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。
第1章隧道工程勘测设计
1.隧道工程勘察的基本内容；地质调查后应提供的主要资料？
基本内容：①隧道工程调查/勘察——调查隧道穿越地段的地质、地貌、环境生态等自然条件，它们与隧道工程有着密切的关系；②隧道线路设计——通过多种方案的比选，确定隧道的平面、纵断面线形；③隧道洞口位置选择。
地质调查后应提供的主要资料：①概述：调查的场所、范围、内容、方法。并说明调查时间和参与人员；②地形地质说明；③设计及施工时应注意的问题及对进一步调查的建议；④相关图纸：线路地形图、洞口附件地形图、地质平面图、地址纵断面图、洞口附件地质纵断面图。
2.越岭隧道选择时要考虑的主要因素？
①社会条件：政治、经济、国防、对自然环境的影响；②自然条件：工程地质、水文地质、地形、地貌等；③主导因素一：工程地质和水文地质条件，因为它往往控制着线路方案的取舍和隧道位置的选择；④主导因素二：地形条件也是选定隧道位置的重要条件之一。
3.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。
4.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、运用数学优化知识谈谈如何使断面满足各方面要求？
这题真不会了！书上、ppt上都没有，应该不会考这个的吧。
5、衬砌结构的仰拱如何改善其受力条件？
仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一，它一方面要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效的传递到地下，而且还有效的抵抗隧道下部地层传来的反力。仰拱与二次衬砌构成隧道整体，增加结构稳定性。
6.对于拼装式衬砌，可以采取哪些措施改善其防水性能?
增大管片面积以及尺寸精度，尽量减少接缝处的误差，减少接缝数量，在预制管片上增加膨胀性止水带，使其遇水膨胀，减少水的渗漏，增加其防水性能，通过排水堵水，使得地下水尽量远离隧道，增加隧道防水性能，若有足够的资金还可以在管片周围是做防水性较好的二次衬砌混凝土，增加隧道的防水性能。
7.隧道洞门的结构类型，适用范围及特点？
洞口环框式洞门适用范围：适用于Ⅵ类或Ⅰ级围岩，地形陡峻而又无排水要求
特点：不承载，加固洞口
减少雨后洞口滴水
简单装饰
端墙式洞门适用范围：适于地形开阔，岩质基本稳定的Ⅰ～Ⅲ级围岩。
特点：能有效抵抗山体纵向推力。
翼墙式洞门适用范围：适用于山体纵向推力较大,洞口地质较差的Ⅳ级及以下的围岩。
特点：翼墙与端墙共同作用，以抵抗山体纵向推力。增加洞门的抗滑动和抗
倾覆能力。
柱式洞门适用范围：适用于地形较陡，地质条件较差，仰坡可能下滑，而又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时。
特点：可以在端墙中部设置两个断面较大的柱墩，以增加端墙的稳定性。
台阶式洞门适用范围：适于傍山侧坡地区，洞门一侧边坡较高时
特点：减小仰坡高度及外露坡长，减少开挖量。有一定美化作用。
斜交洞门适用范围：线路方向与地形等高线斜交时。
特点：将洞门做成与地形等高线一致，使洞门左右可以仍保持近似对称，但
衬砌洞口段和洞门相对于线路呈斜交形式。
削竹式洞门适用范围：适用于洞口段有较长的明洞衬砌，由于洞门背后一定范围内是以回填土为主，山体的推滑力不大；地形相对比较对称和不太陡峻。
特点：1 洞口边仰坡开挖量少
2 减少对植被的破坏和有利于保护环境
3 适用各种围岩类别
8.分析以下几种情况宜采用的隧道洞门形式。（参考答案）
端墙式削竹式/端墙式
台阶式柱式/翼墙式
9.比较明洞与暗洞的施工方式及结构形式。
明洞是用明挖法修建的隧道，它不是在底层内先挖出坑道完后修建结构物的，而是在露天的路堑地面上，或是在敞口的基坑内，先修建结构物，然后再回填覆盖土石。一般采用拱式明洞或棚式明洞两种结构形式。因为修建明洞所需的圬工量大上覆回填也较费工，所以造价较暗挖隧道贵一些。
10.在明洞结构中，哪些情况下对地质条件有一定的要求？（参考答案）
对称式路堑式拱形明洞要求边坡岩层基本稳定。半路堑式拱形明洞结构要求基础放置在稳定的基岩上。棚式明洞要求内侧置于稳定基岩上。
第三章
1.避车洞应如何设置，需注意避开那些位置？
碎石道床每侧每隔300m布置一个
整体道床每侧每隔420m布置一个
隧道长度在300～400m时，在隧道中间布置一个
隧道长度在300m以下可不布置大避车洞
隧道长度300m以下时，如果两端洞口接桥或路堑，当桥上无避车台或路堑两边侧沟外无平台时，应与隧道一并考虑布置大避车洞。
单线隧道每侧每隔60m布置一个小避车洞
双线隧道每侧每隔30m布置一个小避车洞
隧道内大、小避车洞应交错设置于两侧边墙内，大避车洞之间设小避车洞
不得将避车洞设于衬砌断面变化处、不同衬砌类型衔接处或变形缝处
隧道行人较多，或曲线半径小，视距较短时，小避车洞还可适当加密
2、铁道隧道主要采取哪几种通风方式，为什么？
自然通风
机械通风：铁路隧道机械通风一般采用纵向式通风。
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
3、公路隧道通风方式主要有哪些类型，其一般适用条件是什么？
答：自然通风、机械通风
机械通风：适用条件（双向交通隧道LXN》6X105；单向交通隧道：LXN》2X105。L为隧道长度；N为设计交通流量，辆/h）
a：纵向式（射流式、风道式和喷嘴式、竖井排风）
b：半横向式（送风式、吸风式）
c：全横向式
d：混合式
适用条件：
纵向射流式：
双向交通时可用于长度1km以下的隧道
单向交通时可用于2km左右的隧道
水底隧道—全横向式通风
城市隧道—全横向式和半横向式
山岭隧道—纵向式通风和半横向式
。
4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？
a：在洞口前，从注视点到适应点之间的一段道路，在照明上称为接近段。
b：指进入隧道洞口的第一段，如设置了遮阳棚等光过渡建筑，则其入口为该段的开始点。使司机的视力开始适应隧道内的照明光线,
c：过渡段，介于入口段和中间段之间的区段。其任务是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(可差数十倍)给司机造成的不适应现象，使之能有充分的适应时间。
d：中间段也称基本短，此时司机已适应洞内光线。中间段的基本任务就是保证行车照明；e:出口段，单向交通隧道中，应设置出口段照明，以便缓和白洞效应带来的不利影响。双向交通隧道中，无出口段照明。
5我国隧道工程的治水原则是什么？
隧道防排水应遵循“防、排、截、堵相结合，因地制
宜，综合治理”的原则。
6隧道工程治水措施主要有哪些？
防：采用防水混凝土使衬砌本身达到一定的抗渗强度，采用止水带封闭衬砌变形缝，设置防水层等。排：采用弹塑软式透水管、打孔波纹管等暗管在衬砌与围岩之间组成纵横交错的排
