西南交大2019隧道工程作业全

隧道工程8. 与地面建筑工程相比，隧道工程更加复杂、建设风险更大、建设周期更长、单位造价更高，主要表现为、、、这四个方面的特点。

答：建设工程处于地质体中,基础理论体系尚未建成,建设工程具有复杂性,体现人文、自然和谐性9. 隧道的种类繁多，根据所处地域位置及功用不同，可归纳为、、、、。

答：山岭隧道 , 城市地下铁路 , 城市地铁 ,水下隧道 ,城市地下空间利用10.隧道工程的施工方法主要有、、以及等。

答：明挖法、盾构法、掘进机法、矿山法11. 就承载衬砌而言，根据支护结构的机理可以分为、、。

答：复合式衬砌、单层衬砌、装配式衬砌。

12. TSP超前地质预报答：TSP超前地质预报系统是专门为隧道与地下工程超前地质预报研制开发的设备，它为方便快捷地预报掌子面前方100～350m范围内的地质情况提供了一种强有力的方法和工具。

预报原理：TSP(Tunnel Seismic Prediction)超前预报系统是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧洞掌子面前方及周围临近区域的地质情况。

13. 初始地应力场答：初始地应力场是指隧道开挖前的围岩的初始静应力场，它的形成与围岩构造、性质、埋藏条件以及构造运动的历史有密切关系，问题比较复杂。

初始地应力场由两种力系构成，即14. 围岩分级答：依据各种围岩的物理性质之间存在的内在联系和规律，可将围岩划分为若干级，这就是围岩分级。

15. 荷载—结构计算法答：地层对结构的作用只是产生作用在地下结构上的荷载（包括主动的地层压力和由于围岩约束结构变形而形成的弹性反力），以计算衬砌在荷载作用下产生的内力和变形的方法称为荷载—结构计算法。

16. 连续介质模型答：17. 围岩压力答：广义地讲，我们将隧道开挖后的应力状态的全部作用称为围岩压力。

目前一般工程中所认为的围岩压力，是指由于洞室开挖后的应力状态，围岩产生变形或破坏所引起的作用在衬砌上的压力。

18. 围岩特征曲线答：围岩特征曲线表明围岩在洞室周边所需提供的支护阻力与其周边位移的关系：在洞周极限位移范围内，容许围岩的位移增加，所需要的支护阻力减小，而应力重分布的结果大部分由围岩承担。

19. 新奥法答：新奥法（New Austrian Tunneling Method）是以控制爆破（光面、预裂爆破等）为开挖方法，以喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩的变形，动态修正设计参数和变动施工的一种隧道施工法。

20. 请简述超前锚杆的布置原则？答：请简述超前锚杆的布置原则？答：超前锚杆的布置原则为1)超前锚杆的安装必须作为开挖循环的一个组成部分来完成，旨在作为超前预支护及加固岩体的作用。

2)超前锚杆的设置充分考虑岩体的结构面特性和围岩地质情况。

3)超前锚杆外插角：10~30°。

4)超前锚杆纵向两排的水平投影应有不小于100cm的搭接长度。

5)超前锚杆尾端一般焊接在钢拱架上，以增强共同支护作用。

21. 试简述超前小导管的技术特点答：答：1）超前小导管施工简易，应急速度快，比超前锚杆支护能力大；2）比管棚简单易行、灵活、经济、施工速度快，但支护能力较弱；3）格栅内空间被喷射混凝土充填，其表面被覆盖，所形成的初期支护具有较强的承载能力，并有一定的防水性能；4）与围岩紧密粘结，形成一个刚度较接近的共同变形体，易形成有效的压力拱，使隧道结构受力条件趋于合理。

