中南大学隧道工程课后习题和参考答案解析
【中南大学】隧道工程—第5章
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5.1.3 隧道结构体系的计算模型
3.岩体力学模型 特点： ◆支护结构与围岩视为一体，共同承受荷载，
且以围岩作为承载主体； ◆支护结构约束围岩的变形； ◆采用岩体力学方法计算； ◆围岩体现为形变压力。
适用于：锚喷支护
隧道围岩物理力学参数：通过现场测试，不仅难以 进行而且不同地段区别很大，这也使得隧道工程的 计算精度受到影响，因此只有正确认识地质环境对 支护结构体系的影响，才能正确的进行隧道支护结 构的计算。
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5.1.2 隧道工程的力学特点
3.围岩—支护结构承载体系 ◆围岩不仅是荷载，同时又是承载体 ◆地层压力由围岩和支护结构共同承受
（2）以测试为依据的实用法。包括收敛—约束法、现场 和实验室的岩土力学试验、应力(应变)量测以及实验室模 型试验。
（3）结构力学方法（作用—反作用模型，例如弹性地基
框架，弹性地基圆环（全部支承或部分支承），矩阵位
移法等。这种模型亦可称为荷载—结构法。
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5.1.3 隧道结构体系的计算模型
（4）岩体力学方法
33
5.2.4 衬砌截面强度检算
1.破损阶段法
◆ 算例
截面号 轴力（kN） 弯矩（kN.m） 计算安全系数 允许安全系数
7
1058
-522
1.26
3.6
16
923
-153
1.48
3.6
22
791
144
1.46
3.6
截面号
截面厚度 应配钢筋 (m) 面积（m2）
应配钢筋根 数（Φ18）
7
0.90 0.0015
隧道工程习题(附答案)
隧道工程习题（附答案）一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、（）适用于地形倾斜，低侧处路堑外侧有较宽敞的地面供回填土石，以增加明洞抵抗侧向压力的能力：A、半路堑式单压型明洞B、半路堑式偏压型明洞C、路堑式对称型明洞D、路堑式偏压型明洞正确答案：B2、（）适用于双连拱隧道开挖：A、中洞法B、中隔壁法C、导洞超前扩挖法D、单侧壁导坑法正确答案：A3、关于管棚的适用条件正确的是：A、对围岩变形要求不严格的隧道B、浅埋无显著偏压的隧道C、对地表下沉要求不严格的隧道D、围岩压力来的快来的大正确答案：D4、对于围岩压力来的快来的大，对地表下沉有严格要求的软弱破碎围岩中，可采用的辅助施工措施是：A、小导管注浆B、管棚C、深孔帷幕注浆D、超前锚杆正确答案：B5、将起爆药卷放在眼底第二个药卷位置上，雷管聚能穴朝向眼口，属于哪种装药形式：A、连续装药结构B、反向装药C、间隔装药结构D、正向装药正确答案：B6、单侧壁导坑法适用于：A、一般土质或易坍塌的软弱围岩B、单、双线隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩的浅埋隧道、三线隧道C、断面跨度大地表沉陷难以控制的软弱松散围岩中D、岩体的自稳时间较短且开挖断面跨度较大正确答案：C7、深圳市东部过境高速公路莲塘隧道，全长2650m，按照长度划分该隧道属于：A、长隧道B、中长隧道C、特长隧道D、短隧道正确答案：A8、当洞门处于傍山侧坡地区，洞门一侧边坡较高时，一般采用：A、端墙式洞门B、台阶式洞门C、洞口环框D、翼墙式洞门正确答案：B9、喷射混凝土应在其终凝（）后进行水养护，养护时间一般不少于14d：A、0.5hB、2.0hC、1.0hD、1.5h正确答案：B10、某铁路隧道，全长10000m，按照长度划分该隧道属于：A、特长隧道B、中长隧道C、长隧道D、短隧道正确答案：C11、软岩与硬岩的分界指标是单轴饱和抗压强度为：A、15 MPaB、5 MPaC、30 MPaD、60 MPa正确答案：C12、矿山法是我国目前应用最广、最成熟的山岭隧道修建方法，施工时应严格按照（）顺序，一步一步循环开挖：A、钻孔→装药→爆破→通风→出渣B、钻孔→爆破→出渣→通风→衬砌C、钻孔→装药→爆破→出渣→通风D、钻孔→爆破→通风→出渣→衬砌正确答案：A13、环形开挖预留核心土法适用于：A、断面跨度大地表沉陷难以控制的软弱松散围岩中B、单、双线隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩的浅埋隧道、三线隧道C、一般土质或易坍塌的软弱围岩D、岩体的自稳时间较短且开挖断面跨度较大正确答案：C14、当避车洞位于直线上且隧道内有人行道时，避车洞底面高程应与( )顶面齐平。
中南大学隧道工程简答题
第0章绪论1.交通隧道的主要功能?交通隧道又分铁路隧道，公路隧道，地下铁道，水底隧道，航运隧道，人行地道，它们的作用是提供运输的孔道，其主要功能有：①克服高程障碍。
②裁弯取直，缩短线路。
③避开不良地质地段。
④避开其他重要建筑或工程等。
2.工程隧道的特点？优点：①缩短线路长度，减少能耗。
②节约地皮。
③有利于环境保护。
④应用范围广泛。
缺点：①造价较高。
②施工期限长。
③施工作业环境和条件较差。
3.隧道：一种修建在地下，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物。
4.隧道洞口位置选择的总原则与目的？①总原则：早进洞、晚出洞。
②目的：确保施工、运营的安全。
