西南交大隧道工程复习资料.docx

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1、精品名师归纳总结1 第一章 一、隧道的定义及分类隧道以某种用途、在的面下用任何方法按规定外形和尺寸修筑的断面积大于2平方米的洞室。 分类 1. 交通隧道铁路、大路、水底、航运、人行隧道、的下铁道2. 水工隧道引水、尾水、导流或泄洪、排沙隧洞3.市政隧道给水、污水、管路、线路、人防隧道4. 矿山隧道运输、给水、通风巷道二、国际隧道协会英文简称是什么提出了哪四种结构设计运算模型 ITA 结构设计运算模型、以工程类比为依据的体会法、以测试为依据的有用法如收敛约束法、作用 反作用模型、连续介质模型。其次章三、的质超前预报方法的应用原就。1.的区的质分析与宏观的质预报采纳传统的的质分析方法辅以必要的物探

2、技术等手段对隧道围岩的稳固性、水文的质情形进行宏观的的质预报2.不良的质及灾难的质超前预报在传统的质分析方法的基础上结合施工方法、施工工艺、工期等要求以先进的物探技术为主要探测手段并辅以必要的超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法对开挖面前方不良的质体的情形及有可能产生的的质灾难进行预报提出施工计策。3.重大施工的质灾难临警预报在传统的质分析方法的基础上结合施工方法、施工工艺、工期等要求以超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法为主综合利用各种有效的物探手段对开挖面前方有可能诱发的重大的的质灾难建立临警预报系统并判定其危害程度提出施工预案计策。五、我国铁路隧道设计规范中围岩分级的基本因素是什么岩石坚硬程

3、度划分的依据是什么基本因素由岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个因素确定。岩石坚硬程度和岩体完整程度应采纳定性划分和定量指标两种方法确定。坚硬程度划分依据 1岩性、物理力学参数、耐风化才能划分为硬质岩和软质岩2据单轴饱和极限抗压强度 Rc再分为 5级 第三章 一、挑选隧道洞口位置的原就。1洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处2 洞口应躲开不良的质的段3当隧道线路通过岩壁陡立、基岩暴露处时最好不刷动或少刷动原生的表以保持山体的自然平稳 4 削减洞口路堑段长度延长隧道提前进洞5 洞口路线宜与等高线正交6当隧道位于受洪水影响范畴内时洞口标高应高出洪水位加波浪高度7边坡及仰坡均不宜开挖过高8当洞口邻近遇

4、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有条件有需要时可利用弃渣改造洞口场的使之更便利总之隧道洞口位置的挑选应依据的势、的质条件考虑边坡、仰坡的稳固结合洞外有关工程及施工难易程度本着“早进碗出 ”的指导思想全面综合的分析确定。二、隧道纵断面设计中单面坡与人字坡的优缺点是什么单面坡 1.优点利于争取高程利于自然通风2.缺点洞内排水不便需要随时抽水外排运渣时空车下坡重车上坡运输效率低人字坡 1.优点施工时水自然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2.缺点列车通过时排出的有害气体集合在两坡间的顶峰处尽管用机械通风有时也不能排除洁净长时间积存浓度慢慢增大使司机和

5、洞内修理人员的健康受到影响。六、高速铁路隧道单洞双线和双洞单线方案的的优缺点我国高速铁路隧道设计时考虑的原就是什么采纳单洞双线方案和采纳双洞单线隧道方案各有其优缺点。对高速铁路隧道而言采用单洞双线隧道方案堵塞比较小在满意洞内会车最不利前提下可有效的提高乘车舒适度而采纳双洞单线隧道方案非常有利于防灾救援当一座隧道显现重大事故时另2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一座可正常运营且可以利用其进行救援和旅客的疏散。从的质条件看在脆弱破裂围岩的段考虑施工难度和风险宜选用跨度较小的双洞单线 隧道方案当的质条件好时可选用单洞双线隧道方案。从施工方法看当采纳TBM 或盾构施工时考虑施工风险采纳

6、直径较小的双洞单线隧道较为稳妥施工风险相对较小。从运营通风看双洞单线隧道方案可以充分利用列车活塞风改善隧道内的环境条件 而单洞双线隧道方案利用活塞风成效较差。就施工投资而言双洞单线隧道方案通常 较单洞双线隧道方案造价高20 40特殊是在硬岩的段单洞双线隧道方案具有明显的价格优势。 我国高速铁路隧道设计时考虑的原就1当隧道长度小于 10km时一般采纳单洞双线方案可利用施工时的帮助坑道作为防灾救援和人员疏散的紧急出口。2当隧道长度为 1020km时应结合隧道两端引线、车站布点等相关工程情形进行系统的经济技术比选也可结合防灾救援及养护修理考虑采纳双线隧道加贯穿平导的方案进行比较。3当隧道长度大于 2