5）注浆结束后，应做一定数量的钻孔检查或用声波探测仪检查注浆效果，如未达到要求，应进行补注浆。

6）注浆后应视浆液种类，等待4h (水泥－水玻璃浆)~8 h(水泥浆)方可开挖，开挖长度应按设计循环进尺的规定，以保留一定长度的止浆墙。

22. 试简述浅埋地表注浆的工艺要点？答：1）定孔位：先将场地清理整平压实，做好排水坡和临时排水沟，根据施工图纸测出注浆孔位置，并用木桩做好标记。

注浆孔布置采用梅花型布置，孔间距2m×2m。

2）钻机与注浆设备就位：注浆孔位标定后，移动钻机至钻孔位置，用倾斜尺、水平尺等工具调整机座水平，安装配套设备，固定注浆管线。

3）钻进：将钻杆对准所标孔位，用φ70钻头开孔钻进，保证开孔直径≮70mm，注浆孔终孔直径≮52mm。

开孔时轻加压、慢速、大水量钻进，防止浆孔开斜。

钻头钻进至一定深度，采用套管护壁。

注浆加固深度为隧道仰拱以下2.0m。

4）注浆加固施工23. 请简要回答水平旋喷注浆加固土体的原理？答：该方法的原理是通过水平钻机成孔，钻到设计位置以后，随着钻杆的退出，用水泥浆或水泥－水玻璃双浆液旋喷注入钻成的孔腔，通过高压射流切割腔壁土体，被切割下的土体与浆液搅拌混合、固结形成直径600mm左右的固结体，同时周围地层受到压缩和固结，其土体的物理力学性能得到一定程度的改善。

24. 隧道洞门的主要形式及其适用条件？答：洞门的主要形式及其适用条件如下所述：1）环框式洞门。

将衬砌略伸出洞外，增大其厚度，形成洞口环框，适用于洞口石质坚硬、地形陡峻而无排水要求的场合。

2）端墙式洞门。

适用于地形开阔、地层基本稳定的洞口；其作用在于支护洞口仰坡，并将仰坡水流汇集排出。

3）翼墙式洞门。

在端墙的侧面加设翼墙而成，用以支撑端墙和保护路堑边坡的稳定，适用于地质条件较差的洞口；翼墙顶面和仰坡的延长面一致，其上设置水沟，将仰坡和洞顶汇集的地表水排入路堑边沟内。

4）柱式洞门。

当地形较陡，地质条件较差，且设置翼墙式洞门又受地形条件限制时，可在端墙中设置柱墩，以增加端墙的稳定性，这种洞门称为柱式洞门。

它比较美观，适用于城郊、风景区或长大隧道的洞口。

5）台阶式洞门。

在傍山地区，为了降低仰坡的开挖高度，减少土石方开挖量，可将端墙顶部作成与地表坡度相适应的台阶状，称为台阶式洞门。

25. 请简述单侧壁导坑法的施工工序？答：单侧壁导坑法的施工顺序为：（a）开挖侧壁导坑，施作初期支护并尽快封闭；（b）开挖上台阶，施作拱部初期支护，使其一侧支承在导坑的初期支护上，另一侧支承在下台阶上；（c）开挖下台阶，施作边墙初期支护并尽快施作底部初期支护，使整个断面闭合以提高结构刚度；（d）拆除侧壁导坑临空部分的初期支护；（e）施作二次模筑混凝土衬砌。

26. 请简述直眼掏槽的优缺点？答：直眼掏槽的优点：直眼掏槽在各种硬度的岩层中都可以使用，一般用于中硬岩层或坚硬岩层；炮眼深度不受开挖断面宽度和高度的限制，适宜钻凿较深的炮眼而提高每循环的进尺；炮眼容易控制，钻眼时干扰少，便于多台凿岩机同时作业，提高凿眼效率；容易控制眼底深度，使眼底在同一垂直面上；炮眼利用率高，可达90%～100%；石碴抛掷距离较近，不易打坏支护及机具设备等。

直眼掏槽的缺点：炮眼数目较多，需要炸药数量也较多；钻眼要求精确。

8.对于复合式衬砌，初期支护的主要方式有、、、或它们之间的组合支护等。

答：锚杆、喷射混凝土、钢架、钢筋网9.拱式明洞可分为＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿＿三种结构形式。

答：对称路堑式、偏压路堑式、单压路堑式10. 棚式明洞主要分为＿＿＿＿、＿＿＿和＿＿三种结构形式。

答：盖板式、刚架式和悬臂式11. 隧道内附属构筑物主要包括＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿等。