水管网，然后将水经由暗管引入隧道内，再从洞内水沟排走。截：在洞口边、仰坡开挖线5m以外，设置排水沟，并加以铺砌，将地表水拦截在边、仰坡范围之外；或对洞顶地表的陷穴、深坑加以回填，对裂缝进行堵塞。堵：普遍采用的方法是压浆，还可以采用压浆分段堵水，使地下水集中在一处或几处后再引入隧道内排出。
第四章
1试说明影响围岩稳定性的主要因素有哪些？在进行围岩分类时主要考虑什么因素？我国交通隧道围岩分类对这些因素是如何处理的？
答：影响围岩稳定性的因素
⑴地质因素～客观因素
⑴岩体结构特征
⑵结构面性质和空间的组合
⑶岩石的力学性质
⑷地下水的影响
⑸围岩的初始应力状态
⑵人为因素～主观因素、工程因素
⑴隧道形状和尺寸
⑵支护结构类型
⑶施工方法
在进行围岩分类时主要考虑4种因素
①岩石坚硬程度
②围岩完整状态
③地下水
④围岩初始地应力
基本分级+修正分级
公路：初步分级～相当于铁路的基本分级
依据：围岩主要定性特征
铁路：基本分级+围岩弹性纵波速度=铁路隧道围岩分级表
依据：围岩主要工程地质条件，由两条组成：岩石坚硬程度和围岩完整程度
2.计算题
参考书p88
第五章
1.隧道结构的受力特点？隧道结构体系的概念？
受力特点：1、隧道工程是在自然状态下的岩土地质中开挖的，隧道周边围岩的地质环境对隧道支护结构的计算起着决定性作用。2、隧道支护结构周围的围岩不仅对支护结构产生荷载，同时它本身又是一种承载体，隧道开挖后的围岩压力是由围岩本身和支护结构共同来承载的。3、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4、与地面结构不同，隧道工程支护结构安全与否，既要考虑到支护结构能否承载，又要考虑围岩是否失稳。
隧道结构体系概念：是埋置于地层中的结构物，它的受力变形于围岩密切相关，支护结构于围岩作为一个统一的受力体相互约束，共同作用。
2.什么是荷载-结构模型？什么是岩体力学模型
荷载结构模型：以支护结构作为承载主体，围岩对支护结构的变形起约束作用的计算模型，它认为围岩对支护结构的作用只产生作用在结构上的荷载（包括主动的围岩压力和被动的围岩弹性抗力）
岩体力学模型：以围岩为承载主体，支护结构限制围岩向隧道内变形的计算模型
3.什么是围岩弹性抗力？计算模型中有几种处理方式？温氏假定和它有什么关系？
围岩弹性抗力：隧道支护结构与围岩的相互作用是通过围岩对支护结构的变形产生的弹性抗力来体现的
几种处理方式：1、主动荷载模式2、主动荷载加被动荷载（弹性抗力）模式3、实际荷载模式
温氏假定：隧道弹性抗力的计算主要采用局部变形理论，它以温克尔假定为基础
4. 采用直刚法计算时，隧道结构有哪三种单刚？拼总刚的两个条件是什么？
三种单刚：1.代表衬砌结构能承受轴力和弯矩的直梁单元（衬砌单元）
2.模拟围岩对衬砌的约束作用的弹性支承链杆单元
3.模拟墙脚弹性固定的弹性支座单元
条件（不确定书P114）：（1）只有汇交于节点i的单元才可能对结构刚度矩阵第i行的子阵提供维持节点平衡的杆端力，因此，在组成结构刚度矩阵第i行中的子阵时，只需考擦共有节点i的各单元的影响。
（2）各单元对结构刚度矩阵有影响的子阵的两个下标，与结构刚度矩阵中同一个子阵的两个下标完全相同。
5.衬砌截面强度检算目前有几种方法？
1.破损阶段法
2.概率极限状态法
6.洞门如何检算？
洞门具体计算内容包括：墙身偏心及强度，绕墙趾的抗倾覆性，沿基底滑动的稳定性以及基底应力检算，洞门端墙及挡（翼）墙计算结果应满足要求。
第六章
1.新奥法的施工方法有？它们各自的特点及适用条件？
1）全断面法其优点是：工序少，相互干扰少，便于组织施工和管理；工作空间大，便于开展大型机械化施工；开挖一次成型，对围岩的扰动次数少，有利于围岩的稳定；施工进度快，这是矿山法中进度最快的方法。
全断面法原则上适用于Ⅳ~Ⅰ级围岩中的铁路单线隧道、Ⅲ~Ⅰ级围岩中的铁路双线和公路双车道隧道；必须具备大型施工机械；隧道长度或施工区段长度不宜太短，否则采用机械化施工的经济性差，根据经验，这个长度不宜小于1km。
2）台阶法，分为：①长台阶法，②短台阶法，③超短台阶法。其共同特点是初期支护能尽快闭合。长台阶法适用范围较全断面法广泛，当全断面缺乏大型机械，或者短隧道施工调用大型机械不划算时，都可以考虑改用长台阶法，长台阶法一般用于Ⅲ~Ⅰ级围岩中的双线铁路隧道，或Ⅳ级围岩中的单线铁路隧道，以及公路隧道中开挖宽度相当的隧道。短台阶法缺点是长度有限，出碴时对下半断面施工的干扰较大，不能全部平行作业，可以用于稳定性较差的围岩，主要用于Ⅴ、Ⅳ级围岩。超短台阶法适用于在软弱地层中开挖的施工方法，一般
在爆破施工难度较大的地层（如膨胀性围岩、土质地层等）中采用。
3）分部开挖法，分为：①环形开挖留核心土法，②单侧壁导坑法，③双侧壁导坑法。环形开挖留核心土法（台阶分部开挖法、留核心土法）主要优点：①开挖工作面稳定性较好。②施工安全性好。③施工速度可加快。适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩。单侧壁导坑法主要优点是明显地提高了围岩的稳定性，缺点是提高工程的造价。适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩。双侧壁导坑法特点是施工安全，但进度慢，成本高。适用于在软弱围岩中，当隧道跨度更大，或因环境要求，对地表沉陷需严格控制时。
4）其它施工方法。中隔墙法（简称“CD”法）和交叉中隔墙法（简称“CRD”法），适用于软弱地层的施工方法，特别是对于控制地表沉陷有很好的效果，一般主要用于城市地铁隧道施工中。
2.与传统矿山法比，新奥法有什么优势?新奥法与传统矿山法相比，除了能节省大量木材外，还能及时施作，因而能有效的控制围岩变形，并充分发挥围岩的承载能力。强调闭合支护使得新奥法更符合岩体力学的原则，有利于稳定围岩；控制爆破比常规爆破要优越得多，它能按设计要求有效的形成开挖轮廓线，并能将爆破对围岩的扰动降低到最低的程度，新奥法的分块在同样的条件下都要少于传统的矿山法，这是因为采用了喷锚支护的缘故。同时，因为没有了矿山法中纵横交错的密布的木支撑，使得新奥法施工的工作空间大为阔展，给施工创造了有利条件。
3.什么是辅助施工措施？具体有哪些？哪些属于预加固？哪些属于预支护？在钻爆法施
工过程中，隧道随时可能会遇到开挖工作面不能自稳，，或地表沉陷过大的情况，为了确保隧道工程顺利进行和施工安全，必须采取一定的工程措施对地层进行支护或预加固。称之为辅助施工措施。具体分为预加固和预支护。其中，预支护措施有：预留核心土，喷射混凝土封闭开挖工作面、超前锚杆(亦可用小钢管)、管棚、临时仰拱封底。预加固措施有：预注浆加固地层、地表锚喷预加固。
第七章
4.隧道防排水措施有哪些？
1.盲沟
2.泄水孔
3.排水沟
5.有轨运输与无轨运输各自的特点如何？
有轨运输特点：优点有轨运输基本上不排出有害气体，对空气污染较轻，设备构造简单，容易制作；占用空间小而且固定等。不足之处在于轨道铺设较复杂，维修工作量大；调车作业复杂；开挖面延伸轨道影响正常装碴作业等。无轨运输主要指汽车运输。
论述题
一、论述影响围岩稳定性因素