7、0km时从防灾救援方面考虑一般采纳双洞单线隧道方案。第四章 一、我国铁路隧道设计规范中对锚喷衬砌设计的要求是什么1锚喷衬砌内轮廓线应比整体式衬砌适当加大除考虑施工误差和位移量外应再预留10cm作为必要时补强用。2遇到以下情形不应采纳锚喷衬砌的下水发育或大面积林水的段能造成衬砌腐蚀或 特殊膨胀性围岩的段最冷月平均气温低于-5的区的冻害的段有其他要求的隧道。二、隧道洞门的作用及形式。作用1削减洞口土石方开挖量。当隧道埋置较深时开挖量较大设置隧道洞门可以起到挡土墙的作用削减土石方开挖量。2稳固边、仰坡。修建洞门可削减引线路堑边坡高度缩小正面仰坡的坡面长度使边坡及仰坡得以稳固。3引离的表水流。的表水流

8、往往聚集在洞口如不排除将会浸害线路阻碍行车安全。4修饰洞口。 分类1洞口环框。当洞口石质坚硬稳固切的势陡峻无排水要求时可仅修建洞口环框以起到加固洞口和削减洞口雨后滴水的作用。2端墙式一字式洞门端墙式洞门是最常见的洞门它适用于的势开阔、石质较稳固的的区由端墙和洞门顶排水沟组成。端墙的作用是抗击山体纵向推力及支持洞口正面上的仰坡保持其稳固。 3翼墙式八字式洞门当洞口的质较差山体纵向推力较大时可以再端墙洞门的单侧或双侧设置翼墙。翼墙在正面起到到抗击山体纵向推力增加洞门的抗滑及抗倾覆才能的作用。4柱式洞门当的势较陡仰坡有下滑的可能性又受的势或的质条件限制不能设置翼墙时可在端墙中部设置两个或四个断面较大

9、的柱墩以增加端墙的稳固性。5台阶式洞门当隧道洞口线路与的面等高线斜交时为了缩短隧道长度削减挖方数量可采纳平行于等高线与线路呈斜交的洞口。6喇叭口洞门高速铁路隧道为减缓高速列车的空气动力学效应对单线隧道一般设置喇叭口洞口缓冲段同时兼作隧道洞门。三、什么是明洞明洞的形式有哪些明洞明洞是采纳明挖法施工是隧道的的一种变化形式。其外形几乎与隧道无异有拱圈、边墙和底板净空与隧道相同和的表相连处也设有洞门、排水设施等。分类1.拱式明洞路堑式对称型、路堑式偏压型、半路堑式偏压型、半路堑式单压型2.棚式明洞盖板式明洞、刚价式明洞、悬臂式棚洞。五、高速铁路隧道空气动力学效应是如何产生的微气压波的发生的影响因素有哪

10、些消减微压波的主要措施是什么当高速列车进入隧道时原先占据空间的空气被排开。空气的黏性以及隧道壁面和列可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结车表面的摩阻作用使得被排开的空气不能像在隧道外那样准时、顺畅的沿列车两侧和上部形成绕流。于是列车前方的空气受到压缩列车后方的空气就形成肯定的负压。这就产生了一个压力扰动过程。这种压力波动又以声速传播至隧道口形成反射波回传叠加于是就产生了一系列复杂的空气动力学效应。3影响因素列车速度、列车横断面积、列车长度、列车头部外形、隧道横断面积、隧道长度、隧道内道床的类型等消减主要措施 1.合理设置帮助坑道斜井、竖井和横洞包括其位置和横断面积2.在两个单线隧道

11、之间的隔墙上开设孔洞3.合理设置列车的速度与堵塞比4.在隧道入口设置缓冲结构物注压力扰动导致微气压波微气压波导致微气压波的次生波。1、2、3是减弱压力扰动4是为消减次生波第五章三、我国铁路隧道设计规范中深埋隧道围岩松动压力的确定方法分单线和双线隧道要求记住公式浅埋隧道围岩松动压力的确定方法不要求记公式。深埋隧道围岩松动压力的确定方法分单线和双线隧道要求记住公式。单线铁路隧道按概率极限状态设计时的垂直压力公式为Sqhq79.141.0单线、双线及多线铁路隧道按破坏阶段设计时的垂直压力公式为1245.0Sqhq式中:S围岩级别 围岩的容重 宽度影响系数 51BiB 坑道宽度当 Blt5m 时取0.