5.隧道纵坡的型式、适用条件、限制坡度？①纵坡型式：人字坡和单面坡；②适用条件：人字坡常出现在越岭隧道、长大隧道中，单面坡多用于线路的紧坡地段或是展线地区及河谷隧道中，以利争取高程；③限制坡度：隧道内最大限制坡度——铁路≥3‰，公路不大于3%，不小于0.3%。
第二章1、确定隧道建筑限界需要考虑哪些因素？A.铁路隧道：各种型号的机车和车辆在横断面尺寸上的最大的需要、列车装在货物的不同情况；B.公路隧道：行车道宽度(W)、路缘带(S)、侧向宽度(L)、人行道(R)或检修道(J) 、当设置人行道时含余宽(C)、道数2、比较铁路隧道与公路隧道在建筑限界与曲线加宽等方面的异同？相同点：车辆在曲线上行驶时，均是由于车辆内情和偏移，导致车辆通过所需要的面积增大，为了车辆正常通过，而需要对建筑限界，和曲线进行加宽、不同点：铁路隧道的建筑限界是固定统一的，而公路的隧道的建筑限界则取决于公路等级，地形车道数等条件，公路隧道的附属设施要求较高，每座隧道均会因交通量的不同而有不同的要求3、比较铁路隧道与公路隧道衬砌断面，思考有哪些因素会影响到断面形状？隧道内轮廓线必须满足建筑限界净空的要求，结构的任何部位都不应该侵入限界以内要考虑附属设施的富余量，采用施工方法要确保断面形状与尺寸有利于隧道稳定从经济观点出发，保证土石开挖量和圬工量最省结构的轴线符合荷载作用下的所决定的压力线，充分利用材料的抗压性能，另外还要考虑围岩等级，地质条件地下水，覆盖层厚度，车辆型号车道数等等4.隧道净空：隧道衬砌内轮廓所包含的空间。
中南大学隧道工程flac——2d课程作业答案
一、FLAC 2D简介FLAC是一个用于工程力学计算的二维显示有限差分程序。
最早由岩土和采矿工程师开发，不过目前应用范围广泛。
适用于模拟土体、岩石或其他弹塑性材料。
材料可以由单元以及由网格区域代替，网格区域可形成任意形状以适应模型的要求。
单元的力学行为由预先设定的线性或非线性应力/应变关系确定。
FLAC采用的显式拉格朗日差分法和混合离散技术使得材料的塑性变形甚至流动破坏的模拟变得容易且精确。
由于计算过程中不产生刚度矩阵，二维计算规模可变得庞大且对内存要求不高。
1.1 FLAC的特点:(1)界面单元能模拟特定面上的滑动和分离；(结构面、断层)(2)平面应变、平面应力和轴对称问题；(3)能处理流固耦合问题；(4)结构单元可模拟多种结构形式(如隧道衬砌、锚杆、桩基等)；(5)动力问题；(地震、冲击、运动的荷载)(6)粘弹塑性问题；1.2 FLAC 2D优劣势 :与有限单元法的对比:优势：(1)混合离散技术更适应于模拟塑性变形和塑性破坏；(2)计算过程中引入运动方程，使得数值计算的稳定性增强；(3)显式的求解方式使得模拟非线性问题更加高效；(4)对本构模型的适应性强，而有限元方法对不同本构模型须采取的不同求解方式；(5)网格以行、列的方式排列更有利于数据提取和分析；劣势：(1)对于线性问题的模拟相比有限元方法稍慢；(2)求解速度与模型的最大和最小周期之比成正比，对于特定问题的求解效率低。
二、工程概况依据图1给出的Ⅴ级围岩洞口段隧道衬砌支护结构图，参考图2中示意的数值模型尺寸和边界条件，进行隧道开挖围岩稳定性分析和支护结构强度检算（不考虑系统锚杆）：。
图1 Ⅴ级围岩洞口段隧道衬砌支护结构图50m100m图2 数值模型尺寸和边界条件2.1计算工况（推荐）： (1)自重应力平衡；(2)全断面开挖隧道，应力释放30%，计算平衡； (3)施做初期支护，应力释放30%，计算平衡；(4)施做二次衬砌，应力释放剩余的40%，计算平衡。
中南大学隧道工程课后习题答案
中南大学隧道工程课后习题答案【隧道按使用功能分类时有哪些交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道交通山岭隧道的主要功能及特点功能：既可使路线顺直，避免许多无谓的展线，缩短路线，又可以减小坡度，使运营条件得以改善，从而提高牵引定数，多拉快跑。
特点 1.克服高程障碍 2.裁弯取直(缩短路线)3.避开不良地质地段 4. 避开其他重要建造或者工程等第一章【克服地形条件带来的高程障碍：绕行方案路堑隧道【山岭隧道：越岭隧道河谷傍山隧道【地质条件选隧道位置： 1.地质构造 2.岩体强度 3.水文地质条件 4. 不良地质【越岭隧道选择位置时要考虑的主要因素是什么？(1)垭口位置的选定：从地形上考虑，隧道宜选在山体比较狭隘的鞍部即垭口附近的底部通过，因为垭口处的山体相对较薄，隧道的穿越长度较短，有利于降低工程投资，但地质条件对垭口位置影响也较大，应优先选择地质相对较好的垭口。
(2)隧道高程的确定：综合考虑工程造价和运营效率等要素对隧道进行比选，给出最佳方案。
【选择洞口位置时应遵循的原则是什么？其工程意义是什么？原则：早进晚出。
工程意义：在决定洞口位置时，为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞，虽然使隧道长了些，但却较安全可靠。
应把握好合理的边、仰坡的坡率、和刷坡高度的衡量尺度，科学合理的选择洞口位置。
【能否解释隧道纵坡的形式、合用条件及限制坡度？纵坡的形式：单坡和人字坡。
合用条件：(1)单坡。
多用于路线的紧坡地段或者是展线的地区及河谷隧道中，可以争取高程。
(2)人字坡。
多用于越岭隧道、大长隧道，特别是越岭隧道。
限制坡度：对于车辆的行驶，路线的坡度以平坡最好，既不要冲坡也不要带制动行驶，产生的废气至少，这对于封闭的隧道是最有利的，为满足排水需要，最小坡度不宜小于3‰，普通情况下，最大坡度不宜大于 3﹪。
对于铁路而言，不同的线路等级有不同的限坡，隧道内路线的最大允许坡度应在明线最大限制坡度上乘以一个折减系数。
《隧道工程》复习题-中南大学