答：自然因素方面（地质）
1）岩体结构特征。从稳定性角度看，岩体结构特征可以简单地用岩体地破碎程度或完整性表示，一般情况下，岩体越破碎，坑道越容易失稳。
2）结构面性质和空间的组合。在块状或层状结构的岩体中，控制岩体破坏的主要因素是软弱结构面的性质，以及它们在空间的组合状态。单一的软弱结构面，一般不影响坑道的稳定性，只有当结构面与隧道轴线的相互关系不利时，才能构成容易坠落的分离岩体。
3）岩石的力学性质。整体结构的围岩，控制围岩稳定性的主要因素时岩石的力学性质，尤其时岩石的强度。一般说来，岩石强度越高，坑道越稳定。
4）围岩的初始应力场。围岩的初始应力场是隧道围岩变形、破坏的根本作用力，它直接影响围岩的稳定性。
5）地下水状况。地下水是造成坍方，使围岩丧失稳定性的最主要的因素之一。水可以使岩石软化，冲走充填物或使夹层软化，对某些岩石还会遇水膨胀。
人为因素方面
1）隧道形状和尺寸：形状方面，一般圆形断面受力较好，稳定性好；高度跨度比（简称高跨比）越大越容易稳定；尺寸方面断面越大，稳定性越差。
2）隧道埋深：埋深较浅时，随深度增大，自稳能力增大；但当深度很大时，初始应力场过大，可能出现岩爆、大变形等，使自稳能力下降。
3）施工方法：施工的开挖扰动强度越小，次数越少，围岩自稳能力越大；
4）支护时间和类型：过早支护且刚度较大，支护承担的围岩较大，过晚则围岩可能变形过大，降低或丧失稳定性。
二、论述隧道洞口位置选择的基本原则
答：总的原则：早进晚出，即：为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞。具体原则如下：
1）洞口应该尽可能地设在山体稳定、地质较好、地下水不太丰富的地方。
2）洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，不要与水争路。
3）洞口应该尽可能设在线路与地形等高线相垂直的地方，使隧道正面进入山体，洞门结构物不致受到偏侧压力。
4）当线路位于有可能被淹没的河滩上或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应该在洪水位以上，并加上波浪的高度，以防洪水倒灌到隧道中去。
5）为了保证洞口的稳定和安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高，不使山体扰动太厉害。
6）若洞口附近遇到有水沟或水渠横跨线路时，可以设置挖槽开沟的桥梁或涵洞，以排水。
7）若洞口前方岩壁陡立，基岩裸露，此时最好不要动原生坡面，不开挖山体。
8）洞口以外必须留有生产活动的场所。
总的来说，选定隧道洞口位置时，首先要按照地质条件控制边坡和仰坡的高度和坡面长度，其次是避开不良地质区域和排水影响，最后才谈得到从经济方面进行比较。
三、论述防排水对工程的不利影响。
1）对围岩和支护衬砌的影响。增大围岩压力，包括：a、增大围岩容重，b、产生水压力，
c、产生膨胀力（膨胀性围岩），
d、产生冻胀力（寒区隧道）；同时降低降低承载力，a、
软化围岩b、. 加速围岩风化c、冲蚀衬背围岩d、侵蚀支护结构
2）对施工方面：a、引发施工灾害，如：涌水、突泥、塌方b、因为洞内排水，增加工作量时降低施工效率c、威胁人员健康
3）运营方面。a、使运营环境恶化，如：降低设备效率，缩短寿命，侵蚀衬砌结构b、水雾造成能见度减低等，威胁运营安全
四、荷载结构法和地层结构法的区别：
荷载结构法。以松弛和在理论为基础，认为：围岩虽具有一定得承载能力，但极可能应为松弛的发展而导致失稳，结果是对支护结构发生荷载作用，因此该模型以支护结构作为承载主体和分析对象。以结构力学的方法计算，作用1、围岩压力2、围岩弹性抗力，围岩自身的承载力则间接考虑。适用于，过分松弛、坍塌的围岩。
地层结构法。以岩承理论为基础，认为围岩的承载能力不仅要尽可能利用，还应当保护
和增强，以围岩为承载的主体，并视支护结构与围岩为一体，同为承载结构和计算分析的对象，采用岩体力学的方法和数值计算，围岩体现为形变压力，支护结构则约束围岩变形，适用于具有自稳和承载力的围岩。
五、新奥法的理论要点
核心思想：充分保护和利用围岩的自稳能力。
开挖时尽量减少扰动和破坏原始应力状态，提高围岩自稳能力。而在隧道的整个支护体系中，围岩本身是主要的承载单元，因此要充分保护和利用自稳能力。
实现方法：通过围岩和支护结构的适度可控变形来实现。即既允许又限制围岩变形，既充分发挥围岩强度，又要避免过度变形导致承载能力的降低和丧失。
技术手段：锚喷柔性支护；监控量测；动态设计施工。初期支护应尽量做成柔性的，因此常用锚喷支护，一方面与围岩紧密接触共同变形和承载，另一方面也抑制过度的早期变形。实现目标：合理的结构刚度；合适的施做时机。洞石开挖后，支护很快，刚度又大，是围岩没有充分发挥强度，主要是支护提供大部分支护力，很不经济。但支护过晚围岩会超过容许变形，丧失稳定性和强度，出现松弛，散落、坍塌不仅不安全也不经济。
六、常见洞门类型：
①环框式洞门（无洞门结构）：适用于Ⅵ类或Ⅰ级围岩，地形陡峻而又无排水要求；结构特点：不承载，加固洞口；减少雨后洞口滴水；简单装饰
②端墙式洞门：适于地形开阔，岩质基本稳定的Ⅰ～Ⅲ级围岩；结构特点：能有效抵抗山体纵向推力。
③翼墙式洞门：适用于山体纵向推力较大,洞口地质较差的Ⅳ级及以上的围岩，增加洞门的抗滑动和抗倾覆能力。
④柱式洞门：适用于地形较陡，地质条件较差，仰坡可能下滑，而又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时；结构特点：在端墙中部设置两个断面较大的柱墩，增加了端墙的稳定性，结构雄伟。
⑤削竹式洞门：适用于洞口段有较长的明洞衬砌，由于洞门背后一定范围内是以回填土为主，山体的推滑力不大；地形相对比较对称和不太陡峻。特点：a 洞口边仰坡开挖量少；b减少对植被的破坏和有利于保护环境；c适用各种围岩类别
⑥台阶式洞门：当洞口处于傍山侧坡地区，洞口一侧边坡较高时，为减小仰坡高度及外漏坡长，可以将端墙一侧顶部改为逐步升级的台阶形式。
⑦斜交洞门：当线路方向与地形等高线斜交时，也可将洞门做成与地形等高线一致，使洞门左右仍可以保持大致对称。
