隧道工程期末考复习重点第三版朱永全宋玉香石家庄铁道大学
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隧道工程复习资料隧道工程复习资料第一套复习资料一、单项选择题(下列各题中,只有一个备选项最符合题意,请将该备选项的代号填入括号中)1.采用复合式衬砌时,隧道的开挖轮廓应预留变形量。
当设计无规定时,I类围岩应预留( ) A.3~5mm B.5~7mm C.7~10mm D.特殊设计2.设置仰拱的隧道,仰拱回填的材料有( )。
A.天然砂砾 B.粗砂 C.片石混凝土或混凝土 D.稳定土3.一次喷射混凝土厚度应根据设计厚度和喷射部位确定,初喷厚度不得小于( )A.5 B.6 C.8 D.4—64.隧道衬砌模板放样时,允许将设计的衬砌轮廓线扩大( )cm,确保衬砌不侵入隧道建筑限界。
A.1 B.5 C.10 D.155.按岩石强度划分,饱和抗压极限强度为8MPa的围岩称为( )。
A.极软岩 B.软质岩 C.中硬岩 D.硬质岩6.某隧道单洞长1500m,按规定应划分为( )A.短隧道 B.中隧道 C.长隧道 D.特长隧道7.《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071—98)规定,锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的( )。
A.65% B.75% C.85% D.95%8.特长隧道施工时,导向设备宜用( )A.经纬仪 B.激光定向仪 c.全站仪 D.地质罗盘9.隧道贯通后,施工中线及高程的实际贯通误差,应在未衬砌的( )m地段调整A.60 B.80 C.100 D.12010.按结构要求,模筑混凝土衬砌拱圈截面最小厚度为( )cm。
A.30 B.25 C.20 D.1511.二次衬砌墙面平整度采用( )m直尺进行检查。
A.1 B.1.5 C.2 D.312.产生岩爆的两个决定性因素是( )。
A.地层中是否有涌水和岩层是否有裂隙B.地层的岩性条件和地应力大小C.钻爆所用药量和掘进深度D.围岩涌水压力和岩石强度13.隧道锚喷支护喷射混凝土施工,一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定,实喷厚度不得小于( )cm。
1.隧道的狭义与广义狭义:用于保持地下空间作为交通孔道的工程建筑物广义:以某种用途,在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2平方米的洞室2.隧道按用途如何分类交通类隧道,水工隧道,市政隧道,矿山隧道,人防隧道3.结合铁路工程地质技术规范的总要求,隧道设计与施工中工程地质调查需查明什么?查明隧道通过地段的地形,地貌,地层,岩性,构造。
查明隧道是否通过煤层,膨胀性地层以及有害矿体e查明不良地质,特殊地质对隧道通过的影响查明隧道附近井,泉的分布情况对于深埋隧道,应作隧道地温升温预测。
4.岩体的基本力学性质有哪些。
强度,弹性模量,泊松比,粘聚力和内摩擦角5.影响围岩稳定性的主要因素有哪些?地质条件:包括岩体的岩性,结构,裂缝发育程度等地下水条件:施工方法,施工速度,支护结构等对围岩稳定性有直接影响施工因素:施工方法,施工速度,支护结构等对围岩稳定性有影响环境因素:地震,风化,温度变化。
6.围岩,围岩分级的定义,围岩分级的目的围岩是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体,或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那一部分岩体围岩分级指各种围岩的物理性质之间存在一定的内在联系和规律,依照这些联系和规律,可将围岩分为若干级。
目的:作为选择施工方法的依据进行科学管理以及正确评价经济效应确定结构上的荷载给出衬砌结构的类型以及尺寸制定劳动定额,材料消耗标准的基础等7.简述我国铁路隧道设计规范的围岩分级方法主要依据围岩的质量来分类,分为六类极硬岩,岩体完整硬岩,岩体完整硬岩,岩体较破碎较软岩,岩体较破碎软岩岩体较破碎碎石,沙砾,泥土状的断层带8.简述隧道选址的基本原则必须与总体设计相协调适应隧道位置应该选择较为稳定的地层中越岭隧道应该选在地质较好的地段穿越沿河傍山隧道应该向山侧内移遵循早进洞,晚出洞的原则9.何谓越岭线,河谷线。
当一段交通线路需要从一个水系跨越到另一个水系时要经过一座高程很大的分水岭时,这段线路被称为越岭线,河谷线则是沿着河流布置的线路,利用河谷的自然地形,用于连接河谷两侧和上下游的路线。
隧道分类:交通隧道水工隧道市政隧道矿山隧道照明区段:接近段入口段过渡段中间段出口段锚杆加固原理:联结作用(将不稳定岩层用锚杆联结深入稳定岩层)组合作用整体加固作用(将四周围岩进行挤压组成一个承载环)机械通风方法:纵向通风半横向通风全横向通风组合通风受力变形区域划分:脱离区抗力区抗力区:衬砌在受力过程中的变形,一部分结构有离开围岩形成脱离区的趋势,另一部分压紧围岩形成抗力区。
翼墙式洞门:由端墙和翼墙组成翼墙是为了增加端墙的稳定适用地质较差的围岩顶面通常与仰坡坡面一致顶面上设置水沟斜眼掏槽:其特点是掏槽眼与开挖面斜交。
(包括锥形掏槽,楔形掏槽,单向掏槽。
)斜眼掏槽优点是可以按照岩层的实际情况选择掏槽方式和掏槽角度,容易把岩石抛出,而且所需掏槽眼的个数较少。
缺点是眼深受坑道断面尺寸的限制,也不便于多台钻机同时岩。
围岩压力:引起地下开挖空间周围岩体和支护变形破坏的作用隧道开挖空间效应:洞室开挖过程中,又有受到开挖面的约束,使开挖面附近岩体不能立即释放其全部位移,这现象。
RQD指标:综合反应岩体强度和岩体破碎程度的指标是指钻探时岩心复原率受岩体原始的裂隙硬度均质性影响为什么塑性区开挖进行支护:当隧道开挖后,围岩发生变形,当内缘的二次应力小于围岩强度时,洞室仍是稳定的,当开挖后的二次应力超过围岩强度时,围岩就产生塑性变形和松弛,如不加支护,隧道将坍塌破坏。
掌子面不稳措施:措施A:①缩短一次掘进长度②开挖时保留核心土③向正面喷射混凝土④用插板或并排钢管打入地层进行预支护。
措施B:①缩小开挖断面②在正面打锚杆③采取辅助施工措施对地层进行预加固。
断面开挖方法:全断面法台阶法分部开挖法局部变形理论:温克尔假定为基础认为应力和变形之间成直线关系认为围岩是一组各自独立的弹簧每个弹簧表示一个小岩柱共同变形理论:把围岩视为弹性半无限体考虑相邻质点之间变形的相互影响他用纵向变形系数E和横向变形系数u表示地层特征并考虑粘结力C和内摩擦角的影响隧道施工中常用的辅助稳定措施有:1、稳定工作面(预留核心土挡护开挖面、喷射混凝土封闭工作面)2、超前锚杆3、管棚超前支护前方围岩(小导管、长管棚)4、水平旋喷超前预支护5、预切槽超前预支护6、注浆加固围岩和堵水(超前小导管注浆、超前深孔帷幕注浆)。