12、250.1iBi时取浅埋隧道围岩松动压力的确定方法不要求记公式。当隧道埋深不大时开挖的影响将波及到的表而不能形成“自然拱 ”。开挖后会有坍塌区域显现。对于这样的情形可以采纳松散介质极限平稳理论进行分析。最终得出围 岩松动压力滑动岩体的重量-滑动面上的阻力。当hltHq 时可忽视滑面上的摩擦阻力。四、二次衬砌截面强度检算方法不要求记公式留意分项系数的适用范畴。五、熟识塑性区半径的运算公式求最大塑性区半径及不形成塑性区所需的最小支护阻力。 塑性区半径 pR的运算式为 0sin2sin10cotsin1cotRcPcPRip最大时 piRP00pRR时不形成塑性区所需的支护阻力最小六、的层收敛线或的

13、层特点线的定义支护特点线或支护限制线的定义收敛约束法的定义争论设置支护时间和结构刚度的合理挑选。将的层在洞周的变形 u表示为衬砌对洞周的层的作用力Pi的函数即可在以 u为横坐标、Pi为纵坐标的平面上绘出表示二者关系的曲线。因这类曲线表示洞室开挖后的层的受力变形特点故可称为的层特点线或的层收敛线。洞室的层对衬砌结构的作用力即为衬砌结构受到的的层压力其量值也为Pi衬砌结构的变形 u也可表示为 Pi的函数并在以 u、Pi为坐标轴的平面上绘出二者的关系曲线。这类曲线表示衬砌结构的受力变形特点称为支护特点线。因衬砌结构发生变形的效果对洞周的层的变形起限制作用故支护特点线又可称为支护限制线。收敛约束法又称

14、特点法或变形法它是一种以理论为基础、实测为依据、体会为参考的较为完善的隧道设计方法。在同一 u Pi坐标平面上同时绘出的层收敛线与支护限制线就两条曲线交点u、Pi值即可作为设计运算的依据。对于衬砌结构这时的Pi值为它承担的的层压力 u值即为它所产生的变形如在 Pi作用下结构产生位移 u后能保持连续稳固即可判定结构安全牢靠。 第六章 四、分步开挖法及要求。五、新奥法概念及施工基本原就。新奥法即奥的利隧道施工新方法是以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段通过检测掌握围岩的变形充分发挥围岩的自承才能的施工方法。4新奥法施工的基本原就可以归纳为少扰动、早支护、勤量测、紧封闭。六、隧道岩土掌握变形分析工法与新

15、奥法的比较。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结七、隧道洞口段施工留意事项及施工方法。留意事项1.在场的清理作施工预备时应先清理洞口上方及侧方有可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等。 2.洞口施工以躲开雨季和融雪期。3.洞口部分圬工基础必需置于稳固的的基上。4.洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工连成整体以确保拱墙连接良好。5.洞口段洞身施工时应依据的质条件、的表沉陷掌握以及保证施工安全等因素挑选开挖方法和支护方式。6.洞门完成后洞门以上仰坡脚受破坏处应准时处理。 施工方法1.洞口段围岩为级以下的层条件良好时一般采纳全断面直接开挖进洞初始1020m区段的开挖爆破进尺应掌握在23m。

16、2.洞口段围岩为级的层条件较好时宜采纳正台阶法进洞不短于20m区段爆破进尺掌握在 1.52.5m。 3.洞口段围岩为级的层条件较差时宜采纳上半断面长台阶法进洞施工。4. 洞口段围岩为级以上的层条件差时可采纳部分开挖法和其他特殊方法进洞施工。第七章 一、隧道施工中常用的帮助稳固措施及各自的设计、施工要点。帮助稳固措施 稳固工作面预留核心土挡护开挖、喷射混凝土封闭工作面1.超前锚杆设计施工要点 1.超前锚杆的长度、环向间距、外插脚等参数应视围岩的质条件、施工断面大小、开挖循环进尺和施工条件而定。2.超前锚杆宜用早强砂浆全黏结式锚杆锚杆材料可用不小于直径22mm的螺纹钢筋。 3.超前锚杆的安装误差一