隧道工程-复习题一、名词解释1、单斜构造（P17）2、褶曲构造（P18）3、断层（19）4、隧道净空（P27）5、隧道建筑限界（P27）6、围岩（P73）7、膨胀土（P156）8、爆破漏斗（P170）9、最小抵抗线（P170） 10、爆破漏斗半径（P170） 11、破裂半径（P170） 12、爆破作用指数（170）13、殉爆（P173） 14、爆力（P173） 15、猛度（P173） 16、殉爆距离（P173）17、安定性（P173） 18、光面爆破（P182） 19、预裂爆破（P184） 20、NATM（P218）21、喷射混凝土（P231）22、顺序作业（P291） 23、平行作业（P291） 24、流水作业（P292）二、填空题1、常用的公路隧道线路纵坡形式和两种。
（P26）2、洞门结构的主要作用有、、和。
（P46～P47）3、隧道工程治水原则可概括为“、、”。
（P69）4、通常把台阶长度称为长台阶；台阶长度称为短台阶；台阶长度称为超短台阶。
（P140）5、假定将药包埋置在无限介质中进行爆破，则在远离药包中心不同位置上的爆破作用是不相同的，大致可以划分为、、、四个区域。
（P169～P170）6、通常把的爆破称为标准抛掷爆破；把的爆破称为加强抛掷爆破或扬弃爆破；把的爆破称为加强松动或减弱抛掷爆破；把的爆破称为松动爆破。
（P170）7、按炮眼所在的位置、作用、布置方式和有关参数不同可分为、和。
（P176～P177）8、常见的掏槽形式有和。
（P177～P178）9、在传统隧道施工方法中隧道支护能常分为和。
（P192）9、常用的临时支护有、、和。
（P192）10、辅助坑道的形式有、、和。
（P200～P203）11、隧道施工中常见的机械通风方式有、和。
（P205）12、隧道施工中常见的风管式通风方法有、和。
（P205）13、新奥法施工的基本原则可概括为：“、、、”。
（P231）14、对于锚杆的支护机理一般认为有以下四种：、、及。
隧道工程作业答案
《隧道工程》课程作业参考答案第一章隧道工程勘测设计1.答：依隧道类型不同而不同：①对于长大隧道，线路选线应服从于隧道选址；②对于中、短隧道，选址应服从于线路。
2.答：早进晚出。
保护洞口边仰坡的稳定。
3.答：①地质构造、岩体强度、水文地质条件、不良地质；②越岭线隧道的位置应选择穿越垭口；河谷线隧道应使隧道外侧最小覆盖厚度满足工程要求，以避免偏压。
第二章隧道主体建筑结构1.解：超高E＝0.76×V2/R=16.21cm >15cm 取为15cmd内＝4050/1200+2.7E=43.9cmd外＝4400/1200=3.7cmd总＝d内＋d外＝47.6cm (取为50cm)d偏＝(d内－d外)/2=(43.9-3.7)/2=20.1cm分段里程：d总与d偏断面：进口DK150+310～＋345d总/2与d偏/2断面：DK150+345～出口DK150+8102. 答：因台阶的不同高差逐渐改变了起坡点的高度，起坡点越高则刷坡点越低。
第三章隧道附属建筑1.答：①铁路隧道中供行人躲避列车，或堆放维修器材的洞室；②大避车洞：碎石道床，对侧150m 间距；整体道床，对侧210m间距；小避车洞：对侧30m 间距；③应避开不同衬砌类型衔接处、变形缝处、不同断面加宽处、不同围岩分界处。
2.答：①有自然通风和机械通风两种基本方式，而机械通风又有：洞口风道式通风、喷阻式通风、辅助坑道通风以及射流式通风。
②风流中性点指风速为零的点，它不会出现在纵向式通风中，而只会出现在半横向式和全横向式通风之中。
3.答：①为了让司机的眼睛逐渐适应洞内外的亮度状况；②接近段——在洞口前，从注视点到适应点之间的一段道路，不需设照明；入口段——进入隧道洞口的第一段，使司机的视力开始适应隧道内的照明光线；过渡段——介于入口段和中间段之间的照明区段，解决从入口段的高亮度到中间段的低亮度之间的的剧烈变化；中间段——司机已基本适应洞内的照明光线，中间段的基本任务就是保证行车照明；出口段——单向交通隧道中，应设置出口段照明，让司机逐渐适应由洞内到洞外的光线变化。
隧道工程习题答案
【隧道按使用功能分类时有哪些交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道交通山岭隧道的主要功能及特点 功能：既可使线路顺直，避免许多无谓的展线，缩短线路，又可以减小坡度，使运营条件得以改善，从而提高牵引定数，多拉快跑。
特点1.克服高程障碍2.裁弯取直(缩短线路) 3.避开不良地质地段4.避开其他重要建筑或工程等第一章【克服地形条件带来的高程障碍：绕行方案 路堑 隧道【山岭隧道：越岭隧道 河谷傍山隧道【地质条件选隧道位置：1.地质构造2.岩体强度3.水文地质条件4.不良地质【隧道工程勘察的基本内容是什么？地质调查后应提供的主要资料有哪些？基本内容：（1）隧道工程调查；（2）隧道线路确定；（3）洞口位置选择 提供资料：概述；地形地质说明；应交付的图文（线路地形图、洞口附近地形图、地质平面图、地质纵断面图、洞口附近地质纵断面图及洞口附近地质横断面图若干、说明书）【越岭隧道选择位置时要考虑的主要因素是什么？（1）垭口位置的选定：从地形上考虑，隧道宜选在山体比较狭隘的鞍部即垭口附近的底部通过，因为垭口处的山体相对较薄，隧道的穿越长度较短，有利于降低工程投资，但地质条件对垭口位置影响也较大，应优先选择地质相对较好的垭口。
（2）隧道高程的确定：综合考虑工程造价和运营效率等要素对隧道进行比选，给出最佳方案。
【选择洞口位置时应遵循的原则是什么？其工程意义是什么？ 原则：早进晚出。
工程意义：在决定洞口位置时，为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞，虽然使隧道长了些，但却较安全可靠。