答：电缆槽、水沟、专用洞室、管线过轨预埋件12.单层衬砌答：在取消防水板的前提下，洞室开挖后立即喷射一层具有防水性能的混凝土，并根据围岩级别设置必要的支护构件，然后根据耐久性及平整度的要求，再施作一层或多层混凝土，构成层间具有很强粘接力并可充分传递剪力的支护体系叫单层衬砌。

13. CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构答：它是将预制的双块式轨枕组装成轨排，以现场浇注混凝土方式将轨枕浇入均匀连续的钢筋混凝土道床内，并适应zpw-2000轨道电路的无砟轨道结构型式。

14.复合式衬砌答：复合式衬砌由初期支护和二次衬砌组成，中间加设薄膜防水层。

初期支护是由锚杆、钢筋网和喷射混凝土，必要时有钢架构成的支护结构体系；二次衬砌是初期支护的必要补充，在Ⅲ级及以上围岩中按安全储备设计，但在软弱围岩中，承受相应的形变压力。

15.交叉中隔壁法答：交叉中隔壁法：交叉中隔法是在软弱围岩大跨隧道中，先开挖隧道的一侧的一或二部分，施做部分中隔壁墙，再开挖隧道另一侧的一或二部分，然后再开挖最先施工一侧的最后部分，并延长中隔壁墙，最后开挖剩余部分的施工方法。

16.预裂爆破答：预裂爆破：是一种控制软质岩体开挖轮廓线，使之光滑、平整，在整个爆破循环中要最先起爆周边眼，在岩体中沿着周边炮眼之间要先炸出一道裂缝，减少对保留区围岩产生的扰动和破坏。

17.炮眼利用率答：炮眼利用率：是指炮眼已爆炸部分长度与炮眼实际长度的比值，其值可用下式计算：18.初期支护答：初期支护：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，称为初期支护。

19.喷射混凝土答：喷射混凝土：喷射混凝土既是一种新型的支护结构，又是一种新的施工工艺。

它是使用混凝土喷射机，按一定的混合程序，将掺有速凝剂的细石混凝土，喷射到岩壁表面上，并迅速固结成一层支护结构，从而对围岩起到支护作用。

20.请简要说明锚杆的布置原则？答：答：布置的原则：①在隧道横断面上，锚杆宜垂直隧道周边轮廓布置，对水平成层岩层，应尽可能与层面垂直布置，或使其与层面呈斜交布置。

②在岩面上锚杆宜成菱形排列，纵、横间距为0.6~1.5m，其密度约为0.6~3.6根/m2；③锚杆间距不宜大于锚杆长度的1/2，在Ⅳ、Ⅴ级围岩中，锚杆间距宜为0.5~1.2m，但当锚杆长度超过2.5m时，若仍按间距不大于1/2锚杆长度的规定，则锚杆间的岩块可能因咬合和连锁不良而导致掉块坠落，为此，其间距不宜大于1.25m。

我国《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》规定：在围岩条件较好的I~Ⅲ级岩层，可以采用喷锚支护，锚杆长度为1.5~3.0m；在围岩条件中等和较差的Ⅲ~Ⅵ级岩层中，作为复合衬砌中初期支护的锚杆，单线隧道锚杆长度为2.0~3.0m，双线隧道锚杆长度为2.0~3.5m。

21.请简要回答喷纤维混凝土和喷普通混凝土的区别？答：答：钢纤维喷射混凝土是在喷射混凝土中加入钢纤维，弥补喷射混凝土的脆性破坏缺陷，改善喷射混凝土的物理力学性能。

喷纤维混凝土与喷普通混凝土的最大区别是：1)弯曲拉伸及抗剪强度大；2)峰值强度后的残留强度大；3)峰值强度后的变形能力及韧性大，开裂发生后也能传递拉力；4)耐冲击、抗冻融性好。

22.请简要回答钢拱架的性能特点及施工要点？答：答：性能特点(1)钢拱架的整体刚度较大，可以提供较大的早期支护刚度；型钢拱架较格栅钢架能更早承载。

(2)钢拱架可以很好地与锚杆、钢筋网、喷射混凝土相结合，构成联合支护，增强支护的有效性，且受力条件较好。

尤以格栅钢架结合最好。

(3)格栅钢架采用钢筋现场加工制作，技术难度和要求并不高；对隧道断面变化适应性好。