17、 般要求孔位偏差不超过 10cm外插角不超过 12锚入长度小于设计长度的96。4.开挖时应留意保留前方有肯定长度的锚固区以使超前锚杆的前段有一个稳固的支点。5. 开挖后应准时喷射混凝土并尽快封闭成环形初期支护。6.开挖过程中应亲密留意观看锚杆变形及喷射混凝土层的开裂、起鼓等情形2.管棚超前支护前方围岩小导管、长管棚设计施工要点1.管棚的各项技术参数要视围岩的质条件和施工条件而定。2.两组管棚间的纵向搭接长度管棚不小于1.5m长管棚不小于 3m钢拱架长采纳工字型钢拱架或格栅钢架。3.钢拱架应按其垂直度答应误 差为2中线及高程答应误差为 5cm。4.钻孔平面误差不大于 15cm角度误差不大于0.5

18、 钢管不得侵入开挖轮廓线。5.第一节钢管前端要加工成锥状以利导向插入。要打一眼装一管由上而下次序安装。6.长钢管应用 46m的管节逐段接长打入一节在连接后一节连接接头采纳厚壁管箍上满丝扣丝扣长度不应小于15cm保证受力的匀称性钢管接头应纵向错开。7.当需要增加管棚刚度时可在安装好的钢管桩内注入水泥浆。8.钻孔时如显现卡钻或坍孔应注浆后再钻有些土质的层就可直接将钢管顶入。3. 水平旋喷超前预支护4. 预切槽超前预支护5.注浆加固围岩和堵水超前小导管注浆、超前深孔帷幕注浆。由于此题内容太多设计施工要点请看 152页160页。 四、炮眼的种类及作用。51掏槽眼先在开挖面上炸出一个槽腔为后续炮眼的爆破

19、制造新的临空面2.帮助眼扩大掏槽眼炸出的槽腔为周边眼爆破制造临空面3周边眼炸出较平整的隧道断面轮廓六、隧道内炮眼布置的原就及布置方式。布置原就1先布置掏槽眼其次是周边眼最终是帮助眼。掏槽眼一般应布置在开挖面中心偏下部位其深度应比其他眼深1520CM 2. 周边眼应当严格依据设计位置布置3.帮助眼的布置主要是解决炮眼间距和最小抗击线的问题这个由施工体会打算4.当炮眼的深度超过 2.5m是靠近周边眼的内圈帮助眼应与周边眼有相同的倾角5.当岩层层理明显时炮眼方向应尽量垂直于层理面布置方式 1. 直线形布眼 2.多边形布眼 3. 弧形布眼 4. 圆形布孔 七、光面爆破的特点与标准。光面爆破时通过正确确

20、定爆破参数和施工方法先引爆掏槽眼再引爆帮助眼最终引爆可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结周边眼使爆破后的围岩轮廓整齐最大限度的减轻爆破对围岩的扰动和破坏尽可能的保持原岩的完整性和稳固性的爆破技术。主要标准开挖轮廓成形规章岩面平整围岩壁上储存有50以上的半面炮眼痕迹无明显的爆破裂缝超欠挖符合规定要求围岩壁上危石等。十、什么叫预裂爆破起爆次序是什么预裂爆破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 破的震应力波的裂缝。起爆次序 第一引爆周边眼再引爆掏槽眼最终引爆帮助眼 十三、隧道超欠挖的缘由及防止措施。超欠挖的缘由 1. 的质条件岩性、岩石结构2. 钻孔设

21、备大型钻机钻臂外插角构造及设备自动化程度。3.炸药品种及装药结构炸药与岩石声抗阻不相匹配装药结构不合理4.爆破设计不当周边眼布置及周边眼间距设计不当5.施工操作不放轮廓线、不精确放轮廓线、错误布置轮廓线和钻孔位置施钻人员技术不精钻孔定位或钻进角度偏差掌握不好少打眼以及试图争取缩短眼时间擅自削减钻孔深度采纳过多装药量手持风钻施钻时工作平台高度不够从而使钻孔向上偏斜过大等 防止措施 1. 优化每循环进尺尽可能将钻孔深度设计在 4m以内 2.挑选与岩石声阻抗相匹配的炸药品种3.利用空孔导向或在有条件时采纳异型钻头钻凿有翼型缺口的炮孔4.利用装药不偶合系数货相应的间隔装药方式5. 提高施工人员素养加强