应把握好合理的边、仰坡的坡率、和刷坡高度的衡量尺度，科学合理的选择洞口位置。
【能否解释隧道纵坡的形式、适用条件及限制坡度？纵坡的形式：单坡和人字坡。
适用条件：（1）单坡。
多用于线路的紧坡地段或是展线的地区及河谷隧道中，可以争取高程。
（2）人字坡。
多用于越岭隧道、大长隧道，尤其是越岭隧道。
限制坡度：对于车辆的行驶，线路的坡度以平坡最好，既不要冲坡也不要带制动行驶，产生的废气最少，这对于封闭的隧道是最有利的，为满足排水需要，最小坡度不宜小于3‰，一般情况下，最大坡度不宜大于3﹪。
中南大学网络教育课程考试隧道工程及答案
一、穿越溶槽方式主要有堵填或架梁跨越等。 桐油山隧道溶槽范围大，基底换填不切实际，注浆加固溶槽充填物的技术要求高，不易保证客观效果。
经过慎密的研究，决定采用架梁跨越方式穿过。这种方式能确保隧道结构不会出现由于基底承载强度的弱 化而发生沿线路纵向或横向的开裂，为保证良好的隧道质量创造了条件。 具体方案如下： 1、 弹性地基梁设计
隧道工程 第 4 页 共 3 页
2019 年 6 月(本科)
第四题答案： 塌方事故发生后，要及时对塌方体进行封闭处理，对塌方体表 面喷一层 25cm 厚的 C25 早强喷射混凝
土并挂网将塌方体封闭，然后 进行超前小导管注浆预支护加固.稳定围岩。 2.1 初期支护变形及侵限段的加固处理 塌方会导致相邻段初期支护拱部下沉变形较大，会出现裂缝、 拱 顶侵限等问题。为了防止塌方范围继续扩大，对初期支护出现裂缝、侵限地段采取了如下加固措施： (1)对初期支护变形地段的加固支护。施工后及时注浆以加固围岩，防止洞室周围围岩在围岩裂隙水的作 用下进一步扩张。 (2)对侵限的钢拱必须及时进行更换处理，更换采取间隔换拱。拱架在更换前，要对更换部位施工径向注 浆小导管,稳定拱架背后 岩体，并在拆除拱架的接头处打锁脚导管，注浆固结后对侵人二衬范围的喷射砼、 拱架进行拆除。 2.2 塌方处理总体方案 在处理、加固好未塌方段后，在做好隧道地表排水和保证安全的前提条件下，按照下列方案和工艺进行塌 方体处理。 2.2.1 加强对塌方体的监控量测 对隧道塌方范围进行定时、定位观测，随时掌握塌方体动向，并将现场数据进行回归分析，以便对围岩稳 定进行分析，修正和完善 应急方案。
为使隧道安全通过，在左、右边墙及中墙基溶槽底各设一根纵向钢筋混凝土梁(简称地基梁)跨越。梁 长 30 m ，梁高 1 m 。为了分散墙底压力，设计边墙地基梁宽 1.3 m ，中墙地基梁宽 2.7 m ，各超出 墙底宽度 15～35 cm，梁的纵向两端各留 5 m 置于基岩( Ⅲ 类围岩)上，梁中段置于溶槽充填物上。 2、穿越溶槽施工工序
隧道工程考试复习题及参考答案
中南大学现代远程教育课程考试复习试题及参考答案隧道工程一、名词解释题1.非电化隧道2.翼墙式洞门3.围岩失稳4.斜眼掏槽5.矿山法6.硬岩7.曲线隧道8 .隧道预支护9.围岩压力10喷锚支护11.开敞式掘进机12.围岩13.防水板14.二次衬砌15.非电控制爆破二、填空题1. 在地下水发育地段，隧道结构的施工缝应该采用防止漏水。
2. 混凝土衬砌截面的最小厚度是m。
3. 当遇到不良地质时，隧道选线应尽可能的。
4. 铁路曲线隧道不同加宽断面的衔接是采用。
5. 预裂爆破的特征是。
6. 温克尔假定认为，某点的与该点的变形成正比。
7. 隧道围岩分级共分为级，级别越小，则围岩越。
8．公路隧道的运营通风要求比较高，是否设置通风机械的因素是和。
9. 在直刚法计算中，衬砌结构的边界条件是。
10. 在隧道的设计中，是否布置辅助坑道，主要考虑。
11．隧道施工循环中的关键工序是和，因为它们所占的时间比例最大。
12．隧道与地面建筑物的根本区别是。
13. 在新奥法施工中，控制爆破、和是必不可少的重要手段。
14. 在确定隧道纵坡时，如果是紧坡地段，应该设计成坡。
15．洞口地形图的主要作用是，它的比例一般采用。
16．在山岭隧道施工方法中，适应性最强的是法，它可以通过调节的长度来适应不同的地质条件。
17. 隧道建筑限界是确定的主要依据。
18. 当隧道翻越分水岭时，为了尽量减少隧道的长度，建议从穿越。
19. 当隧道的走向与地质结构面时，可以最大限度地减少因结构面的滑动而产生的20．对于水平成层的岩层，锚杆的作用体现为。
21. 新奥法和传统矿山法都属于范畴。
22. 在干喷法中，拌和料与是分开的。
23. 当隧道的埋深超过一定值之后，围岩压力就与无关。
24. 削竹式洞门的适应条件是。
25. 洞口边仰坡的开挖高度是控制的关键。
不利影响。
26. 喷锚支护既是支护，同时也是支护。
27．棚洞是结构，它的承载能力比拱式明洞要。
28. “撑靴”是指的支撑千斤顶。
隧道工程课后习题答案 (2)
隧道工程【隧道按使用功能分类时有哪些交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道按界面形式分为：圆形、马蹄形、矩形隧道交通隧道包括：公路隧道、铁路隧道、水底隧道、地下隧道、航运隧道、人行隧道交通山岭隧道的主要功能及特点功能：既可使线路顺直，避免许多无谓的展线，缩短线路，又可以减小坡度，使运营条件得以改善，从而提高牵引定数，多拉快跑。
特点1.克服高程障碍2.裁弯取直(缩短线路) 3.避开不良地质地段4.避开其他重要建筑或工程等第一章【克服地形条件带来的高程障碍：绕行方案路堑隧道【山岭隧道：越岭隧道河谷傍山隧道【地质条件选隧道位置：1.地质构造2.岩体强度3.水文地质条件4.不良地质【隧道工程勘察的基本内容是什么？地质调查后应提供的主要资料有哪些？基本内容：（1）隧道工程调查；（2）隧道线路确定；（3）洞口位置选择提供资料：概述；地形地质说明；应交付的图文（线路地形图、洞口附近地形图、地质平面图、地质纵断面图、洞口附近地质纵断面图及洞口附近地质横断面图若干、说明书）【越岭隧道选择位置时要考虑的主要因素是什么？（1）垭口位置的选定：从地形上考虑，隧道宜选在山体比较狭隘的鞍部即垭口附近的底部通过，因为垭口处的山体相对较薄，隧道的穿越长度较短，有利于降低工程投资，但地质条件对垭口位置影响也较大，应优先选择地质相对较好的垭口。