隧道工程复习重点隧道工程》复重点1、隧道是指在地表以下修建的条形建筑物,其内部净空断面需达到2㎡以上的洞室。
2、地质超前预报是在隧道勘察阶段,通过多种勘察手段,查明重要的地质问题,确定影响较大的地质构造和主要的不良地质,对隧道施工起宏观指导作用。
3、岩体是与工程结构有关的岩石部分。
4、初始应力是指未被认为扰动的天然状态下,地壳岩体由自重、地质构造和地质地温作用引起的应力。
5、围岩是指隧道开挖后周围产生应力重分布范围内的岩体。
6、围岩分级是根据长期的工程实际,工程师们认识到各种围岩的物理性质之间存在着一定的内在联系和规律,依照这些联系和规律,将围岩分为若干个等级。
7、隧道洞门是隧道两端的外露部分,也是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构。
8、机车车辆限界是指机车车辆最外轮廓的限界尺寸,要求所有在线路上行驶的机车车辆停在平坡直线上时,沿车体所有部分都必须容纳在此界限范围内。
9、基本建筑限界指线路上各种建筑物和设备均不可侵入的轮廓线,用途是保证机车车辆的安全运行和建筑物和设备不受损害。
10、隧道建筑限界是指包围“基本建筑限界”的外部轮廓线,比“基本建筑限界”大一些,留出空间,用于安装通讯信号、照明、电力设备。
11、直线隧道净空要比“隧道建筑限界”大一点,除了满足限界的要求外,还考虑避让等安全空间、救援通道及技术作业控件,以及在不同围压下,衬砌的合理受力变形形状以及施工方便等因素。
12、仰拱是指为改善上部结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构。
13、整体式衬砌采用整体式衬砌设备进行一次全断面衬砌,以较大厚度和刚度的整体模筑混凝土作为隧道的结构。
14、装配式衬砌将衬砌分为若干构件,这些构件在现场或工厂预制,然后运到坑道内用机械将它们拼装成一环接着一环的衬砌。
15、锚喷式衬砌指锚喷结构既作为隧道的临时支护,又作为隧道永久结构的形式。
16、复合式衬砌是把衬砌分为两层或两层以上,可以是同一种形式、方法和材料施作的,也可是不同形式、方法、时间和材料施作的。
隧道工程施工考试重点一、隧道工程概述1. 隧道的定义和分类2. 隧道工程的主要组成部分3. 隧道工程的施工特点和难点4. 隧道工程的施工流程和步骤二、隧道工程施工准备1. 施工前的勘察和设计2. 施工方案的制定和审批3. 施工组织设计和施工计划4. 施工设备和材料的准备三、隧道开挖施工1. 开挖方法的选择和应用2. 钻爆法施工工艺3. 隧道掘进机施工工艺4. 开挖质量控制和验收标准四、隧道初期支护施工1. 初期支护的作用和重要性2. 初期支护材料和结构选择3. 初期支护施工工艺和操作要点4. 初期支护质量控制和验收标准五、隧道防排水施工1. 防排水的重要性及其对隧道工程的影响2. 防排水设计原则和方案3. 防排水施工工艺和操作要点4. 防排水质量控制和验收标准六、隧道衬砌施工1. 衬砌的作用和重要性2. 衬砌材料和结构选择3. 衬砌施工工艺和操作要点4. 衬砌质量控制和验收标准七、隧道施工监控量测与超前地质预报1. 监控量测的目的和重要性2. 监控量测的方法和设备3. 超前地质预报的方法和步骤4. 监控量测和超前地质预报结果的分析与应用八、隧道施工安全与环保1. 隧道施工安全风险识别与预防2. 隧道施工安全措施和应急预案3. 隧道施工环保要求和措施4. 隧道施工安全事故案例分析九、隧道工程施工组织与管理1. 施工组织设计的内容和作用2. 施工计划和进度控制3. 施工质量和安全管理4. 施工成本和合同管理十、隧道工程施工案例分析1. 隧道工程施工过程分析和评价2. 隧道工程施工中遇到的问题及其解决方法3. 隧道工程施工经验总结和借鉴以上是隧道工程施工考试的重点内容,涵盖了隧道工程的各个方面。
在学习和复习时,要注重理论知识的掌握,同时结合实际情况,了解隧道工程施工的实践应用。
通过深入学习和实践,提高自己的隧道工程施工能力和水平。
隧道工程考试重点隧道工程考试重点1、越岭隧道选址应考虑因素①优先考虑在路线总方向上低垭口,其展线好隧道较短。
②具有良好展线条件的沟谷且不损失越岭条件的垭口。
③分水岭两边沟谷高程相差不多且两边沟谷平面位置接近。
④工程地质和水文地质条件良好。
⑤施工难易度,运营条件等。
2、傍山隧道选址应注意问题①洞身应尽量往山体内侧移动。
②在河道窄,水流急,冲刷力强地段,要考虑水流对山坡稳定和洞身安全的影响。
③在考虑经济因素基础上,洞口尽可能接明洞。
④注意既有公路边坡的可能坍塌和施工便道对洞身的影响。
3、衬砌内轮廓线:是指衬砌内侧的完成线,内轮廓线之间的空间即为隧道净空断面。
4、衬砌外轮廓线:是指为保持净空断面的形状,衬砌必须有足够厚度的外缘线1、隧道纵断面设计应考虑因素要综合考虑行车安全性、排水、通风和施工作业效率等因素。
纵坡设置不能过大,一般不超过3%;从排水方面考虑,纵坡不宜采用平坡,应在0.3%以上;从通风方面考虑,纵坡坡度宜在2%以下。
隧道纵坡以不妨碍排水的缓坡为宜。
2、单面坡与人字坡应用与特点单面坡一般出现在越岭线路的展线及沿河线隧道中,对于单向通行隧道,设计成下坡对通风有利,当涌水量较大时应考虑减缓纵坡人字坡常出现在长大隧道及越岭隧道中,人字坡有利于从两端施工时的出碴和排水,但对运营通风不利,中间设置通风井,一般将坡度控制在1%为宜3、隧道净空:指隧道衬砌内轮廓线所包围的空间,包括隧道建筑限界、通风、照明及其他所需的面积。
4、隧道建筑限界:是为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全,而规定在一定高度和宽度范围内不得有任何障碍物的空间限界。
5、隧道结构构造由主体构造物和附属构造物组成主体结构是为了保持围岩体的稳定和行车安全而修建的永久建筑物,通常是洞身衬砌和洞口构造物附属构造物是为了运营管理、维修养护、给水排水、通风、照明等而修建的构造物。
6、洞身衬砌分类与特点(1)直墙式衬砌适用于地质条件比较好,围岩压力以竖向为主,没有或仅有很小水平侧向压力的围岩中。
