《隧道施工技术》课程试题库考试重点(3)

2019-08-30 21:12

18.扩大眼的布置应采用等面积三角形布置。( )√ 19.采用轨道运输时应在隧道洞口设置调车线。( )√

20.越岭隧道应在山体的鞍部通过,这样可以使隧道的长度最短。( )√ 21.隧道断面大但围岩稳定性差的情况下可采用台阶开挖法。( )╳ 22.钻眼爆破掘进对围岩的扰动小。( )╳

23.对于软弱破碎围岩条件的隧道可直接开挖施工。( )╳ 24.普通水泥砂浆麻杆其砂浆标号不低于c20。( )√

25.利用内、外锚头的锚固来限制围岩变形松动的锚杆是摩擦式锚杆。( )╳ 26.干喷法较湿喷法能降低回弹、粉尘、提高喷混凝土质量。( )╳ 27.喷射混凝土中一定要掺入速凝剂。( )√ 28.喷射混凝土所用的集料都是细集料( )√ 29.注浆加固属于后期支护( )╳

30.渗透注浆的注浆压力较劈裂注浆大。( )╳ 31.隧道的实际开挖线等于衬砌的外轮廓线( )╳

32.当汽车驶近隧道洞口时容易在视觉上产生“黑洞”效应( )√ 33.隧道设计有仰拱说明侧压和底压较小。( )╳

34.复合衬砌通过调整断面形状和衬砌厚度来适应不同的地质条件。( )╳ 35.全段面开挖法适用的围岩条件为围岩级别Ⅳ~Ⅵ。( )╳ 36.隧道位置的选择应遵循“早出晚进”的原则。( )╳

37.隧道防排水中的“截”是将地表水和地下水截流,使之不能进入隧道工程范围。(38.施工用水无需做水质化验工作。( )╳ 39.隧道中co浓度用mg/m3表示。( )√

40.复合式衬砌应先施作内层衬砌后施作初期支护。( )╳ 41.只有围岩稳定性较差时才设计有仰拱。( )√

42.空气中瓦斯含量达到一定浓度时就会发生瓦斯爆炸。( )╳ 43.一般来说,公路隧道的断面较大。( )√

44.开挖施工是控制隧道施工工期和造价的关键工序。( )√ 45.隧道开挖质量是以某一个开挖断面为标准进行评价的。( )╳ 46.用于安装锚杆的钻孔,其方向应尽量与围岩壁面和岩层主要结构面垂直。( )√ 47.公路隧道对防水的要求不高。( )╳

48.锚喷是适用各种围岩条件的支护方式。( )╳ 49.锚杆在工作时主要承受压力( )╳

50.根据施工监控量测结果可以修改设计。( )√ 51.锚杆轴力是检查锚杆使用效果的依据。( )√ 52.用收敛计可量测围岩内部位移。( )╳ 五简答题

)√ 1.隧道结构有那几部分组成?

答:隧道结构由围岩、支护、洞门、附属设施四部分组成的:围岩是隧道的主体,是天然(且不可代替)的结构部分:支护是辅助部分,帮助围岩获得稳定的人工结构部分:洞门是明暗交界处得结构部分:附属设施时结构性构造部分,附属设施包括大小避车洞或(公路隧道)紧急停车带、洞内排水(沟槽)系统、电力电缆(管槽)系统、帮助通风(巷道)系统。

2.隧道的分类及工程特点?

答:(1)分类 行业习惯上常按隧道的作用将其划分为交通隧道、输水隧道、市政隧道、矿山隧道四类。

专业上按隧道所处的地质条件来分,可分为土质隧道和石质隧道:按埋置深度来分,可以分为浅埋隧道和深埋隧道:按隧道所在的位置来分,可以分为山岭隧道、水下隧道、水底隧道和地铁隧道等。

(2)工程特点

1)我们工程主体结构埋设于地面以下,因此,隧道周围区域的工程地质和水文地质条件对隧道施工是否能够顺利进行,起着重要的、甚至是决定性的作用。地质条件不同,则施工方案会有较大的差异。

2)隧道是一个狭长的建筑物,作业面受限,施工速度比较慢,往往是一些长大隧道的工期也比较长,成为新建线路上控制工程。 3)与桥梁和线路工程相比,隧道施工受昼夜更替、季节变换、气候变化等自然条件的影响较小,因此一般均可以常年全天候稳定的安排施工,但在浅埋区段受地下水影响明显时,应注意规避。 4)地下工程的施工环境较差,在施工过程中还可能进一步恶化。

