法相比，施工機械化程度較高，施工速度可加快。奧法與傳統(tǒng)礦山法的區(qū)分，見《隧道工程》P155頁-6-2奧法施工程序，見《隧道工程》P156頁-圖6-9奧法施工根本原則：“少擾動、早支護、勤量測、緊封閉”。錨桿的支護效應：懸吊效應；組合梁效應；加固效應。鋼拱架：在圍巖條件較差地段或地面沉降有嚴格限制時，應在初期支護內(nèi)增設鋼拱架。鋼拱架優(yōu)選格柵鋼拱架。8．噴射混凝土：用噴射機把摻有速凝劑的粗細骨料以適當?shù)膲毫?，高速噴射到巖壁外表分散而成的混凝土。噴射混凝土的特點：準時性：噴射砼，如早強，能快速給圍巖供給支護抗力；粘貼性：噴射砼與圍巖能全面密貼粘結；不用模板、拱架，節(jié)約大量鋼材與木材；充填裂隙、封閉圍巖防風化、共同承載。〔1〕〔2〕〔3〕濕噴。洞口段：是指隧道開挖可能給洞口地表造成不良影響的洞口范圍。〔1〕〔2〕〔3〕其他進洞方法〔分部開挖進洞〕12．明洞施工方法：1〕全部明挖先墻后拱法：適用埋深較淺，按臨時邊坡開挖可臨時穩(wěn)定的對稱式明洞。2〕先拱后墻法：路塹邊坡較高，明洞埋置較深，或洞口地層松軟的地層。13．關心施工方法：隧道施工過程中，可能會遇到開挖工作面不能自穩(wěn)，或地表沉陷過大等狀況，為了確保隧道工程順當進展和施工安全，必需承受確定的工程做事對地層進展預支護或預加固，稱之為關心施工方法。1〕超前錨桿；2〕管棚；3〕超前小導管注漿；4〕預注漿加固地層；5〕地表錨噴預加固；14。特別地質段的施工方法：膨脹地層、脆弱黃土層、塌方、巖溶、巖爆、流砂、高地溫、瓦斯等地層。15．溶洞是以巖溶水溶蝕作用為主，間有潛蝕和機械塌陷作用而造成的根本水平方向延長的通道。溶洞的類型：溶洞一般有死、活、干、濕、大、小幾種隧道遇到溶洞的處理措施：巖溶地段隧道常用處理溶洞的方法，有“引、堵、越、繞”四種。16．隧道開挖過程中導致坍方的緣由主要有兩類：一是地質因素，即圍巖本身的穩(wěn)定狀態(tài)；二是人為因素，即不適當?shù)脑O計，或不適當?shù)氖┕ぷ鳂I(yè)方法等。17短開挖、弱爆破、強支護、快襯砌、勤檢查勤量測”的施工原則。以加強。18．巖爆巖爆產(chǎn)生的主要條件：1〕地層的巖性條件；2〕巖爆的特點：巖爆在未發(fā)生前并無明顯的預兆；巖爆時，巖塊自洞壁圍巖母體彈射出來；巖爆發(fā)生的地點，多在開挖工作面及其四周。巖爆的防治措施：一是強化圍巖，二是弱化圍巖。19．鉆爆開挖作業(yè)：是隧道鉆爆法施工中首要的一項，它是在巖體上鉆鑿出一定孔徑和深度的炮眼，并裝上炸藥進展爆破，從而到達開挖的目的。20．隧道把握爆破主要指光面爆破和預裂爆破兩種方式。光面爆破是通過正確確定周邊眼的各爆破參數(shù)，使爆破后的圍巖斷面輪廓整齊，最大限度地減輕爆破隊圍巖的震驚和破壞，盡可能維持圍巖原有完整性和穩(wěn)定性的爆破技術。，只是分區(qū)起爆挨次不同。它是由于首先起爆周邊眼，在其他炮眼未爆破之前先沿著開挖輪廓線預爆破出一條用以反射地震應力波的裂縫而得名。21．常用裝渣設備：翻斗式裝渣機、蟹爪式裝渣機、挖斗式裝渣機、鏟斗式裝渣機。22．隧道施工的洞內(nèi)運輸〔出渣和進料〕有軌運輸和無軌運輸兩種方式。隧道支護形式主要有：〔1〕傳統(tǒng)----臨時支護和永久支護〔2〕現(xiàn)代 初期支護，二次支護，超前支護臨時支護：1〕2〕鋼支撐；3〕鋼筋混凝土支撐；4〕錨桿支撐及噴射混凝土支撐。25．初期支護的主要形式為錨噴支護，承受錨噴支護可以充分發(fā)揮圍巖的自承力氣。26．二次襯砌通常承受素混凝土或剛進混凝土材料。目前隧道支護通常承受復合式襯砌，其由初期支護和二次襯砌組成。二次襯砌：1〕混凝土材料及模板的選擇〔模板類型：整體移動式模板臺車；分體移動式模板臺車；拼裝式拱架模板；2〕〔1〕斷面檢查〔2〕放線定位〔3〕墻腳基面〔4〕拱架模板整備〔5〕立模；混凝土的制備與運送；混凝土灌筑施工；模筑混凝土灌筑作業(yè)機械化；混凝土的養(yǎng)護與拆模；壓漿、仰拱和底板。隧道掘進機施工定義：隧道掘進機施工方法是一種承受特地機械切削破巖來開挖隧道的施工方法，這種特地機械就稱為隧道掘進機。習慣上所說的隧道掘進機是指適用于堅硬巖石地層的隧道掘進機，簡稱TBM.盾標：一種適用于軟土地層，利用盾構機進開放挖出土和襯砌的隧道機械化施工方法。監(jiān)控量測的目的：1〕供給監(jiān)控設計的依據(jù)和信息2〕預報及監(jiān)視險情3〕校核隧道工程理論計算結果、完善工程類比法。30．監(jiān)控量測工程可分為必測工程和選測工程。必測工程〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕拉拔力選測工程第七章〔1〕〔2〕圍巖體內(nèi)位移〔3〕〔4〕鋼支撐內(nèi)力〔〔6〕圍巖彈性波測試。第七章有限元法概念：有限元法是將彈性理論、計算數(shù)學和計算機軟件有機結合在一起的一種數(shù)值分析技術。我國已引進的主要軟件有ANSYSSAPADINAASKAMARCNONSAP等3．有限元的分析方法分析步驟：確定巖體構造材料參數(shù)和施工模擬方法；劃分圍巖和構造有限元網(wǎng)格；分階段計算等效荷載；分階段計算節(jié)點與單元的位移、應變與應力；疊加各階段計算值；第八章計算結果分析與圍巖構造的穩(wěn)定度及穩(wěn)定性評價第八章1．隧道施工組織設計定義：確定合理的施工方案，對施工工藝、機械設備、施工工序、組織安排、工程投資、場地布置、材料供給和技術措施等作出全面的科學規(guī)劃和布置，確保隧道施工依據(jù)設計要求安全、經(jīng)濟地進展。2．各階段施工組織設計三階段：1〕初步施工組織設計；2〕指導性施工組織設計；3〕實施性施工組織設計。3．隧道施工進度打算定義：隧道施工進度打算是把握工程施工進度和工程竣工期限等各項施工活動的依據(jù)。4．施工進度打算主要包括兩個方面：一是爭論科學組織施