（2）隧道高程的确定：综合考虑工程造价和运营效率等要素对隧道进行比选，给出最佳方案。
【选择洞口位置时应遵循的原则是什么？其工程意义是什么？原则：早进晚出。
工程意义：在决定洞口位置时，为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞，虽然使隧道长了些，但却较安全可靠。
应把握好合理的边、仰坡的坡率、和刷坡高度的衡量尺度，科学合理的选择洞口位置。
【能否解释隧道纵坡的形式、适用条件及限制坡度？纵坡的形式：单坡和人字坡。
适用条件：（1）单坡。
多用于线路的紧坡地段或是展线的地区及河谷隧道中，可以争取高程。
中南大学《隧道工程》考试
《交通隧道工程》复习题一、名词解释1、单斜构造（P17）是指成层的岩层向一个方向倾斜的地质构造。
2、褶曲构造（P18）是指成层的岩层在层理平行方向受挤压作用而形成的一种地质构造。
3、断层（19）是指岩层在层理垂直方向受挤压或拉伸作用类似剪切破坏而形成的一种地质构造。
4、隧道净空（P27）是指隧道衬砌内轮廓线所包围的空间。
5、隧道建筑限界（P27）是指隧道衬砌内缘不能侵入的轮廓线。
6、围岩（P73）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周围部分岩体。
7、膨胀土（P156）是指土中粘土矿物成份主要由亲水性矿物组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂二重特性、湿胀干缩往复变形的高塑性粘性土。
8、爆破漏斗（P170）在有临空面的情况下，炸药爆炸形成的一个圆锥形的爆破凹坑称之为爆破漏斗。
9、最小抵抗线（P170）是指形成爆破漏斗时药包中心到自由面的最短距离。
10、爆破漏斗半径（P170）最小抵抗线与自由面交点到爆破漏斗边沿的距离。
11、破裂半径（P170）药包中心到爆破漏斗边沿的距离12、爆破作用指数（170）爆破漏斗半径与最小抵抗线距离的比值称为爆破作用指数。
13、殉爆（P173）一个药包（主动药包）爆炸后能引起与它相接触的邻近药包（被动药包）爆炸，这种现象称为被动药包的殉爆。
14、爆力（P173）炸药爆炸时对周围介质做功的能力称为爆力。
15、猛度（P173）炸药爆炸后对与之接触的固体介质的局部破坏能力称为猛度。
16、殉爆距离（P173）是指采用同性质等直径药卷时主动药包能引起被动药包殉爆的最大距离。
17、安定性（P173）炸药的安定性是指其物理化学性质的安定性，主要表现为吸湿、结块、挥发、渗油、老化、冻结和化学分解等。
18、光面爆破（P182）是控制爆破的一种，是通过合理确定轮廓面炮眼的各项爆破参数，使爆破后轮廓面整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的震动和破坏，尽可能维持围岩原有完整性和稳定性。
隧道工程-中南大学网络教育2015年6月课程考试习题解析
《隧道工程》试题考试说明：1.首先下载试题及《标准答卷模版》，完成答题后，答卷从网上提交。
2.答卷电子稿命名原则：学号.doc。
如：11031020512002.doc。
3.网上提交起止时间：2015年5月15日8：00—6月26日00：00。
试题：一、叙述地下结构与地面结构的主要区别。
（20分）二、什么是隧道围岩的稳定性？它所涉及的内容可概括为哪些方面？（20分）三、一个具备中型施工机具的工程队，在Ⅳ级围岩中施工，请确定施工方法，绘出横断面施工分块图，并说明其优缺点。
（20分）四、分析某一隧道特殊地质地段的塌方原因，提出处理方法？（20分）五、围岩压力与洞室大小是否有关？试从统计法、普氏法和泰沙基法这三种计算围岩压力的方法中说明围岩压力与洞室大小的关系。
（20分）《隧道工程》答卷本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。
签名________________学号______________________专业____________________学习中心___________________试题：一、叙述地下结构与地面结构的主要区别。
（20分）答地下结构与地面结构的主要区别：1.赋存环境不同；2.物理力学参数；3.受力条件的不同；4.地下工程支护结构安全与否，既要考虑到支护结构能否承载，又要考虑围岩会不会失稳；5.地下工程中作用在支护结构上的荷载受到施工方法和施工时间的影响。
二、什么是隧道围岩的稳定性？它所涉及的内容可概括为哪些方面？（20分）围岩稳定性：隧道开挖后，围岩自身在不支护条件下的稳定程度。
围岩的稳定性直接影响到支护结构的设计与施工，影响到工程造价。
影响围岩稳定性的主要因素：（1）地质因素：地质的好坏程度（2）人为因素：工程活动所造成的人为因素:①隧道尺寸和横断面形状,②支护结构的性质：弱、强,③开挖方法三、一个具备中型施工机具的工程队，在Ⅳ级围岩中施工，请确定施工方法，绘出横断面施工分块图，并说明其优缺点。
隧道工程考试复习题及参考答案