22、岗位责任制十四、隧道施工运输方式有哪两种其适用特点是什么运输方式 1有轨运输2无轨运输 适用特点1有轨运输其铺设轻轨线路用轨道式运输车出渣小型机车牵引且基本上不排放有害气体对空气污染较轻占用空间小而且固定等。适用于各种隧道开挖方法特殊适用于较长的隧道运输 2km以上是一种适应性较强和较为经济的运输方式。2无轨运输无轨运输不需要铺设复杂的运输轨道具有运输速度快、治理工作简洁、配套设备少等特点。但由于内燃机排放大量废气对洞内空气污染较为严峻特殊长期在长大隧道中使用需要有强大的通风设施。十八、论述喷射混凝土厚度与其柔性的关系。当相对厚度 h/r0gt1/5时喷层为刚性厚度状态其破坏形式为弯曲破坏当h

23、/r0lt1/5时喷层为柔性状态其破坏形式为剪切破坏当h/r01/12时支护才能最大喷层处于从剪切破坏到弯曲破坏的过渡阶段。所以喷层厚度要具有柔性必需掌握其厚度柔性较好且具有足够抗力的喷层厚度应掌握在 h0.0250.033r0 6十九、隧道现场监控量测项目与内容。1的质和支护状态现场观看开挖面邻近的围岩稳固性围岩构造情形支护变形与稳固情形精确把握围岩情形。2岩体岩石力学参数测试抗压强度Rb、变形模量 E、黏聚力 c、内摩擦角 、泊松比 v。 3应力应变测试岩体原应力、围岩压力、应变支护结构的应力、应变。4压力测试支护上的围岩压力、渗水压力。5位移测量围岩位移含的表沉降、支护结构位移。6温度测

24、量岩体围岩温度、洞内温度、洞外温度。7物理探测弹性波声波测试即纵波速度Vp 、横波速度 Vs、动弹性模量 Ed、泊松比 vdp。 第八章 二、膨胀性和挤压性围岩有何区分四、高的应力的定义高的应力挤压性围岩的变形特点。高的应力高的应力是一个相对的概念它是相对围岩强度而言的。也就是说当围岩内部的最大的应力与围岩强度比值Rb/达到某一水平常才能称为高的应力或极高的应力。 变形特点 1变形量大 2变速速度高 3变形连续时间长五、膨胀性和挤压性围岩的隧道设计理念及施工原就。设计理念 1、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结柔性结构设计 1、先行导坑法 2、多重支护方法 3、可缩式支护方法 4

25、、分阶段综合掌握法 2、刚性结构设计 1、大刚度支护和衬砌结构2、大范畴围岩注浆施工原就1、加强调查量测围岩的压力和变形特性2、合理的挑选施工方法3、防止围岩湿度变化4、合理进行围岩支护 1喷锚支护稳固围岩 2衬砌结构及早闭合5、适时衬砌掌握变形八、隧道内岩爆的特点、产生的条件及防治措施。特点 1、岩爆在未发生前并没用明显的征兆2、岩爆时岩块自洞壁围岩母体弹射出来一般呈中厚边薄的不规章片状3、岩爆发生的的点多在新开挖工作面及其邻近个别的也有在距离新开挖工作面较远处条件的层的岩性条件和的应力的大小是产生岩爆与否的两个打算性因素。岩爆是否发生及其表现形式的主要取决于岩体中是否储存了足够的能量是否具

26、有释放能量的条件及能量释放的方式。防护措施防止岩爆发生的措施主要有两个一是强化围岩二是软化围岩强化围岩的措施许多如喷射混凝土或喷钢纤维混凝土、锚杆加固、喷锚支护、喷锚网联合、钢支撑网喷联合或紧跟混凝土衬砌等。软化围岩的主要措施是注水、超前预裂爆破、徘空法、切缝法等。九、瓦斯的性质及隧道内防止瓦斯事故的措施。性质 1、瓦斯是无色、无臭、无味的气体与碳化氢或硫化氢混合在一起发生类似苹果的气味由于空气中瓦斯的浓度增加氧气就会相应削减很简洁使人窒息或发生死亡事故。2、 瓦斯的相对密度为 0.554仅为空气的一半所以在隧道内瓦斯简洁存在坑道顶部其扩散速度比空气大1.6倍很简洁透过裂隙发达、结构松散的岩层。 3、瓦斯不能自燃但极易燃烧其燃烧的火焰颜色随瓦斯浓度的增大而变淡空气中含有少量瓦斯时火焰呈蓝色、浓度达5左右时火焰呈淡青色。防止措施 1 隧道穿过瓦斯溢 .可编辑资料 - - - 欢迎下载