一、论述影响围岩稳定性因素 答：自然因素方面（地质） 1）岩体结构特征。从稳定性角度看，岩体结构特征可以简单地用岩体地破碎程度或完整性表示，一般情况下，岩体越破碎，坑道越容易失稳。 2）结构面性质和空间的组合。在块状或层状结构的岩体中，控制岩体破坏的主要因素是软弱结构面的性质，以及它们在空间的组合状态。单一的软弱结构面，一般不影响坑道的稳定性，只有当结构面与隧道轴线的相互关系不利时，才能构成容易坠落的分离岩体。 3）岩石的力学性质。整体结构的围岩，控制围岩稳定性的主要因素时岩石的力学性质，尤其时岩石的强度。一般说来，岩石强度越高，坑道越稳定。 4）围岩的初始应力场。围岩的初始应力场是隧道围岩变形、破坏的根本作用力，它直接影响围岩的稳定性。 5）地下水状况。地下水是造成坍方，使围岩丧失稳定性的最主要的因素之一。水可以使岩石软化，冲走充填物或使夹层软化，对某些岩石还会遇水膨胀。人为因素方面 1）隧道形状和尺寸：形状方面，一般圆形断面受力较好，稳定性好；高度跨度比（简称高跨比）越大越容易稳定；尺寸方面断面越大，稳定性越差。 2）隧道埋深：埋深较浅时，随深度增大，自稳能力增大；但当深度很大时，初始应力场过大，可能出现岩爆、大变形等，使自稳能力下降。 3）施工方法：施工的开挖扰动强度越小，次数越少，围岩自稳能力越大； 4）支护时间和类型：过早支护且刚度较大，支护承担的围岩较大，过晚则围岩可能变形过大，降低或丧失稳定性。 二、论述隧道洞口位置选择的基本原则 答：总的原则：早进晚出，即：为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞。具体原则如下： 1）洞口应该尽可能地设在山体稳定、地质较好、地下水不太丰富的地方。 2）洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，不要与水争路。 3）洞口应该尽可能设在线路与地形等高线相垂直的地方，使隧道正面进入山体，洞门结构物不致受到偏侧压力。 4）当线路位于有可能被淹没的河滩上或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应该在洪水位以上，并加上波浪的高度，以防洪水倒灌到隧道中去。 5）为了保证洞口的稳定和安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高，不使山体扰动太厉害。 6）若洞口附近遇到有水沟或水渠横跨线路时，可以设置挖槽开沟的桥梁或涵洞，以排水。 7）若洞口前方岩壁陡立，基岩裸露，此时最好不要动原生坡面，不开挖山体。 8）洞口以外必须留有生产活动的场所。
《钢结构》 中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 一、填空题 1． 钢结构设计中，承载能力极限状态的设计内容包括：_________________________、 _______________________、 。 2．影响疲劳强度最主要的因素是 、 、 。 3．在螺栓的五种破坏形式中，其中_________________、_________________、 _____________________须通过计算来保证。 4．梁的强度计算包括_____________ 、_______________、_____________ 、 ______________。 5．轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时， ______________________不能忽略，因而绕虚轴的长 细比λx 要采用____________________。 6．提高轴心受压构件临界应力的措施有 、 、 。 7．当构件轴心受压时，构件可能以 、 和 等形式丧失稳定而破坏。 8．实腹梁和柱腹板局部稳定的验算属于_____极限状态，柱子长细比的验算属于______极限状态，梁截面按弹性设计属于______极限状态。 9．螺栓抗剪连接的破坏方式包括____________、_________、 、 _____________和__________________。 10．为防止梁的整体失稳,可在梁的 翼缘密铺铺板。 11．常用的连接形式有 ， ， 。 12．压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于 （失稳类别）。 13．在不同质量等级的同一类钢材(如Q235A,B,C,D 四个等级的钢材)，它们的屈服点强度和伸长率都一样，只是它们的 和 指标有所不同。 14．在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝的强度设计增大系数βf ＝ ；但对直接承受动力荷载的结构，应取βf ＝ 。 15．普通螺栓连接受剪时，限制端距e ≥2d ，是为了避免钢板被 破坏。 16．轴心受拉构件计算的内容有 和 。 17．设计采用大型屋面板的铰支撑梯形钢屋架下弦杆截面时，如节间距离为l ，则屋架下弦杆 在屋架平面内的计算长度应取 。 18．轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与N 力之间的夹角θ满足 条件时，对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度，因而也就不必在进行计算。 19．格构式轴心受压杆采用换算长细比ox x λμλ= ，计算绕虚轴的整体稳定，这里的系数 μ=1γ代表 ，它和所采用的缀材体系有关。 20．承受向下均匀荷载作用的简支梁，当荷载作用位置在梁的 翼缘时，梁整体稳定性较高。 21.梁的整体稳定系数b φ大于0.6时，需要' b φ代替b φ，它表明此时梁已经进入 阶段。
绪论 思考题 1.什么是隧道？ 2.隧道的种类有哪些？ 3.隧道设计包括的内容有哪些? 4.和地面结构相比，隧道工程有哪些特点？ 5.试从隧道的广泛用途上论述学习、研究与发展隧道技术的重要意义。 6.你认为隧道工程需要解决的难题有哪些？ 第二章 思考题 1、隧道工程地质调查与勘测的内容有哪些？ 2、施工地质超前预报的内容有哪些？ 3、简述岩石与岩体的区别。 4、岩体的工程性质有哪些？ 5、围岩的定义，围岩分级的目的？ 6、围岩分级的基本因素有哪些？ 7、影响围岩稳定性的主要因素有哪些？ 8、简述我国铁路隧道设计规范的围岩分级方法。 第三章 思考题： 1、影响隧道位置选择的因素有哪些？ 2、越岭隧道与河谷隧道有何区别？它们在位置的选择上采取什么原则？ 3、地质条件对隧道位置选择有哪些影响？ 4、隧道洞口位置的选择遵循哪些原则？确定洞口位置考虑哪些因素？ 5、什么是隧道净空？ 6、铁路隧道的横断面是根据什么设计的？ 7、简述曲线铁路隧道加宽的原因和方法。 8、曲线铁路隧道和直线隧道衔接的方法是什么？向直线方向延长13m和22m的理由是 什么？ 9、公路隧道建筑限界包含哪些内容？ 10、隧道衬砌断面设计的原则是什么？ 计算题 1、某隧道位于半径R=800m的圆曲线上，通过三级围岩地段，设计为直墙式衬砌，曲线加宽 40cm，中线偏移值d=12.5cm，外轨超高值E=9.5cm，隧道竣工后，测得DK23+15、DK23+20、DK23+25各起拱线处内外侧宽值如表1所示，试按隧限—2A计算各点侵限情况。 表1 2、某单线铁路隧道位于圆曲线半径R=1000m，缓和曲线长Lc=100m的曲线上，曲线全长