石家庄铁道大学2014-2015学年第1学期2011、2012 级本科班期末考试试卷(A卷)参考答案课程名称:《隧道工程》B任课教师:考试时间:90分钟考试性质(学生填写):正常考试( )缓考补考( )重修( )提前修读( )一、名词解释(3分×5=15分)初期支护:为控制围岩应力适量释放和变形,增加结构安全度和方便施工,隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层。
预裂爆破:是由于首先起爆周边眼,在其他炮眼未爆破之前先沿着开挖轮廓线预裂爆破出一条用以反射爆破地震应力波的裂缝的爆破技术。
围岩分级:各种围岩的物理性质之间存在一定的内在联系和规律,依照这些联系和规律,可将围岩划分为若干级,这就是围岩分级。
RQD:岩石质量指标RQD是指钻探时岩芯复原率,或称岩芯采取率。
即单位长度钻孔中10cm以上的岩芯占有的比例。
弹性抗力:指由于支护结构发生向围岩方向的变形而引起的围岩对支护结构的约束反力。
二、简答题(50分)1. 作用在隧道支护结构上的荷载包括哪些?(4分)答:作用在隧道支护结构上的荷载分为主动荷载和被动荷载两种。
主动荷载:按作用情况分为主要荷载(围岩松动压力、支护结构的自重、地下水压力及列车、汽车活载等)和附加荷载(温差应力、施工荷载、灌浆压力、冻胀力及地震力等)。
被动荷载:即围岩的弹性抗力。
2. 隧道辅助坑道的类型有哪些?其作用是什么?(8分)答:隧道施工中的辅助坑道有:横洞、斜井、竖井、平行导坑等。
作用:增加工作面,加快施工速度,改善施工条件(通风、排水)3. 现场监控量测目的是什么?(8分)答:(1)掌握围岩力学形态的变化和规律;(2)掌握支护结构的工作状态;(3)为理论解析、数据分析提供计算数据与对比指标;(4)为隧道工程设计与施工积累资料。
4. 常用的锚杆类型有哪些?并简述锚杆的支护效应。
(8分)答:端头锚固式锚杆、摩擦式锚杆、全长粘结式锚杆和混合式锚杆。
支护效应:(1)支承围岩:锚杆能限制约束围岩变形,并向围岩施加压力,从而使处于二轴应力状态的洞室内表面附近的围岩保持三轴应力状态,因而能制止围岩强度的恶化。
可编辑修改精选全文完整版《隧道工程》复习题A一、单选项题1、长隧道设置的精密三角网或精密导线网,应定期对其()进行校核。
A、基准点;B、水准点;C、基准点和水准点;D、后视点。
2、洞口开挖土石方进洞前应尽早完成()。
A、仰坡开挖;B、边坡开挖;C、洞门墙砌筑;D、洞口排水系统。
3、明洞衬砌施工在灌注混凝土前应复测(),衬砌不得侵入设计轮廓线。
A、中线;B、高程;C、中线和高程;D、仰坡坡率。
4、全断面开挖法不适用于()车道隧道和停车带区段开挖。
A、2;B、3;C、1.5;D、1。
5、台阶法适用于()类较软或节理发育的围岩的隧道开挖。
A、Ⅰ;B、Ⅱ~Ⅳ;C、Ⅴ;D、Ⅵ。
6、当衬砌采用先拱后墙法施工时,拱圈混凝土达到设计强度()之后方可进行下部断面的开挖。
A、60%;B、70%;C、80%;D、100%。
7、爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定,开挖软弱围岩时应控制在()之内。
A、1m之内;B、1~2m之内;C、2m之内;D、2~3m。
8、锚杆安装作业应在()及时进行。
A、初喷混凝土前;B、初喷混凝土后;C、架设钢架之前;D、架设钢架之后。
9、喷射混凝土、砂浆所用水泥标号不得低于()号。
A、325;B、425;C、525;D、特种水泥。
10、一次喷射混凝土厚度应根据设计厚度和喷射部位确定,初喷厚度不得小于()cm。
A、5;B、6;C、8;D、4~6。
11.隧道施工是指修建( )。
A.隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称;B.地下洞室及巷道;C.躲避洞;D.地下交通工程。
12.控制测量的精度应以中误差衡量,最大误差(极限误差)规定为中误差的( )。
A.两倍B.三倍C.一倍D.四倍13.按设计要求进行边坡、仰坡放线,自上而下逐段开挖,不得掏底开挖或()。
A.左、右开挖B.分步开挖C.上下开挖D.中间开挖14.隧道明洞施工当具备相应的机具条件时可采用( )。
A.边墙法B.拱墙整体灌筑15.加强对地表下沉、拱部下沉的量测及反馈,以指导施工.量测频率宜为深埋段的( )。
一、简述题1、隧道监控量测的必测项目有哪些,并简述新奥法的主要原理。
答:必测项目:地质和支护状况观察、周边位移、拱顶下沉、锚杆或锚索内力 及抗拔力。
主要原理:1.围岩是洞室主要承载结构;2.尽量保持围岩原有的结 构和强度;3.尽可能做到适时支护;4.支护本身应具有薄、柔、与围岩密贴和 早强的特性;5.洞室尽可能为圆形断面。
2、简述隧道超前支护的加固方法?答:主要有:超前锚杆支护、管棚超前支护、超前注浆加固围岩。
3、锚杆支护的原理有哪些?答:1.悬吊作用:悬吊作用论认为,锚杆上端锚固在围岩内部较坚硬的岩中,把软弱的岩层通过锚杆锚固在比较坚硬的岩层上,起到悬吊作用。
2.组合梁作用:用锚杆把层状顶板岩层连结挤紧成岩石梁,这比单纯的组合梁强度大,俗称“纳鞋底”。
3.围岩补强作用:洞室开挖后周边由原来的三向应力变为两向应力,锚杆锚固后又恢复了三向应力状态,增大了强度,这就叫围岩补强。
4.挤压加固拱作用: 通过系统地布置锚杆,使巷道拱顶节理发育的岩体串联在一起,沿巷道的断面形成一个连续的具有自承力的拱形压缩带,支撑其自身重量和上部的顶板压力,也称“内砌碹”。
4、喷射混凝土的原材料有哪些?其喷射工艺有哪几类? 答:原材料:水泥、砂子、石子、水、外加剂。
喷射工艺:干喷、潮喷、湿喷、水泥裹砂造壳喷射法。
5、楔形掏槽与直眼掏槽的主要区别?6、简述隧道运营期间纵向式通风的特点。
答:纵向式通风是从一个洞口直接引进新鲜空气,由另一洞口排出污染空气的方式。
射流式纵向通风是将射流式风机设置于车道的吊顶部,吸入隧道内的部分空气,并以30m/s 左右的速度喷射吹出,用以升压,使空气加速,达到整个隧道通风的目的。
射流式通风经济,设备费少,但噪声较大。
7、钻爆法开挖隧道常用的方法有哪些? 答:全断面开挖法;台阶开挖法;导洞开挖法。
8、隧道建筑限界是什么,净空是什么?答:隧道建筑限界是指包围基本建筑限界外部的轮廓线。
9、超前支护的方法有那些?答:超前锚杆;管棚超前支护前方围岩,小导管,长管棚;水平旋喷超前支护;预切槽超前支护;注浆加固围岩和堵水,超前小导管注浆,超前深孔帷幕注浆。