中南大学现代远程教育课程考试复习试题及参考答案隧道工程一、名词解释题1.非电化隧道2.翼墙式洞门3.围岩失稳4.斜眼掏槽5.矿山法6.硬岩7.曲线隧道8 .隧道预支护9.围岩压力10喷锚支护11.开敞式掘进机12.围岩13.防水板14.二次衬砌15.非电控制爆破二、填空题1. 在地下水发育地段，隧道结构的施工缝应该采用防止漏水。
2. 混凝土衬砌截面的最小厚度是m。
3. 当遇到不良地质时，隧道选线应尽可能的。
4. 铁路曲线隧道不同加宽断面的衔接是采用。
5. 预裂爆破的特征是。
6. 温克尔假定认为，某点的与该点的变形成正比。
7. 隧道围岩分级共分为级，级别越小，则围岩越。
8．公路隧道的运营通风要求比较高，是否设置通风机械的因素是和。
9. 在直刚法计算中，衬砌结构的边界条件是。
10. 在隧道的设计中，是否布置辅助坑道，主要考虑。
11．隧道施工循环中的关键工序是和，因为它们所占的时间比例最大。
12．隧道与地面建筑物的根本区别是。
13. 在新奥法施工中，控制爆破、和是必不可少的重要手段。
14. 在确定隧道纵坡时，如果是紧坡地段，应该设计成坡。
15．洞口地形图的主要作用是，它的比例一般采用。
16．在山岭隧道施工方法中，适应性最强的是法，它可以通过调节的长度来适应不同的地质条件。
17. 隧道建筑限界是确定的主要依据。
18. 当隧道翻越分水岭时，为了尽量减少隧道的长度，建议从穿越。
19. 当隧道的走向与地质结构面时，可以最大限度地减少因结构面的滑动而产生的20．对于水平成层的岩层，锚杆的作用体现为。
21. 新奥法和传统矿山法都属于范畴。
22. 在干喷法中，拌和料与是分开的。
23. 当隧道的埋深超过一定值之后，围岩压力就与无关。
24. 削竹式洞门的适应条件是。
25. 洞口边仰坡的开挖高度是控制的关键。
不利影响。
26. 喷锚支护既是支护，同时也是支护。
27．棚洞是结构，它的承载能力比拱式明洞要。
28. “撑靴”是指的支撑千斤顶。
隧道工程施工课后作业
隧道工程施工课后作业隧道工程施工是一项复杂而又具有挑战性的工程，需要对地质条件、地下水和地下构造进行综合分析，并结合施工技术和设备，进行合理安全的施工。
本文将从隧道工程施工的前期准备、施工工艺和设备、施工过程中的安全管理等方面展开分析。
一、隧道工程施工的前期准备1.地质勘察和分析在进行隧道工程施工前，首先需要对隧道所在地区的地质情况进行详细勘察和分析。
地质勘察是隧道工程建设的前提和基础，在地质勘察中要对地质构造、地层岩性、地下水情况、断裂带和岩性变化等进行细致的调查和分析，以确保在施工过程中发现并处理地质灾害和地下水涌出等问题。
2.施工方案和施工工艺设计根据地质勘察和分析结果，结合施工条件和要求，进行合理安全的施工方案和工艺设计。
隧道工程施工中常用的工艺包括爆破法、盾构法、挖掘和支护法等，需要根据具体情况选择合理的施工工艺，并进行详细的施工方案设计。
3.物资和设备准备隧道工程需要大量的物资和设备进行施工，包括爆破器材、盾构机、挖掘机械、支护材料等。
在进行隧道工程施工前，需要对所需物资和设备进行详细的准备，确保在施工过程中能够满足需要。
4.安全和环保措施的规划隧道工程施工涉及到大量的工程爆破和地下开挖等工作，需要采取一系列的安全和环保措施，确保施工过程中不发生安全事故和环境污染。
在施工前需要制定详细的安全和环保规划，明确施工中的安全责任和应急预案。
二、隧道工程施工的工艺和设备1.爆破法爆破法是隧道工程中常用的施工工艺，适用于一些地质条件比较坚硬的地层。
爆破法的施工流程包括挖掘、钻孔、充填炸药和起爆等环节，在进行施工时需要注意爆破的准确性和安全性，以及对爆破后的岩石碎片进行清理和处理。
2.盾构法盾构法是一种适用于软土、砂质土和砾石层的施工工艺，在盾构法中需要使用盾构机进行推进，并同时进行土体的切割和运输。
盾构法的施工过程需要注意施工机具的操作和维护，以及对隧道内部的排水和支护。
3.挖掘和支护法在一些岩石比较坚硬和地质条件较复杂的地区，需要采用挖掘和支护法进行隧道工程施工。
隧道工程课后习题参考答案
隧道工程课后习题参考答案一、名词解释：1、隧道：修建在地下、两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道。
2、复合式衬砌：把衬砌结构分成不止一层，在不同的时间上先后施作的衬砌。
3、洞门：在隧道洞口用圬工结构砌筑并加以一定建筑物装饰的支挡结构物。
4、明洞：用明挖法修建的隧道。
5、避车洞：列车通过隧道时，为保证洞内人员及维修设备安全，在隧道两侧边墙上交错均匀地修建了洞室，用于躲避列车，故称之为避车洞。
6、纵向式通风：在通风机的作用下使风流沿着隧道全长方向流动的通风方式。
7、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(土)体。
8、围岩分级：根据岩体的若干指标，按照稳定性将围岩分成不同的级别。
9、洞口段：指洞口浅埋段，即开挖可能给洞口地表造成不良影响的范围。
10、岩爆：岩体中聚集的高弹性应变能因隧道开挖而发生的一种应力突发现象。
二、简答题：1.隧道按使用功能分类时有哪些？答：交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军工与人防工程2.交通山岭隧道的主要功能及特点。
答：功能：1.克服高程障碍，2.裁弯取直(缩短线路)，3.避开不良地质地段，4、避开其他重要建筑物等；特点：优点1.缩短线路长度，减少能耗， 2.节约地皮，3.有利于环境保护 ,4.应用范围广泛；缺点1.造价较高， 2.施工期限，3.施工作业环境和条件较差。
3.隧道工程勘察的基本内容是什么？地质调查后应提供的主要资料有哪些？答：基本内容：（1）隧道工程调查，（2）隧道路线确定，（3）洞口位置选择。