5)隧道是一种埋设于底下的大型隐蔽工程,建成困难、建好困难、一旦建成要更改就更困难。

6)隧道大多都穿越崇山峻岭,工地一般都位于偏僻的深山峡谷之中,往往远离已有交通线,运输不便,物质供应困难。

3.隧道及地下工程的两大理论体系是:松弛荷载理论和围岩承载理论。 答:隧道及地下工程的两大理论体系是:松弛荷载理论和围岩承载理论。

“松弛何在理论”的核心内容是:稳定的岩体有自稳能力,不产生荷载:不稳定的岩体则可能产生坍塌,需要用支护结构予以支撑。这样,作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。

“围岩承载理论”的核心内容是:围岩稳定显然是岩体自身有承载自稳能力:不稳定围岩丧失稳定是有一个过程的,如果在这个过程中提倡必要地帮助或限制,则围岩仍然能够进入稳定状态。

两种理论的根本区别是:在开挖坑到后或预计围岩稳定能力不足时,传统的松弛荷载理论由于当时的技术、材料的限制和对围岩认识的不透,主要着力研究如何对围岩施加外部的支撑(包括零时性的钢木构件和永久性的混凝土衬砌),

即更注意结果和对结果的处理。亦即将围岩视为荷载的来源,继而被动接受了开挖坑道后围岩的任何变化结果,并采取直观简单的方法和结构来承受围岩压力,以其维持围岩的稳定。而现代“围岩承载理论”则是由于新技术、新材料的成功应该和对围岩认识的加深,主要着力研究如何对围岩施加内部的加固,即更注重过程和对过程的控制。亦即将围岩视为隧道的结构主体和承载主体,继而主动控制开挖坑道后围岩的变化过程和对过程的控制,并采取积极有效的方法和措施以加固围岩,以期充分利用围岩固有的自稳能力。

4.隧道支护结构有哪几种类型?其力学意义有何区别? 答:隧道支护结构有单层衬砌,复合衬砌,拼装衬砌三种类型。

它们力学意义的区别是:单层衬砌主要采用混凝土或钢筋混凝土为材料就地膜筑而成,按传统松弛荷载理论设计和施作:符合衬砌由初期支护和内衬砌组成,按现代围岩承载理论设计和施作:拼装衬砌是将衬砌分解成管片进行工程预制,然后运到现场安装,既可以按传统松弛荷载理论设计,也可以按现在围岩承载理论设计。

5.影响围岩稳定的因素有哪些?

答:影响围岩稳定的主要因素有:

(1)围岩工程地质条件:主要是指围岩所处的原始应力状态:围岩的破碎程度和结构特征:围岩的强度特性和变形特性:地下水的作用等条件。

(2)隧道工程结构条件:主要是指隧道所处的位置:坑道的形状(尤其是顶部形状):坑道的大小?(跨度和高度)等条件。

(3)隧道工程施工条件:主要是指施工方法(即对围岩的扰动程度):施工速度(即围岩的暴露时间):支护的施作时间(即其发挥作用的时机):支护的力学性能及其与围岩的接触状态。

6.岩体的受压应力应变曲线有那几个阶段?各有什么特征? 答:岩体的典型全应力—应变曲线可分为以下四个阶段:

(1)压密阶段:在受压初期,压力不大,岩体变形主要表现为结构面的闭合和填充物的压缩。其应力—应变曲线呈凹状非线性曲线,变形模量小,总压缩量的大小取决于结构面的性质和形态:

(2)弹性阶段:随着压力的增长并充分压密后,岩体中结构体受压,岩体变形主要变现为结构体共同变形产生的。 (3)塑性阶段:压力继续增长,并超过其弹性强度极限后,岩体便出现强度破坏,掩体变形主要变现为塑性变形。岩体的塑性变形受结构体的变形特性的共同影响。

(4)破坏阶段:压力达到峰值后,岩体开始丧失抗压能力。此时压力迅速下降,破裂面迅速发展,岩体全面崩溃形成整体破坏。

由岩体的全应力—应变分析可知,岩体既不是简单的弹性体,也不是简单的塑性体。而是较为复杂的弹塑性体。 7.岩体原始应力由什么组成?各自的基本特征是什么?