1.隧道的构成及分类隧道构成:主体建筑物(洞身衬砌、洞门)附属建筑物(通风系统、照明系统、防排水设备、安全设备)隧道分类:按用途(交通、水工、市政、矿山隧道)5.当隧道穿过悬崖陡壁时,可贴壁进洞6.当洞口地形平缓时:由于选定洞口位置有较大的伸缩范围此时,此时应结合洞外填方路堑施工难易、路堑排水支农要求、弃碴场地、施工力量及机械设备等情况全面考虑7.注重环境保护3.选择越岭隧道的位置主要以什么作为依据?平面位置与立面位置的选择(1)平面位置的选择——选择垭口(2)立面位置的选择——选择高程4. 隧道位于曲线上的缺点以及隧道坡度折减(原因及要求)隧道位于曲线上的缺点:⑴建筑限界加宽,增大开挖土石方量,增加衬砌圬工量;⑵断面变化,支护和衬砌尺寸不一致,技术复杂;⑶空气阻力加大,抵消部分机车牵引力;2. 曲线外轨超高,车辆向曲线内侧倾斜,使车辆限界上的控制点在水平方向上向内移动一个距离d 内2加宽计算公式:R d 8l 21=内、1502HE d =内、R d 8l -L 22=外、R E 2v 5.70=隧道加宽值:外内内d d d W ++=21 偏移值:)2121W W d -=( 注:1.上式最终单位为cm ,精确至0.001。
2.H 单位为cm ,E 最大值不超过15cm 。
具体内容见课本50页。
工作2.要允许隧道结构体系能产生有限制的变形,充分发挥围岩的承载能力减少支护结构的作用,使两者更加协调工作3.要能分期施工,并使早期支护和后期支护相互配合,“主动”控制围岩的变形9. 洞门的基本作用及洞门形式洞门作用1.减少洞口土石方开挖量2.稳定边、仰坡3.引离地表流水4.装饰洞口洞门结构类型1.洞口环框式洞门2.端墙式洞门3.翼墙式洞门4.柱式洞门5.台阶式洞门6.斜交洞门纵向式通风具体方式:★洞口风道式通风、★喷嘴式通风、★射流式通风、★竖井、斜井式通风公路隧道★纵向射流式通风★带竖井的纵向式通风★半横向式通风★全横向式通风★混合式通风13.隧道治水原则与措施板状结构:块状运动、弯曲折断破坏3.碎裂结构镶嵌结构:松动解脱、塑性变形和剪切破坏层状碎裂结构:弯曲折断破坏、松动解脱、塑性变形和剪切破坏碎裂结构:松动解脱、塑性变形和剪切破坏4.散体结构:塑性变形和剪切破坏隧道围岩失稳破坏性态:⒈脆性破裂—整体和块状结构岩体。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------隧道工程复习重点隧道工程复习重点 ?1.隧道的定义 ?用作地下通道的工程建筑物。
?2.隧道的作用 ?(1)缩短行车里程、提高交通效率(基本目的) ?(2)从根本免除落石、坍方、雪崩等危害 ?(3)减少对植被的破坏,保护生态环境 ?(4)在城市,节约土地,构成立体交叉,解决交叉路口的拥挤堵塞 ?(5)在江河、海峡、港湾地区,可不影响水运 ?(6)增加隐蔽性,提高防护能力、不受气候影响 ?3.隧道的分类 ?(1)按地层划分:岩石隧道(山岭隧道),软土隧道 ?(2)按施工方法分:矿山法(钻爆法)、明挖法、盾构法、沉埋法、掘进机法等 ?(3)按埋置深度分:深埋隧道、浅埋隧道、超浅埋隧道。
三种埋置深度隧道的设计和施工方法有很大区别。
通常深埋隧道荷载按塌落拱计算,浅埋隧道按全土柱重量计算,超浅埋隧道则按全土柱加地面动、静换算荷载计算。
?(3)按断面形状分:圆形、马蹄形、矩形隧道、直墙拱顶隧道等 ?(4)按断面面积分(国际隧道协会):特大断面(100m2 以上)、大断面(50~100m2)、中等断面(10~50m2),小断面(3~10m2),极小断面(3m2 以下) ?(5)按车道数1 / 12分:单车道、双车道、多车道 ?(6)按其长度分(设计规范):特长隧道(大于 3000m)、长隧道(1000~3000m)、中隧道(500~1000m)、短隧道(小于 500m) ?(7)按开挖跨度可分为四类:小跨度隧道、中跨度隧道、大跨度隧道、特大跨度隧道 ?(8)按隧道的用途进行分类 ?交通隧道(公路隧道、铁路隧道、水底隧道、地下铁道、航运隧道、航运隧道、人行隧道),水工隧道(引水隧道、尾水隧道、泄洪隧道等)、市政隧道(给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道)、矿山隧道 ?4.隧道的结构构造 ?(1)组成 ?主体构造物(洞身衬砌、洞门)与附属构造物(通风、照明、防排水、安全设备等) ?(2)衬砌的作用及定义 ?定义:为控制和防止围岩的变形或坍落,确保围岩的稳定,或为处理涌水和漏水,或为隧道的内空整齐或美观等目的,将隧道的周边围岩被覆起来的结构体。
1.新奥法隧道施工的基本原则“少扰动、早喷锚、勤测量、紧封闭”《隧道工程》p1572.试述隧道衬砌的组成及作用(1.初衬——是为了保证施工的安全、加固岩体和围岩的坍塌,常用形式有型钢拱架支撑、格栅钢拱架支撑、喷锚支护等;2.二衬——为了保证隧道使用的净空和结构的安全而设置的永久性衬砌结构,常用形式有整体式衬砌、复合式衬砌、拼装衬砌和喷锚衬砌)3.辅助坑道的形式(横洞、斜井、竖井、平行导坑)4.产生超挖的主要因素有哪些(测量放线——测量偏差,放样的开挖轮廓线超出设计轮廓线;爆破钻孔——孔位的偏差和外插角的偏差,跟操作人员的水平有关;爆破技术——爆破方法、爆破参数、爆破器材及装药方法等;围岩地质条件——围岩的节理、裂隙灯非客观因数;现场管理——爆破作业现场管理的人员安排、作业组织、技术水平、技术交底、跟踪指导、质量检测、信息反馈、经验总结、资料采集等)5.隧道的主体建筑物有哪些(洞身衬砌和洞门构造物)6.隧道二衬的施工时间(各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定;已产生的各项位移已达预计总位移量的80%~90%;周边位移速率小于0.1~0.2mm/d,或拱顶下沉速率小于0.07~0.15mm/d;以上原则适合于围岩条件较好情况)7.初期支护的性质(隧道开挖后,为控制围岩应力适量释放和变形,增加结构安全度和方便施工,隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层)8.目前规范与老规范在围岩分级上有什么区别2004年颁布的新《公路隧道设计规范》将旧规范中的"围岩分类"改为围岩分级,采用工程岩体分级标准!规定的方法、级别和顺序,分为Ⅰ~Ⅴ级。
新、旧规范都是根据岩石的坚硬程度、岩体的完整程度和岩体结构类型来判定围岩的类别(级别)。
旧规范中等级的确定比较模糊,以定性判定为主,各影响因素的确定比较模糊,条理不够清楚,人为性强; 新规范围岩分级概念明确、条理清楚,对影响围岩稳定性的因素考虑全面, 采用定性因素与定量指标紧密结合的方法来相互验证与检验,非常严谨。
一、单项选择题(32题、32分)
题目基本在课件中
二、问答题(5题、30分答案课件中找)
1、地下涌水和枯水调查的意义是什么?