铁路山岭隧道课程设计指示书 . 隧道教研室. (注：可供公路隧道设计者参考，基本方法一样。) 一、原始资料 (一) 地质及水文地质条件 沙口坳隧道穿越地段岩层为石灰岩，地下水不发育。其地貌为一丘陵区，海拔约为150米。(详细地质资料示于隧道地质纵断面图中)。 (二) 线路条件 本隧道系Ⅰ级干线改造工程，单线电力（或非电力）牵引，远期最高行车速度为160公里/小时,外轨最大超高值为15厘米,线路上部构造为次重型，碎石道床,内轨顶面标高与路基面标高之间的高差为Δ=70厘米，线路坡度及平、纵面见附图，洞门外路堑底宽度约为11米，洞口附近内轨顶面标高： 进口：52.00米出口:50.00米 (三) 施工条件 具有一般常用的施工机具及设备, 交通方便, 原材料供应正常, 工期不受控制。附：(1) 1:500的洞口附近地形平面图二张； (2) 隧道地质纵断面图(附有纵断面总布置图)一张。 二、设计任务及要求 (一) 确定隧道进、出口洞门位置，定出隧道长度； (二) 在1:500的地形平面图上绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线； (三) 确定洞身支护结构类型及相应长度，并绘制Ⅳ类围岩地段复合式衬砌横断面图一张(比例1:50)； (四) 布置避车洞位置； (五) 按所给定的地质资料及技术条件选择适当的施工方法，并绘制施工方案横断面
分块图及纵断面工序展开图； (六) 将设计选定的有关数据分别填入隧道纵断面总布置图的相应栏中，并写出设计说明书一份。 三、应完成的设计文件 所有的图纸均应按工程制图要求绘制，应有图框和图标。最后交出设计文件及图纸如下： (一) 标明了洞门位置及边、仰坡开挖线的1:500洞口附近地形平面图两张，图名为“沙口坳隧道进口洞门位置布置图”和“沙口坳隧道出口洞门位置布置图”； (二) 参照标准图绘制的1:50衬砌横断面图一张，图名为“Ⅳ类围岩衬砌结构图”； (三) 隧道纵断面总布置图一张，图名为“沙口坳隧道纵断面布置图”； (四) 设计说明书一份，主要内容有： 1.原始资料 ①地质及水文地质条件； ②线路条件； ③施工条件等。 2．设计任务及要求 3.设计步骤 ①确定洞口位置及绘制边仰坡开挖线的过程 应列出有关参数如b、c、d等值的计算，详细表述清楚各开挖面的开挖过程； ②洞门及洞身支护结构的选择，标明各分段里程、不同加宽的里程； ③大小避车洞的布置； ④施工方案比选： 包括施工方法的横断面分块图及纵断面工序展开图。 四、设计步骤 (一) 隧道洞门位置的确定 洞门位置的确定与洞门结构形式、边仰坡开挖方式、洞口附近地形、地质及水文地质条件有关。通常采用先在1:500的洞口地形平面图上用作图法初步确定洞门位置, 然后在实地加以核对和修正。 为了保证施工及运营的安全, 《隧规》提出了“在一般情况下，隧道宜早进洞，
中南大学土木工程学院土木工程专业（本科） 《钢结构基本原理》课程设计任务书 题目：钢框架主次梁设计 姓名： 班级： 学号：
一、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2010） （4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（GB50017－2003） （5）中华人民共和国建设部. .钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001） 2、参考书籍 （1）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构，中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院 中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）， 机械工业出版社，2006 二、设计构件 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值2.02kN mm （单号）、5.02kN mm （双号），其中12班竖向梁跨度取值：学号1~10为8m 、学号11~20为10m ；学号21~为12m ；其中13班水平向梁跨度取值：学号1~10为9m 、学号11~20为11m ；学号21~为13m ；。楼面板为120mm 厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用，框架梁按连续梁计算，次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H 型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，层高3.5m 。 三、设计内容要求 （1）设计次梁截面CL-1（热轧H 型钢）。 （2）设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 （3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～ 1.2m 。 （4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。 （5）设高计次梁与主梁工地拼接节点，要求采用强螺栓连接。
土木工程专业《隧道工程B》课程考核试卷12 （课程代码 8700630） 注：（1）本试卷分为两部分，第一部分为选择题，20分；第二部分为非选择题，80分。满分100分，闭卷考试时间120分钟； （2）答题全部写在本试卷上，写在其它纸上一律无效。 （3）适用专业：土木工程专业（桥梁工程方向，隧道及城市轨道交通工程方向） 第一部分选择题（共20分） 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个最符合题目要求，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或不选均无分。 1、隧道新奥法的核心理论基础之一是（） A、充分发挥喷锚支护的作用 B、充分发挥二次衬砌的作用 C、充分发挥岩体的自承能力 D、岩体的平衡拱作用 2、以下隧道支护形式中不属于柔性支护的是（） A、喷射混凝土 B、锚杆支护 C、格栅钢架支护 D、模筑混凝土 3、光面爆破中周边眼的作用是：( ) A、减小超挖和欠挖 B、节约炸药 C、增加爆破自由面 D、保证爆破安全，防止瞎炮 4、在深埋隧道中，对于围岩的水平侧压力的错误说法是( ) A、I～II级围岩通常不考虑水平侧压力 B、围岩愈差，水平侧压力愈大大 C、水平侧压力不随深度增加而变化 D、水平侧压力与围岩级别无关，为一恒定值 5、在新奥法支护中允许围岩有一定变形，但又不至于产生破坏的目的是（） A、尽量减小施工对围岩的扰动 B、尽量减小作用在衬砌上的松散压力 C、使围岩与支护结合更密贴，减少超挖 D、尽量利用围岩的自承能力 6、直墙式衬砌一般适用于（） A、Ⅰ、Ⅱ级围岩 B、Ⅳ级围岩 C、Ⅴ级围岩 D、Ⅵ级围岩 7、在对围岩进行详细定级时，考虑了那些因素对岩体基本质量指标进行修正 ( ) A、地下水的影响、软弱结构面产状影响、初始应力状态的影响 B、隧道埋深影响、地下水的影响、围岩完整性影响 C、地下水的影响、围岩风化程度影响、软弱结构面产状影响 D、软弱结构面产状影响、围岩坚硬程度的影响、地下水的影响 8、按岩石强度，饱和抗压极限强度为20MPa的围岩可称为：（） A、极软岩 B、软质岩 C、极硬岩 D、硬质岩 9、当洞口围岩风化严重、边仰坡稳定性较差时宜选用( )。 A.端墙式洞门 B.环框式洞门 C.翼墙式洞门 D.遮光棚式洞门 10、当洞门的山体不稳定并有滚落碎石块可能时，一般( )，以减少对仰坡、边坡的扰动，确保落石不滚到行车道上。 A. 砌挡土墙 B．架防护网 C．接长明洞 D．刷坡清方 11、影响隧道通风方案选择的主要因素为( ) A、隧道长度、地形地质条件 B、隧道造价、隧道施工条件 C、隧道长度、隧道交通条件 D、包括以上所有答案 12、当隧道位于曲线上时，应( ) A、采用大半径的曲线，并尽量避免曲线深入隧道内 B、调整纵坡，按照规范要求设置路面超高 C、尽量采用不设超高的曲线半径，并满足视距要求 D、使曲线半径满足视距要求和路面超高要求 13、对隧道中CO浓度控制和稀释目的是为了：（） A、保证隧道内的卫生条件 B、保证隧道内的行车安全 C、保证隧道内的行车的舒适性 D、包括以上所有答案 14、二次支护时间选择的原则是( )