答:岩体原始应力主要是自重应力和构造应力的共同作用,即自重应力场和构造应力场的叠加,岩体原始应力随深度增加而增大。可将岩体单元所受应力分解为垂直应力:

(1)垂直应力:岩体垂直应力随深度增加而增大,并主要表现为自重压应力。

(2)水平应力:岩体水平应力随深度增加而增大,主要表现为自重压应力引起的水平分量和构造应力引起的水平分量的叠加。水平应力具备具有以下特征:水平应力有明显的区域性:水平应力有强烈的方向性:水平应力大多数为压应力,且随深度增加而增大。

8.围岩的稳定性分级的目的和原则?

答:围岩稳定性分级的目的:为了工程应力的便利,有必要将围岩按其稳定性的好坏(能力的强弱)划分为有限个级别,以便于进行工程类比。

围岩稳定性分级原则:

(1) 分级目的明确、形式简单、级数适中: (2) 分级指标清晰、便于识别、易于区分: (3) 分级数据易得、便于定量、意欲划分:

9.隧道在线路上的作用表现在那几个方面? 答:隧道在线路上的作用表现在:

(1) 穿越分水岭、缩短线路长度: (2) 降低线路拔起高度,减缓线路坡度:

(3) 穿过稳定山体,避开不良地质条件,获得线路稳定。

10.简述隧道衬砌断面的拟定方法?

答:首先选定衬砌断面的大小,即确定所需内轮廓(即净空)的尺寸大小,保证车辆安全通过:其次选定衬砌(指单层衬砌或内层衬砌)断面计算轴线的形态,调整并保证衬砌结构受力合理且形态简单:最后选定单层衬砌或内层衬砌的厚度,检算并保证衬砌结构有足够的强度、刚度和稳定性。

11.初期支护的作用、分类及适用条件是什么?

答:初期支护的作用主要是承受“早期围岩压力”,帮助围岩达到施工期间的“基本稳定”,保证隧道在施工期间的安全,以便挖除坑道内的岩体。

按初期支护的作用机理和适用的地层条件可将初期支护分为:

(1)锚喷支护,适用于围岩稳定性好,开挖坑道后掌子面能基本稳定的条件下。

(2)超前支护,适用于围岩稳定性较差即围岩自稳时间很短或随挖随坍甚至不挖自坍的条件下。 (3)改良地层,适用于围岩稳定性极差,开挖前未暴露的围岩。 12.什么是锚喷支护?其中锚杆的作用有哪些?

答:锚喷支护就是锚杆(主要指系统锚杆)加喷射混凝土或钢拱架组合而成的支护结构,其中锚杆的作用有: (1)加固围岩,锚杆系统使围岩中的松动区中的节理裂缝、破裂面等得以联结,增大了锚固区围岩的强度。

(2)支承围岩,锚杆能限制约束围岩变形,并向围岩施加压力,使洞内表面附件的围岩由二轴应力状态变为三轴应力状态。 (3)提高层组摩阻力,形成“组合梁”,增大水平或缓倾斜的层状围岩的层里间的摩阻力。 (4)“悬吊作用”,防止个别围岩的掉落或滑落等围岩局部失稳。 13.隧道洞门的作用有哪些?

答:隧道两端洞口处的结构部分称为“洞门”,洞门的作用有:

(1)减少洞口土石方开挖量:(2)稳定边坡、仰坡: (3)引离地面流水:(4)装饰洞门。

14.常用的隧道施工方法有哪些?隧道施工方法的选择原则有哪些?

答:常用的隧道施工方法有:传统矿山法、新奥法、明挖法、盖挖法、盾构法、掘进法和沉埋法。

隧道施工方法的选择原则是:所选的施工方法必须与围岩的自稳能力和被挖出岩体的坚硬强度相适应,并尽量减少对围岩的扰动、尽量保持围岩的自稳能力不显著降低、尽量利用围岩自稳能力、有效保证围岩稳定。所选施工方法必须与工程地质条件的变化相适应。所选施工方法必须与隧道断面大小、形态、以及洞室的组合情况相适应。所选施工方法必须与施工技术水平相适应,并能够满足施工安全的要求、满足作业空间要求、满足施工速度的要求、满足施工成本控制的要求、满足工程质量的要求、满足环境保护的要求、满足施工组织和管理方面的要求。

15.传统矿山法的施工的基本原则是什么?

答:传统矿山法施工的基本原则可以概括为少扰动、早支撑、慎撤换、快衬砌。

(1)少扰动,是指在进行隧道开挖时,尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围、扰动的持续时间。 (2)早支撑,是指在进行隧道的开挖后应及时施作临时构建支撑,使围岩不至于因变松弛过二度产生坍塌失稳,并承受围岩松弛变形产生的压力。

(3)慎撤换,是指拆除临时支撑而代之以永久性模筑混凝土衬砌要慎重,防止撤换或称为围岩坍塌失稳。 (4)快衬砌,是指拆除临时支撑后要及时修筑永久性混凝土衬砌。 16.新奥法施工的基本原则是什么?