2、越岭隧道选址要考虑哪些原则?傍山隧道选址要考虑哪些原则?
3、隧道纵坡有哪些类型?控制隧道纵坡大小的主要因素是什么?
4、初期支护和二次支护的作用是什么?在其间设置隔离层有何作用?
5、设计施工明洞基础和填土需重视哪些问题?
6、截水、排水和堵水的措施有哪些?
7、隧道施工方法课件中的案例分析有可能改为问答题
8、在什么情况下需要设置仰拱?
9、简述新奥法施工的基本原则和浅埋暗挖法施工的基本原则。
10、简述CD法和CRD法的施工特点及区别
11、作图
三、计算题(18分考试时提供部分公式)
题型和课件中的大体相同,但数据会改动。
主要要求掌握隧道深浅埋分界判定,以及深埋隧道围岩压力计算,公式q = 0.45 ×2 s-1×γω
水平匀布压力e 的确定,按下表中的经验公式计算
还应当另外掌握浅埋隧道围岩压力计算,详见课本94~96页
四、案例分析题(6小题、20分)
掌握课件中的案例分析和隧道开挖方法,并熟悉隧道爆破、隧道涌水处理、隧道塌方、隧道预支护处理措施。
隧道工程考试题纲及答案一、单选题1. 隧道工程中,以下哪种围岩分类方法最为常用?A. 岩石抗压强度分类法B. 岩石单轴抗压强度分类法C. 岩石弹性模量分类法D. 岩石质量指数分类法答案:D2. 隧道施工中,遇到软弱围岩时,一般采用哪种支护方式?A. 钢拱架支护B. 喷射混凝土支护C. 锚杆支护D. 钢筋混凝土支护答案:B3. 隧道工程中,新奥法施工的主要特点是什么?A. 初期支护与二次衬砌同时进行B. 初期支护与二次衬砌分开进行C. 初期支护强度高,二次衬砌强度低D. 初期支护强度低,二次衬砌强度高答案:B二、多选题1. 隧道工程中,影响围岩稳定性的因素包括哪些?A. 围岩的物理力学性质B. 地下水的影响C. 隧道的开挖方法D. 隧道的衬砌结构答案:ABCD2. 隧道工程中,常用的开挖方法有哪些?A. 全断面开挖法B. 分部开挖法C. 台阶开挖法D. 中心导洞法答案:ABCD三、判断题1. 隧道工程中,超前支护的主要作用是防止围岩坍塌。
答案:正确2. 隧道工程中,二次衬砌的主要作用是承受围岩压力。
答案:错误四、简答题1. 简述隧道工程中,新奥法施工的主要步骤。
答案:新奥法施工的主要步骤包括:初期开挖、初期支护、二次衬砌和衬砌背后注浆。
初期开挖是按照设计断面进行开挖;初期支护是在开挖后立即进行,以稳定围岩;二次衬砌是在初期支护稳定后进行,以提供长期稳定性;衬砌背后注浆是在二次衬砌完成后进行,以填充衬砌与围岩之间的空隙,提高衬砌的整体性。
2. 描述隧道工程中,喷射混凝土支护的主要优点。
答案:喷射混凝土支护的主要优点包括:施工速度快,可以快速封闭围岩;具有较好的整体性和密实性,能有效防止围岩的风化和水的渗透;适应性强,可以适应各种不同的围岩条件;成本相对较低,经济效益好。
第一章隧道的分类:按地质条件:土质隧道和石质的隧道。
按埋置深度:浅埋和深埋按位置:山岭隧道、水底隧道、城市隧道按用途,分为交通隧道(1、铁路隧道2、公路隧道3、水底隧道4、地下铁道5、航运隧道6、人行地道)、水工隧道(1、引水隧道2、尾水隧道3、导流隧道或泄洪隧道4、排沙隧道)、市政隧道(1、给水隧道2、污水隧道3、管道隧道4、线路隧道5、人防隧道)、矿山隧道(1、运输巷道2、给水巷道3、通风巷道)第二章岩体的基本工程性质:1、岩体处于一定的天然应力作用之下(重力应力场和构造应力场);2、岩体物理力学性质的不均匀性(相同的天然岩体其物理力学性质随在岩体中所测点的空间位置不同而有差异,呈现出岩体的不均匀性);3、岩体是由结构面分割的多裂隙体(结构面分为:原生结构面、构造结构面、次生结构面);4、岩体具有各向异性;5、岩体具有可变性;6、单向应力状态下岩石的变形特征;7、三轴压缩下岩石的强度和变形特征;8、裂隙岩体的强度性质地应力:任何物体均受着地心引力的作用,因而处于受力状态之中。
对于地壳岩体来说,他经历了长期的地壳运动,自然处于更为复杂的受力状态.这种应力状态是指岩体在天然状态下所具有的内在应力,可称之为岩体的初始应力,也叫地应力.围岩:是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体,或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体围岩分级目的:作为选择施工方法的依据;进行科学管理及正确评价经济效益;确定结构上的荷载;给出衬砌结构的类型及其尺寸;制定劳动定额、材料消耗标准的基础。
围岩分级依据:1、准确客观,有定量指标,尽量减少因人而异的随机性;2、便于操作使用,适于一般勘测单位所具备的技术装备水平;3、最好在挖开地面前得到结论.围岩分级方法:1、以岩石强度或岩石的物理指标为代表的分级方法(以岩石强度为基础的分级方法、以岩石的物理指标为基础的分级方法)2、以岩体构造、岩体特征为代表的分级方法(泰沙基分级法、以岩体综合物性为指标的分级方法)3、余地质勘探手段相联系的分级方法(按弹性波(纵波)速度的分级方法、以岩石质量为指标的分级方法(RQD方法))所谓的岩石质量指标RQD是指钻探时岩芯复原率,或称岩芯采取率。
隧道⼯程知识点总结-期末复习【打印版】1.⽔⼯隧道:引⽔隧洞、尾⽔隧洞、导流隧洞、泄洪隧洞、排沙隧洞矿⼭隧道:运输巷道、给⽔巷道、通风巷道2. 铁路⼯程地质技术规范的总要求:(1)查明隧道通过地段的地形地貌、底层岩性、构造;(2)查明隧道是否通过煤层、膨胀性地层及有害矿体等;(3)查明不良地质特殊地质对隧道通过的影响,特别是洞⼝位置及边坡仰坡影响;(4)查明隧道附近井、泉的分布情况,分析⽔⽂地质条件、地下⽔类型、⽔质来源;(5)对深埋隧道做隧道地温升温预测;(6)综合分析岩性、构造、地下⽔分析围岩级别;(7)在隧道洞⼝需要接长明洞,查明洞底⼯程地质条件;(8)查明横洞、平⾏导坑、竖井、斜井等⼯程地质条件。