问题1:1C400000《铁路工程管理与实务》（第二版）教材P171-173案例1C420031-2 背景： 某新建铁路的控制性工程是新河隧道，长8949m，围岩级别是Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，设置2座斜井，1座
横洞。 设计文件要求：施工准备工期3个月，明洞及进口段3个月，1号斜井7个月，2号斜井6个月，横洞3个月。隧道围岩分布如图1C420031-2所示。 围岩长度（m ）围岩级别 222+235隧道进口 2#斜井 225+820 1#斜井 227+230 230+930 横洞隧道出口231+184 围岩级别 围岩长 度（m ）300Ⅳ 200Ⅳ Ⅳ Ⅴ Ⅲ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 203550159260030015304002002140766168 明洞8m 图1C420031-2 隧道围岩分布图 根据设计要求横洞只向小里程方向进行一个作业面施工，斜井进行两个作业面施工。 隧道按设计超前地质预报纳入工序，Ⅴ级围岩设计小导管超支护，其他为锚喷支护，Ⅲ级围岩采用全断面开挖，Ⅳ级围岩采用台阶法，Ⅴ级围岩采用短台阶预留核心土法开挖。 问题： 1. 根据你的经验，确定隧道各级围岩的进度指标。 2. 计算隧道掘进工期（含施工准备时间）。 解答： 1. 隧道掘进循环时间、进度指标计算见表1C420031-2。 隧道掘进循环时间、进度指标计算表 表1C420031-2 2. 掘进工期计算如下： 根据计算的各级围岩指标，确定隧道各段的贯通点和各施工作业面围岩长度：
横洞至1号斜井段隧道洞身段开挖时间计算： 2220÷160+1080÷120+400÷60=（个月） （2220是横洞至1号斜井段隧道洞身段III 级围岩长度；1080是横洞至1号斜井段隧道洞身段IV 级围岩长度；400是横洞至1号斜井段隧道洞身段V 级围岩长度。围岩长度计算见后附表） 由于1号斜井工期7个月，横洞3个月，横洞作业面比斜井作业面早施工4个月。 横洞作业面施工时间：÷2+（7-3）÷2=个月 横洞至斜井段施工工期为：施工准备+横洞时间+掘进时间=3+3+=个月。 其他各段计算同上。 经计算隧道进口与2号斜井之间所用掘进时间最长，为24个月，所以本隧道的掘进工期为：24个月。 分析： 施工现场考虑各种因素，在计算工期不超过要求工期的情况下，分界点的设置可适当进行调整，各段均衡施工，同其他作业配合，利于设备、人员的充分利用。 如[案例1C420031-2]，横洞作业面施工距离较长，施工通风的难度加大，洞内作业条件差，在不影响工期的条件下进行调整，更符合工程施工实际。如图1C420031-3所示： 横洞 1#斜井 2#斜井A B C D E F G 231+184 230+930 228+500 227+230 226+500 225+820 224+550 222+235 隧道出口隧道进口图示 施工单元 围岩长度（m ） III IV V 86168 1730680 470400400 73068070600600 1562550195 分界点分界点分界点明洞8 m 图 1C420031-3 隧道施工分界里程示意图 工期计算见表1C420031-3： 隧道工期计算表 表1C420031-3
钢结构课程设计计算说明书 一、设计资料 1.设计条件 某厂一操作平台，平台尺寸16.000×12.000m，标高4.00m，平台梁柱布置图如图1所示。该平台位于室内，楼面板采用压花钢板，平台活载按2.0kN/m2考虑。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。 2.设计要求 (1)板的设计（板的选择、强度验算、挠度验算） (2)选一跨次梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算） (3)选一跨主梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算） (4)柱的设计（截面设计、整体稳定性验算） (5)节点设计（主梁与柱的连接、主次梁的连接） (6)计算说明书，包括（1）～（5）部分内容 (7)绘制平台梁柱平面布置图、柱与主次梁截面图、2个主梁与柱连接节点详（边 柱和中柱）、2个次梁与主梁连接节点详图（边梁、中间梁）、设计说明。(2# 图纸一张),
二、设计方案 1、板的设计 （1）确定铺板尺寸 使用压花钢板，厚度取15mm ，密度为37.85/kg m （2）验算板的强度和挠度 ①铺板承受的荷载 恒载标准值：37.859.815101 1.154/k g kN m -=????= 活载标准值： 3.01 3.0/k p kN m =?= 荷载总标准值： 1.154 3.0 4.154/k k k q g p kN m =+=+= 恒载设计值： 1.154 1.2 1.385/g kN m =?= 活载设计值： 3.0 1.2 4.2/p kN m =?= 荷载总设计值： 1.385 4.2 5.585/q kN m =+= 根据规范，6000 421500 b a = =>，1230.1250,0.0375,0.095,0.1422a a a β==== 因为1213,a a a a >> 所以22max 10.1250 5.585 1.5 1.571x M M a qa kN m ===??= ②验算强度及挠度 强度验算： 3 22max max 22 66 1.5711034.91/215/1.215 x M N mm N mm t σγ??===
隧道工程考试试题及答 案 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