资料选择：隧道所在地区自然条件调查、隧道工程对周围环境影响的调查、工程地质及水文地质的勘察、地形测量、导线测量。
4.越岭隧道位置选择时要考虑的主要因素是什么？答：路线总方向上的垭口2.地质条件3.隧道长度4.两侧展线难易程度5.工程量大小6.路、桥、隧总体线形。
5.选择洞口位置时应遵循的原则是什么？期工程意义是什么？答：原则：早进洞、晚出洞意义：确保施工、运营的安全。
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第1章隧道工程勘测设计1.隧道选址与线路选线有什么关系？2.确定洞口位置的原则是什么？请解释其工程含义。
3.在按地质条件选择隧道位置时，所需要的地质资料有哪些？如何考虑地形条件对隧道位置的影响？第2章隧道主体建筑结构1.某新建铁路非电化曲线隧道，已知圆曲线半径R＝1200m，缓和曲线长l=50m,远期行车速度V=160km/h，隧道里程为：进口DK150+310；出口DK150+810；ZH点DK150+320；YH 点DK151+000。
试求：各段加宽值与隧道中线偏移值。
要求按教材P32图2-7所示，表示清楚，并注明不同加宽的分段里程。
( 注：超高值以0.5cm取整，最大采用15cm；加宽值取为10cm的整数倍；偏移值取至小数点后2位）2. 为什么说台阶式洞门能降低边仰坡开挖高度？第3章隧道附属建筑1.什么是避车洞？避车洞的设置间距是多少？在布置避车洞时应该避开哪些地方？2.营运隧道的通风方式有哪些？什么是风流中性点？它与通风方式的关系怎样？3.为什么公路隧道要设置不同的照明亮度段？它们各自的作用是什么？第4章隧道围岩分类与围岩压力1.影响围岩稳定性的主要因素有哪些？围岩分级主要考虑什么因素？围岩分级的基本要素是哪几种？我国铁路隧道围岩分级主要考虑哪些因素？已知某隧道所处围岩节理发育，Rb＝26MPa，试问这是属于哪一级围岩？2. 某隧道内空净宽6.4m，净高8m，Ⅳ级围岩。
已知：围岩容重γ＝20KN/m3，围岩似摩擦角φ＝530，摩擦角θ＝300，试求埋深为3m、7m，15m处的围岩压力。
第5章隧道衬砌结构计算1.已知作用在衬砌基底面上的轴力N=870KN，弯矩M=43.5KN.m,墙底厚度h=0.6m，围岩抗力系数为150MPa/m。
试求墙底中心的下沉量及墙底发生的转角。
2. 什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置？试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。
(注：抗力方向以挤压围岩为正)3.一对称等厚平拱，衬砌厚度为50 cm，已知内力如图示，墙底抗力系数Kd=350 MPa/m,请求出墙底中心水平位移、垂直位移以及墙底截面转角(注：图中1、2、3为截面编号)。
第6章隧道施工方法1.采用台阶法施工时，影响台阶长度的主要因素是什么？环形开挖留核心土法是如何稳定开挖工作面的？2.在隧道分部开挖施工中，这些术语指的是开挖的哪些部位？落底、拉中槽、导坑、挖马口。
3.指出错误，并改正之：某隧道位于软弱破碎地层中，采用长台阶法施工。
施工过程中发现洞室周边位移加速度等于零，因而断定围岩变形已经稳定。
4.指出错误，并改正之：新奥法施工时，隧道开挖后，为了调动围岩的承载能力，不宜立即喷射混凝土，而应经量测后，再施喷。
为了隧道的稳定，复合式衬砌应在锚喷支护完毕后立即修筑内层模筑混凝土衬砌。
第7章隧道钻爆施工作业1.请解释“临时支护”、“初期支护”与“永久支护”的含义，并各举一例说明之。
2.某隧道的导坑，尺寸为2.8m×2.8m，Ⅴ级围岩，岩石等级为坚石f=8，采用斜眼掏槽，2号岩石硝铵炸药，药卷直径32mm,装药系数可取为0.6。
试问：⑴炸药用量；⑵炮眼深度；⑶炮眼数量。
第8章隧道施工的辅助坑道及辅助作业1.隧道施工的辅助作业有哪些？2.为什么有的隧道必须采用辅助坑道？选择辅助坑道时必须考虑哪些条件？3.隧道施工通风有几种方式？用得最多的是哪一种？它又分为几种什么样的方式？4.一座隧道，Ⅰ级围岩，断面积约为75m2,钻爆法施工，洞内同时工作的最多人数为35人。
请按保证洞内人员新鲜空气要求计算通风机应提供的风量。
第9章新奥法1.已知一座深埋圆形隧道，开挖直径10m，，拱顶以上岩层覆盖厚度495m，围岩容重γ＝20KN/m3，弹性模量E=104MPa，粘结力C=1.5MPa，围岩内摩擦角φ＝300，侧压力系数λ=1，泊松比μ=0.2。
试问：①开挖后不支护状态下，围岩是否出现塑性区？②如果出现，问塑性区半径是多少？③假定支护阻力Pa=8.5MPa，问洞室周边位移是多少？2.某单线铁路隧道，对量测数据进行回归分析后，知位移时态曲线方程为。
已知隧道极限相对位移值为144mm，开挖6天后洞周实测相对位移值为64mm。
试从位移值、位移速度、位移加速度三方面判断开挖6天后的隧道稳定性。
3.某单线铁路隧道，位移时态曲线方程为。
若以位移速度小于0.2mm/日为隧道稳定的判断准则，试从位移速度和位移加速度这两方面判断隧道能否稳定？需要多长时间才能稳定？是否需要采取加强措施？第10章隧道掘进机施工岩石掘进机的适应条件？岩石掘进机有哪些类型？第11章高速铁路的隧道施工1. 高速铁路隧道会产生怎样的空气动力学效应？2. 如何克服空气动力学的不良效应影响？第12章隧道施工组织与管理1. 隧道现场施工的特点是什么？2. 如何加快施工进度？第13章隧道的营运管理与养护维修1. 隧道养护工作的原则是什么？2. 隧道病害治理的主要内容有哪些？3. 衬砌裂缝的延展方向与隧道的稳定性有何关系？习题参考答案第1章隧道工程勘测设计1.答：依隧道类型不同而不同：①对于长大隧道，线路选线应服从于隧道选址；②对于中、短隧道，选址应服从于线路。