3. 地层、岩性调查时要特别注意软弱岩层和特殊岩层的分布和厚度。
4.岩体的基本⼯程性质:①岩体是处于⼀定的天然应⼒作⽤之下的地质体;②岩体的物理⼒学性质不均匀;③岩体是由结构⾯分割的多裂隙体;④岩体具有各向异性;⑤岩体具有可变性。
5. 初始应⼒:天然应⼒这种状态是指岩体在天然状态下所具有的内在应⼒,可称之为岩体的初始应⼒,也称地应⼒。
6. 岩体的初始应⼒主要是由于岩体的⾃重和地质构造作⽤和地质低温作⽤引起的。
地温在深部岩体中作⽤明显。
7. 岩体中的结构⾯按成因可以分为:(1)原⽣结构⾯(2)构造结构⾯(3)次⽣结构⾯8. 风化作⽤普遍存在,风化作⽤随着深度逐渐减弱,改变了岩⽯的矿物组成和结构构造,不同风化程度的岩体物理⼒学性质不同。
9. 风化岩⽯按风化的剧烈程度分为若⼲级:全风化带W4、强风化带W3、中风化带W2、弱风化带W1核微风化带(新鲜)五带。
10.岩⽯的质量指标:RQD=求和li/L*100%12.不同岩体条件中开挖隧道后岩体所表现出的性态分为:充分稳定、基本稳定、暂时稳定和不稳定四种。
13.围岩分级的基本要素:(1)与岩性有关(2)与地质构造有关(3)与地质状况及岩性综合因素有关。
14. 以岩⽯强度为基础的分级⽅法分为:坚⽯、次坚⽯、松⽯和⼟。
一.单选题1。
冲击钻进冲击钻进是将钻具提升到一定高度,利用钻具的重力和冲击力,使钻头冲击底孔以破碎岩石,随着钻孔的延伸可以用钢丝绳或用钻杆连接钻头,保持较大钻孔口径2。
回转钻进回转钻进是利用钻具回转,使钻头的切削刃或研磨材料削磨岩石,可分孔底全面钻进与孔底环状钻进两种3。
工程地质调绘最重要和最基本的方法路线法布点法追索法4。
槽探挖掘成狭长的槽形,其宽度一般为0.6~1.0m,长度视需要而定,深度通常小于2m,槽探适用于基岩覆盖层不厚的地方,常用来追索构造线,查明坡积层、残积层的厚度和性质,揭露地层层序,槽探一般应垂直于岩层走向或构造线布置5。
隧道纵坡中,人字坡的特点及优缺点人字坡常出现在隧道中,人字坡有利于从两端施工时的出渣和排水,但对营运通风不利6.根据隧道轴线与地形的关系,最理想的隧道轴线和坡面的位置关系正交7。
关于洞口位置选择的要求:洞口一般应设在山体稳定,地质条件好,排水有理的地方洞口不宜设在沟谷低洼处和汇水沟在洞口处为悬崖峭壁时,一般不宜扰动坡面和破坏地表植被及暴露风化破碎岩层8。
在隧道洞口修建明洞的目的明洞具有地面、地下建筑物的双重特点,既作为地面建筑物用以抵御边坡、仰坡的坍方、落石、滑坡、泥石流等病害,又作为地下建筑物用于在深路堑、浅埋地段不适宜暗挖隧道时,取代隧道的作用。
9.隧道设计规范及施工规范对洞口位置规范性要求早进洞晚出洞10.支护结构通常分为一次支护和二次支护,二次支护的作用和特点作用:提供结构的安全储备或承受后期围岩压力特点:在承载结构上的形变压力最小,且又十分安全和稳定11.岩体的初始应力状态包括自重应力和构造应力12。
确定隧道属于深埋还是浅埋的划分依据般埋深在2倍洞径以下时,算作是浅埋段,2倍以上算深埋。
就是说隧道顶的覆盖土层厚度小,算浅埋段13。
我国公路隧道围岩分级标准Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级(松软土体围岩)14。
与围岩压力的大小相关因素地质因素人为因素15。
隧道的概念:以某种用途在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。
隧道分类:按地质条件:土质隧道和石质的隧道。
按埋置深度:浅埋和深埋按位置:山岭隧道、水底隧道、城市隧道按用途:交通隧道(铁路、公路、水底、地下、航运、人行)、水工隧道(引水、尾水、导流或泄洪、排沙)、市政隧道(给水、污水、管路、线路、人防)、矿山隧道(运输、给水、通风巷道)。
隧道特点:1、地质条件对其决定性影响;2、地处偏远,交通运输不便;3、工作面小,少,施工速度慢;4、施工环境差;5、一旦建成,难以更改,设计和施工应完善;5、受天气气候影响小。
发展:1、推进城市隧道和水下隧道技术的发展。
2、提高隧道机械施工水平,减轻劳动强度;3、提高隧道防排水技术,减少隧道伤害;4、推进隧道信息化施工,发展隧道的超前地质预报技术,加强现场动态设计与科学的施工管理;5、隧道防灾救援措施系统化;6、最好隧道洞口景观设计。
地质超前预报的方法:1、地质分析法;2、超前平行导坑预报法;3、超前水平钻孔法;4、物理探测法围岩的分级方法:1、准确客观,有定量指标,尽量减少因人而异的随机性,2、便于操作,始于一般检测单位所具备的技术装备水平,3、最好在挖开地层前得出结论。
第一类:与岩性有关的要素(硬岩、软岩、膨胀岩);第二类:与地质构造有关的因素。
第三类:与地下水有关的因素。
隧道位置的选择:与线路互为相关。
越岭隧道的位置主要以选择垭口(分水岭的山脊线上总会有高程低处,称为垭口)和确定隧道高程两大因素为依据。
隧道位置选择原则:1、洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处;2、洞口应避开不良地质地段;3、当隧道线路通过岩壁峭立,基岩裸露处时,最好不刷动或少刷动原生地表,以保持山体的天然平衡。
4、减少洞口路堑段长度,延长隧道,提前进洞;5、洞口线路宜与等高线正交;6、当线路位于有可能背水淹没的河滩或水库回水影响范围以内时,隧道洞口标高应高出洪水位加碧浪高度,以防洪水灌入隧道;7、边坡和仰坡均不宜开挖过高;8、当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时,可设置拉槽开沟的桥梁或涵洞以排水;9、当洞口地势开阔,有利于施工场地布置时,可有目的地改造洞口场地。