地下硐室工程期末考试 一、名词解释（每题3分，共15分）： 1、隧道：指修建在地下，两段有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物（建于地下的狭长通道）。 2、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宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围（总的来说是指衬砌内缘不能侵入的轮廓线）。 3、原岩应力：指隧道开挖前未扰动的岩体应力状态。 4、空间效应：指在隧道开挖过程中，由于受到开挖面的约束，使其附近的围岩不能立即释放全部瞬时弹性位移的现象。 5、岩石质量指标：指钻探时岩芯的复原率，或称岩芯采取率，用RQD表示。 二、选择题（每题3分，共30分）： 1、明洞主要分为（A）和棚式。 A.拱式 B. 端墙式 C. 环框式 D. 遮光式 2、隧道洞口受塌方、落石、泥石流等危害时，通常应设置（D）。 A.仰坡 B. 挡土墙 C. 拦水带 D. 明洞 3、公路隧道围岩分为（D）。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 4、隧道围岩为坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构，其围岩基本质量指标为550～451MPa，该围岩属于（B）。 A.Ⅰ B.Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ 5、采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成一个体系而形成的隧道施工方法称为（A）
A.新奥法 B. 矿山法 C. 明控法 D. 盖控法 6、隧道内反坡排水时，必须采取（A）。 A.机械抽水 B. 井点降水 C. 深井降水 D. 顺坡排水 7、修建在岩层中的隧道称为（B）。 A.软土隧道 B. 岩石隧道 C. 城市地下隧道 D. 水底隧道 8、山岭隧道施工通常采用（A）。 A.钻爆法 B. 地下连续墙法 C. 盖控法 D. 盾构法 9、软土隧道通常修建在（D）地下。 A.水底和城市 B. 山岭和城市 C. 水底和山岭 D. 水底和危岩 10、岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法不包括（D）。 A.引 B. 绕 C. 越 D. 降 E. 堵 三、填空题（每空1.5分，共24分）： 1、公路隧道主要的洞门形式有环框式洞门、端墙式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门、台阶式洞门、斜交洞门、削竹式洞门。 2、根据锚杆加固范围以及加固效果不同将锚杆分为局部锚杆、系统锚杆。 3、新奥法施工，按其开挖断面的大小及位置，基本上又可分为：全断面法、台阶法、分部开挖法三大类及若干变化方案。 4、防止隧道偏压的措施有长管棚超前支护、三导坑开挖法、卸载反压回填土。 5、隧道岩爆防治措施有强化围岩、弱化围岩。 四、简答题（共31分）： 1、仰拱的概念以及设置仰拱作用？（8分） 答：仰拱是为改善隧道上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构。
计算题 【围岩等级确定】参见书本P.96-99 例题：某公路隧道初步设计资料如下 （1）岩石饱和抗压极限强度为62MPa （2）岩石弹性波速度为4.2km/s （3）岩体弹性波速度为2.4km/s （4）岩体所处地应力场中与工程主轴垂直的最大主应力σmax=9.5Mpa （5）岩体中主要结构面倾角20°，岩体处于潮湿状态 求该围岩类别为？(来源：隧道工程课件例题) 解：1.岩体的完整性系数Kv Kv=(Vpm/Vpr)2=(2.4/4.2) 2=0.33 岩体为破碎。 2.岩体的基本质量指标BQ （1）90 Kv+30=90*0.33+30=59.7 Rc=62>59.7 取Rc=59.7 （2）0.04Rc+0.4=2.79 Kv =0.33>2.79 取Kv =0.33 （3）BQ=90+3Rc+250 Kv=90+3*59.7+250*0.33=351.6 3.岩体的基本质量分级 由BQ=351.6可初步确定岩体基本质量分级为III级 4.基本质量指标的修正 （1）地下水影响修正系数K1 岩体处于潮湿状态，BQ=351.6，因此取K1=0.1 （2）主要软弱面结构面产状修正系数K2 因为主要软弱结构面倾角为20，故取K2=0.3 （3）初始应力状态影响修正系数K3 Rc/σmax=62/9.5=6.53 岩体应力情况为高应力区 由BQ=351.6查得高应力初始状态修正系数K3=0.5 （4）基本质量指标的修正值[BQ] [BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)=351.6-100(0.1+0.3+0.5)=261.6 5.岩体的最终定级 因为修正后的基本质量指标[BQ]=261.6，所以该岩体的级别确定为IV级。
【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、避开其她重要建筑或工程等 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就是什么？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就是什么？ (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:综合考虑工程造价与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就是什么？其工程意义就是什么？ 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、与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:单坡与人字坡。适用条件:(1)单坡。多用于线路的紧坡地段或就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,尤其就是越岭隧道。 第二章 【隧道净空:隧道衬砌内轮廓线所包围的空间。 【隧道建筑限界:为了保证隧道内各种交通工具的正常运行与安全,规定在一定宽度与高度范围内不得有任何障碍物的空间范围 【曲线隧道加宽的原因就是什么？如何加宽？ 列车在曲线上行驶时,由于车体内倾与平移,使得所需横断面积有所增加,为了保证列车在曲线隧道中安全通过,隧道中曲线段的净空必须加大,铁路曲线隧道的净空加宽值就是由以下的需要来决定。 ①车辆通过曲线时,转向架中心点沿线运行,而车辆就是刚性体,其矩形形状这就使得车厢两端产生向曲线外侧的偏移。车厢中间部分则向曲线侧偏移。 ②由于曲线上存在外轨超高,导致车辆向曲线内侧倾斜,使车辆限界的各个控制点在水平向上向内移动了一个距离因此,曲线隧道净空的加宽值由三部分--外内内，，d d d 21组成。 【隧道衬砌有哪些类型？各自的适用条件就是什么？ 1)整体式混凝土衬砌:就是指就地灌注混凝土衬砌,也称模筑混凝土衬砌。其工艺流程为,先立模,再灌注,然后养生、最后拆模。模筑衬砌的特点就是:对地层条件的适应性较强,易于按需要成型,整体性好,抗渗性强,并适用于多种施工条件,如可用木模板、钢模板或衬砌台车等。