2.答：早进晚出。
保护洞口边仰坡的稳定。
3.答：①地质构造、岩体强度、水文地质条件、不良地质；②越岭线隧道的位置应选择穿越垭口；河谷线隧道应使隧道外侧最小覆盖厚度满足工程要求，以避免偏压。
第2章隧道主体建筑结构1.解：超高E＝0.76×V2/R=16.21cm >15cm 取为15cmd内＝4050/1200+2.7E=43.9cmd外＝4400/1200=3.7cmd总＝d内＋d外＝47.6cm (取为50cm)d偏＝(d内－d外)/2=(43.9-3.7)/2=20.1cm分段里程：d总与d偏断面：进口DK150+310～＋345d总/2 与d偏/2 断面： DK150+345～出口DK150+8102. 答：因台阶的不同高差逐渐改变了起坡点的高度，起坡点越高则刷坡点越低。
第3章隧道附属建筑1.答：①铁路隧道中供行人躲避列车，或堆放维修器材的洞室；②大避车洞：碎石道床，对侧150m间距；整体道床，对侧210m间距；小避车洞：对侧30m 间距；③应避开不同衬砌类型衔接处、变形缝处、不同断面加宽处、不同围岩分界处。
2.答：①有自然通风和机械通风两种基本方式，而机械通风又有：洞口风道式通风、喷阻式通风、辅助坑道通风以及射流式通风。
②风流中性点指风速为零的点，它不会出现在纵向式通风中，而只会出现在半横向式和全横向式通风之中。
3.答：①为了让司机的眼睛逐渐适应洞内外的亮度状况；②接近段——在洞口前，从注视点到适应点之间的一段道路，不需设照明；入口段——进入隧道洞口的第一段，使司机的视力开始适应隧道内的照明光线；过渡段——介于入口段和中间段之间的照明区段，解决从入口段的高亮度到中间段的低亮度之间的的剧烈变化；中间段——司机已基本适应洞内的照明光线，中间段的基本任务就是保证行车照明；出口段——单向交通隧道中，应设置出口段照明，让司机逐渐适应由洞内到洞外的光线变化。
而双向交通隧道中，无出口段照明。
第4章隧道围岩分类与围岩压力1.答：影响围岩稳定性的主要因素：①地质因素；②人为因素围岩分级主要考虑：地质因素围岩分级的基本要素：4种①岩性要素――强度、变形性质等（力学性质）；②地质构造要素―指围岩的完整性状态；③地下水要素――地下水对围岩的软化作用；④地应力要素――初始地应力对围岩产生岩爆、裂缝、岩体剥离与位移等作用。
我国铁路隧道围岩分级主要考虑因素有4种：①岩体的结构特征与完整性状态；②岩石强度；③地下水；④初始地应力这是Ⅳ级围岩，软岩。
2. 解：①求自然拱高度；②判断深浅埋分界；③分别按土柱法、一院法、统计法求围岩压力。
结果(小数点后四舍五入)：埋深3m时： q=128KPa， e=31KPa；埋深7m时： q=60KPa， e=16KPa；埋深15m时：q=84KPa，e=(13～25)KPa；第5章隧道衬砌结构计算1.解：运用温氏假定解之。
①②2. 什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置？试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。
(注：抗力方向以挤压围岩为正)解：①抗力设置方向提问，见教材P108。
②见图1：抗力Ri′=Ki.Si′.δi′，将其沿x、y方向分解为：Rix=-Ri′.sinφi ①Riy=Ri′.cosφi ②见图2，将节点产生的水平位移与垂直位移合成为径向位移：δi′=-uix. sinφi+uiy. cosφi故有：Ri′= Ki.Si′.δi′= Ki.Si′.( -uix. sinφi+uiy. cosφi)将其代入①②，得：Rix= Ki.Si′.( sin2φi. uix- sinφi. cosφi. uiy)Riy= Ki.Si′.( -cosφi.sinφi.uix+cos2φi.uiy)写成矩阵形式后得抗力单刚(元素)：Ki.Si′. sin2φi -Ki.Si′. cosφi.sinφi-Ki.Si′. cosφi.sinφi Ki.Si′.cos2φi0 00 00 00 03.解：求墙底中心水平位移：墙底中心应力σ中＝287kn.m/0.5m=574KN/m2由温氏假定：δ中＝σ中/Kd=574 KN/m2 /350000 kn/m3=0.164cm (1Mpa =1000kn/m2)墙底中心水平位移＝0.164×cos 600=0.082cm墙底中心垂直位移＝0.164×sin 600=0.142cm在弯矩M作用下，墙底边缘应力σ边=M/W=15/(0.52/6)=360kn/m2，由温氏假定：边缘垂直于墙底面的位移δ边=σ边/Kd=360/350000=0.00103m=0.103cm墙底截面转角β=0.103/25=0.00412=0.236°第6章隧道施工方法1.答：①地质因素，在软弱围岩中，为了及时形成封闭支护结构，应减小台阶长度；②进度因素，在较好围岩中为了加快进度，在机械设备允许的情况下，应适当延长台阶长度。
③“环”法：利用核心土稳定工作面，且能及时施作拱部初期支护。
2.答：落底——开挖隧道底部中槽——开挖隧道中部导坑——于隧道断面中先行开挖的部分均称为导坑，有上部弧形导坑、侧壁导坑、中导坑等。
挖马口——先拱后墙法施工中，开挖边墙。
3.答：错误——长台阶法、断定围岩变形已经稳定。
4.答：错误——不宜立即喷射混凝土、锚喷支护完毕后立即修筑内层模筑混凝土衬砌。
第7章隧道钻爆施工作业1.答：临时支护—仅在开挖过程中对围岩起支承作用，如木支撑；初期支护—隧道开挖后及时施作，兼有临时支护与加强围岩自稳能力的作用，如喷锚支护；永久支护—隧道结构的支承结构，如整体式衬砌。