第一章隧道的分类:按地质条件:土质隧道和石质的隧道。
按埋置深度:浅埋和深埋?按位置:山岭隧道、水底隧道、城市隧道?按用途,分为交通隧道(1、铁路隧道2、公路隧道3、水底隧道4、地下铁道5、航运隧道6、人行地道)、水工隧道(1、引水隧道2、尾水隧道3、导流隧道或泄洪隧道4、排沙隧道)、市政隧道(1、给水隧道2、污水隧道3、管道隧道4、线路隧道5、人防隧道)、矿山隧道(1、运输巷道2、给水巷道3、通风巷道)第二章岩体的基本工程性质:1、岩体处于一定的天然应力作用之下(重力应力场和构造应力场);2、岩体物理力学性质的不均匀性(相同的天然岩体其物理力学性质随在岩体中所测点的空间位置不同而有差异,呈现出岩体的不均匀性);3、岩体是由结构面分割的多裂隙体(结构面分为:原生结构面、构造结构面、次生结构面);4、岩体具有各向异性;5、岩体具有可变性;6、单向应力状态下岩石的变形特征;7、三轴压缩下岩石的强度和变形特征;8、裂隙岩体的强度性质地应力:任何物体均受着地心引力的作用,因而处于受力状态之中。
对于地壳岩体来说,他经历了长期的地壳运动,自然处于更为复杂的受力状态。
这种应力状态是指岩体在天然状态下所具有的内在应力,可称之为岩体的初始应力,也叫地应力。
围岩:是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体,或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体围岩分级目的:作为选择施工方法的依据;进行科学管理及正确评价经济效益;确定结构上的荷载;给出衬砌结构的类型及其尺寸;制定劳动定额、材料消耗标准的基础。
围岩分级依据:1、准确客观,有定量指标,尽量减少因人而异的随机性;2、便于操作使用,适于一般勘测单位所具备的技术装备水平;3、最好在挖开地面前得到结论。
围岩分级方法:1、以岩石强度或岩石的物理指标为代表的分级方法(以岩石强度为基础的分级方法、以岩石的物理指标为基础的分级方法)2、以岩体构造、岩体特征为代表的分级方法(泰沙基分级法、以岩体综合物性为指标的分级方法)3、余地质勘探手段相联系的分级方法(按弹性波(纵波)速度的分级方法、以岩石质量为指标的分级方法(RQD方法))所谓的岩石质量指标RQD是指钻探时岩芯复原率,或称岩芯采取率。
岩芯复原率即单位长度钻孔中10cm以上的岩芯占有的比例。
(RQD=10cm以上岩芯累计长度÷单位钻孔长度×100%)岩石质量-Q的分级方法:Q=RQD÷Jh × Jr÷Ja × Jw÷SRFJh——节理组数目,Jr——节理粗糙度,Ja——节理蚀变值,Jw——节理含水折减系数,SRF——应力折减系数围岩的分级方法的发展趋势:分级应主要以岩体为对象,分级宜于地质勘探手段有机联系起来,分级要有明确的工程对象和工程目的,分级应逐渐定量化。
铁路隧道目前铁路隧道围岩分级采用以围岩稳定性为基础的分级方法,由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定。
看表格:围岩坚硬程度的划分P24、围岩完整程度的划分P25、铁路隧道围岩分级P25隧道级别的修正:围岩级别应在基本分级的基础上,结合隧道工程的特点,考虑地下水、初始地应力状态和风化作用等必要因素进行修正。
地下水的影响(软化围岩、软化结构面、承压水作用.第三章隧道位置的选择隧道的位置与线路是互为相关的。
在一般情况下,当一段线路的方案比选一旦确定以后,区段上的隧道的位置就只能依从于线路的位置大体决定,最多是在上、下、左、右很小幅度内做些小的移动。
但是,如果隧道很长、工程规模很大、技术上也有一定困难、属于本区段的重点控制工程,那么这一区段的线路就得依从于隧道所选定的最优位置,然后线路以相应的引线凑到隧道的位置上来。
越岭线上的隧道位置的选择依据:主要以选择垭口和确定隧道高程两大因素河谷线上的隧道位置的选择,要考虑山体的偏侧压力。
P33,两个都看看隧道洞口位置的选择“早出晚进”原则:即在决定隧道洞口位置时,为了确保施工、运营的安全,宁可早一点进洞,晚一点出洞,这样做,虽然隧道长度修长了一点,却较为安全可靠。
选择隧道洞口位置注意的原则:1洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处。
2洞口应避开不良地质地段。
3当隧道线路通过岩壁陡立,基岩裸露处时,最好不刷动或少刷动原生地表,以保持山体的天然平衡。
4减少洞口路垫段长度,延长隧道,提前进洞。
5洞口线路宜于等高线正交。
6当线路位于有可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围以内时,隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度,以防洪水灌入隧道。
7为了确保洞口的稳定和安全,边坡及仰坡均不宜开挖过高。
8当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时,可设置拉槽开沟的桥梁或涵洞,以排泄水流。
9当洞口地势开阔,有利于施工场地布置时,可利用弃渣有计划、有目的地改造洞口场地、以便布置运输便道、材料堆放场、生产设施用地及生产、生活用房等。
另外,在桥隧相连时,应注意防止因弃渣造成桥孔堵塞或推坏桥梁墩台建筑物。
铁路隧道的坡道形式一般采用单面坡或人字坡单面坡:适用范围:多用于线路的紧坡地段或展线的地区,优点:因为单面坡可以争取高程,拔起或降低一定的高度,促进洞内的自然通风。
缺点:在施工阶段,对于下坡开挖,洞内的水自然的流向开挖工作面,使开挖工作受到干扰,需要随时抽水外排。
此外,运渣时,空车下坡重车上坡,运输效率低。
人字坡:适用范围:多用于长隧道,尤其是越岭隧道。