答:新奥法施工的基本原则可以概括为少扰动、早锚喷、请量测、紧封闭。

(1)少扰动,是指在进行隧道开挖时,要尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围、扰动的持续时间。 (2)早锚喷,是指开挖后及时施作初期喷锚支护,使围岩的变形进入受控制阶段。这样做一方面是为了使围岩不致因变形过度而产生坍塌失稳:另一方面是使围岩变形适度发展,以充分发挥围岩的自承能力。

(3)勤量测,是指以直观、可靠地测量方法和测量数据来判断围岩(围岩+支护)的稳定状态,或判断其动态发展趋势,以便及时调整支护参数、开挖方法和施工速度,确保施工安全和顺利进行。

(4)紧封闭,一方面是指采取喷射混凝土等防护措施,避免围岩因长时间暴露而导致强度和稳定性衰减,尤其是对于易风化的软弱围岩:另一方面更为重要的是指适时对围岩施作封闭型支护,这样不仅可以及时阻止围岩变形,而其可以使支护和围岩能进入良好的共同工作状态。

17.明挖法分为哪几种?哥是用于什么条件?

答:明挖法按照对边坡维护方式的不同,浅埋明挖法可分为:

(1)放坡明挖法,主要适用于埋置特浅,边坡土体稳定性较好,且地表没有过多的限制性条件的隧道工程中。 (2)悬臂支护明挖法,主要适用于埋置较浅,边坡土体稳定性较差,且地表有一定的限制性要求的隧道工程中。 (3)围岩结构加支撑明挖法,主要适用于埋置不太浅,边坡土体稳定性较差,外侧土压力较大,且地表有一定的限制要求的隧道工程中。

17.什么是盖挖?适用于什么条件?有什么优点?

答:盖挖法是隧道浅埋时,由地面向下开挖至一定深度后,将结构顶板施作封闭,并恢复地面原状,其余的绝大部分土体的挖除和主体结构的施作则在封闭的顶班盖下完成施工方法。

主要适用于城市地铁特浅埋隧道及地下工程中,尤其适用于地铁车站等底下洞室建筑物的施工。 其优点是:可以最大限度的减少施工对地面交通和生活的干扰:由于有盖板的保护,使地下施工更安全。 19.什么是盾构?盾构法适用于什么条件?有何有缺点?

答:盾构是一种集推进、挖土、衬砌等多种多业于一体的大型暗挖隧道施工机械。盾构法主要适用于软弱地质条件下进行暗挖法施工,最适用于松软汗水地层中。优点:挖掘衬砌安全:可机械化施工,施工速度快:施工噪音和震动小,对地面影响小。

20.什么是掘进法?其工作原理是什么?

答:掘进机法是用特制得破岩机在一个步距内连续破岩隧道挖掘,多个循环完成隧道的施工方法。

其工作原理是:利用立足于洞壁上的之城提供顶推反力,在顶推压力条件下旋转刀盘,带动刀盘在岩面上滚动,并以静压方式切压破岩,并在循环掘进过程中同不完成已报露围岩的初期支护。

21.沉埋法的主要施工程序?有什么优点?

答:沉埋法是现在隧址附近修建的临时干呜内或利用船厂的船台预制管段,预制的管段用临时隔墙封闭起来:同时在设计的隧道位置挖好水底基槽:然后将管段浮运到隧道位置的上方:定位并向管段内灌水压载,使其下沉到水底基槽内:将相邻管段在水下连接起来并作防水处理:最后进行基础处理并回填覆盖土,打通临时隔墙即成为水底隧道。

22.常用的开挖方法有哪些?选用开挖方法的原则是什么?

答:常用的开挖方法有:全断面开挖、台阶开挖法、分部开挖法。

隧道开挖方法的选择就是要确定横向分部开挖面的大小(宽度╳深度)和纵向分段挖进的深度,及其动态调整措施。其选择原则是:应主要考虑围岩的稳定性、隧道设计断面的大小和形状、开挖对围岩的扰动、施工过程中岩体应力分布和结构体系转换等因素的影响:同时兼顾考虑作业空间大小、支护条件和作业能力、工期要求、工区长度、经济性等因素的影响,进行综合分析,选用既有利于围岩稳定,又满足作业空间等要求的开挖方法。


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