优点:施工时,水自然的流向洞外,排水措施相应的简化,而且重车下坡空车上坡运输效率高。
缺点:列车通过时排出的有害气体聚集在两坡间的顶峰处,尽管用机械通风,有时也排除不干净,长时间积累,浓度渐渐增大,使司机以及洞内维修人员的健康受到影响。
了解坡道长度P44隧道净空:是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。
铁路隧道净空是根据“基本建筑限界”确定的,“基本建筑限界”又是根据“机车车辆限界”制定的。
限界:是一种规定的轮廓线,这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必需的。
建筑限界:是建筑物不得侵入的一种限界机车车辆限界:是指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。
基本建筑限界:是指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线。
隧道建筑限界:是指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线,即要比“基本建筑限界”大一些,留出少许空间,用于安装通信信号、照明、电力等设备。
直线隧道净空:“直线隧道净空”要比“隧道建筑限界”稍大一些,除了满足限界要求外,考虑避难等安全空间、救援通道级技术作业空间,还考虑了在不同的围岩压力作用下,衬砌结构的合理受力形状以及施工方便等因素。
曲线隧道净空加宽加宽值的计算方法P51隧道衬砌断面的初步拟定,采取经验类比的方法,考虑三个因素1内轮廓,2结构轴线,3截面厚度。
第四章隧道结构建筑可分为主体建筑物和附属建筑物,主体建筑物是为了保持隧道的稳定和正常使用而修建的,由洞门及洞身结构组成,附属建筑物指保证隧道正常使用所需的各种辅助设施。
一、衬砌的主要方式有:整体式混凝土衬砌、拼装式衬砌、喷射混凝土衬砌和复合式衬砌。
1、整体式混凝土衬砌多为临时支护,传统矿山法采用较多,不作为结构的组成部分,有直墙式和曲墙式两种,分别由顶部拱圈、边墙和下部铺底组成。
直墙式适用于地质条件较好,以垂直围岩压力为主的地区。
曲墙式适用于地质条件较差,有较大水平压力的情况,分为有仰拱和无仰拱两种。
2、拼装式衬砌以盾构法施工采用较多,多用于城市地铁,是将构件事先预制,在隧道内部用机械进行拼装的衬砌方式,特点是成环后立即受力,便与机械施工节省劳力。
3、锚喷式衬砌既作为隧道的临时支护,又作为永久结构存在,在围岩整体性较好、试用期较短、重要性较低的隧道中广泛使用。
特点是开挖后衬砌及时、施工方便、经济。
4、复合式衬砌目前大都采用内外两层衬砌,可以是一种形式、方法和材料施作的,也可以是不同形式、方法、时间和材料施作的,是山岭隧道的主要施工方法。
按组合情况可分为锚喷支护与混凝土衬砌。
按围岩条件不同分别采用不同的断面形式和支护、衬砌参数。
关于复合式衬砌内外层结构受力状态,有三种看法:A,围岩具有自承载力,它与初期支护组合在一起能起到永久建筑物的作用,故二次衬砌只是用来提高安全度的;B,二次衬砌是主要的,它不仅稳定围岩变形且在整个衬砌结构中起主导作用;C,内外层衬砌共同承载受力。
实验表明,复合式衬砌的极限承载力比同等厚度的单层模筑混凝土衬砌强度高15%—25%。
若合理调整内衬的施作时间,其强度还可提高。
二、1、洞门作用:①减少洞口土石方开挖量,②稳定边坡、仰坡,③引离地表水,④装饰洞口。
2、洞门形式:环框式、端墙式、翼墙式、柱式、台阶式、斜交式、喇叭口式。
端墙式最常见,适用于地形开阔、石质稳定的地区,由端墙和洞门顶排水沟组成。
作用是抵抗山体纵向推力及维系洞口仰坡稳定。
翼墙式适用于地质差山体纵向推力较大的情况,由翼墙和侧面边坡组成,翼墙抵抗山体纵向推力,增加洞门抗滑抗倾覆能力,侧面边坡保护路堑,类似挡土墙。
柱式洞门可增加端墙稳定性,适用于地形较陡,仰坡下滑可能性大,又因地形限制不能设翼墙的情况,又因美观性,适用于城市、风景区或长大隧道洞口。
3、明洞是采用明挖法修筑的隧道,主要有拱式和棚式两种。
拱式明洞由拱圈、边墙和仰拱组成。
可分为路堑式对称性、路堑式偏压型、半路堑式偏压型、半路堑式单压型。
棚式可分为盖板式、刚架式、悬臂式。
三、附属建筑物包括防排水设施、电力及通信设施、运营通风设施和避车洞。
避车洞用以保证行人、维修人员安全,放置工具和材料。
根据断面尺寸可分为大避车洞(隧道每隔300m 一个)和小避车洞(隧道每隔30m一个)。
第五章1.围岩压力:围岩压力是指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。
2.围岩压力分类:A.松动压力(由于开挖而松动或坍塌的岩体以重力形式直接作用在支护结构上的压力称为松动压力,松动压力分为竖向压力和侧向压力)形成取决因素:隧道的形状和尺寸;隧道的埋深;施工因素确定方法:现场实地量测,按理论公式计算确定,根据大量的实际资料,采用统计的方法分析确定。
B.形变压力(形变压力是由于围岩变形受到与之密贴的支护如锚喷支护等的抑制,而使围岩与支护结构在共同变形过程中,围岩对支护结构施加的接触压力)C.膨胀压力(当岩体具有吸水,应力解除等膨胀性特征时,由于围岩膨胀所引起的压力称为膨胀压力)D.冲击压力(冲击压力是围岩中积累了大量的弹性变形能以后,由于隧道的开挖,围岩的约束被解除,能量突然释放所产生的压力)3.影响围岩压力的因素,一类是地质因素,它包括初始应力状态,岩石力学性质,岩体结构面等,另一类是工程因素,它包括施工方法、支护设置时间、支护刚度、坑道形状等。
4.结构力学方法:这种方法是将支护和围岩分开考虑,支护结构是承载主体,地层对结构的作用只是产生作用在地下结构上的荷载,以计算衬砌在荷载作用下产生的内力和变形的方法,也称为荷载—结构法。