地下硐室工程期末考试 一、名词解释（每题3分，共15分）： 1、隧道：指修建在地下，两段有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物（建于地下的狭长通道）。 2、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宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围（总的来说是指衬砌内缘不能侵入的轮廓线）。 3、原岩应力：指隧道开挖前未扰动的岩体应力状态。 4、空间效应：指在隧道开挖过程中，由于受到开挖面的约束，使其附近的围岩不能立即释放全部瞬时弹性位移的现象。 5、岩石质量指标：指钻探时岩芯的复原率，或称岩芯采取率，用RQD 表示。 二、选择题（每题3分，共30分）： 1、明洞主要分为（A）和棚式。 A.拱式 B. 端墙式 C. 环框式 D. 遮光式
2、隧道洞口受塌方、落石、泥石流等危害时，通常应设置（D）。 A.仰坡 B. 挡土墙 C. 拦水带 D. 明洞 3、公路隧道围岩分为（D）。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 4、隧道围岩为坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构，其围岩基本质量指标为550～451MPa，该围岩属于（B）。 A.Ⅰ B.Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ 5、采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成一个体系而形成的隧道施工方法称为（A） A.新奥法 B. 矿山法 C. 明控法 D. 盖控法 6、隧道内反坡排水时，必须采取（A）。 A.机械抽水 B. 井点降水 C. 深井降水 D. 顺坡排水 7、修建在岩层中的隧道称为（B）。 A.软土隧道 B. 岩石隧道 C. 城市地下隧道 D. 水底隧道 8、山岭隧道施工通常采用（A）。 A.钻爆法 B. 地下连续墙法 C. 盖控法 D. 盾构法 9、软土隧道通常修建在（D）地下。 A.水底和城市 B. 山岭和城市 C. 水底和山岭 D. 水底和危岩 10、岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法不包括（D）。 A.引 B. 绕 C. 越 D. 降 E. 堵 三、填空题（每空1.5分，共24分）：
中南大学网络教育课程考试 《隧道工程》试题(本试题页不上交．．．．．．． ) 注意事项： 1.答卷可采取打印或手写方式在A4打印纸上完成。如果手写，必须字迹工整，以便老师批阅； 2.6月2日18：00之前交学习中心； 3.下载《标准答卷模版》。 试题一：柳州市桐油山连拱隧道，施工至 K2 + 312～K2 + 332 地段，遇到一大型溶槽（图1），沿隧道纵向宽约 20 m ，呈北东～南西方向斜交隧道轴线。溶槽段隧道埋深约 20 m ，属浅埋地段，在地表有 1.5 m 左右的人工回填渣，其下为粘土夹碎石，碎石含量为 20%～40%，粘土结构细腻，软～可塑状，属明显的溶槽充填物质，且充填密实，承载力为 150～180 KPa ，钻探至隧底以下20m 仍未见底，确定隧道通过溶槽的具体工程措施（说明选定方案的理由，）。（25分） 图1 试题二：长沙天际岭隧道单洞开挖跨度达17m 以上（图2），隧道位于长沙市植物园下面，围岩软弱（Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩），隧道最大埋深仅40m ，为保护地表的珍稀树种，要求严格控制地表沉降，确定其合理施工方法和必要的辅助施工措施（说明选定方案的理由，画出纵横向施工工序图）。（25分） 图 2 隧 道中线
试题三：岳阳市金鹗隧道进口段设计为半明半暗结构形式（图3），围岩条件为Ⅴ级，确定其合理施工方法和必要的辅助施工措施（说明选定方案的理由，画出纵横向施工工序图）。（25分） 图3 试题四：某隧道由于岩层节理发育明显，在隧道施工过程中出现坍方事故，具体如图4所示，坍方高度约18m，确定其具体处理方法。（说明选定方案的理由）。（25分） 图4
中南大学网络教育课程考试 《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：_________________ 第一题答案： 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。 1、弹性地基梁设计 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 弹性地基梁设计[1]双跨隧道一般不宜两洞同时施工，以避免在同一断面上出现大跨度而影响围岩的稳定。该隧道段位于不良地层中，需要穿越溶槽，更应谨慎行事，任何一道工序的错乱都有可能导致严重的后果。因此，施工方案总的思路是首先开挖一侧隧道(单跨)，将衬砌完成后再进行另一侧隧道的施工。 3、主要支护形式 为稳定围岩(特别是溶槽粘土充填物)，设置了超前注浆小导管预支护作为辅助施工措施。采用长4.5 m 的φ 42 钢管，沿隧道拱圈布置，环向布置间距35 cm，沿隧道纵向每 2 m 布设一环。同时架设 I18工字钢钢拱架，钢拱架纵向间距 0.5 m。二次模筑衬砌的设计通过荷载-结构模型计算分析后确定。考虑到初期支护担负着一定的围岩荷载，且辅助施工措施采用了小导管注浆加固也有利于减少围岩压力，故将上覆全部土体自重的 80%作为二次衬砌的垂直压力，侧压力比照处理，中墙在中导洞的高度范围内无侧压力。隧道在施工过程中有 2 种结构状态，即单跨衬砌结构状态与双跨衬砌结构状态。先行施作的单跨衬砌结构是偏压结构，而最终完成的双跨衬砌结构是对称结构，显然单跨衬砌结构是最不利的受力结构。 衬砌基底压力计算结果(每延米)为：中墙基底2460 kN，边墙基底 2200 kN。作用在地基梁上的荷载
《钢结构》作业参考答案 作业一 一、填空题： 1.235N/mm 2 ；B ；沸腾钢；E43型。 2.脆性 3.铁 4.弹性阶段；屈服阶段；强化阶段；颈缩阶段 5.计算长度与回转半径 强度高，塑性和韧性好； 6.y f 和u f 7.塑性变形能力和冶金质量 8.S 和P 9.250℃ 10.残余应力使构件的刚度降低，使构件的稳定承载力降低，且对弱轴的影响比强轴大 11.易腐蚀和耐热不耐火 12.δ5和δ10 13.不同温度下的冲击韧性指标 14.采用一般工艺就可完成合格的焊缝的性能 15.构件有裂纹、孔洞、刻痕、凹角及截面突变时，在缺陷处出现高峰应力的现象 16.高度为200毫米厚度为a 类的热轧普通工字钢截面 二、选择题： 1.A 2.B 3.C 4.C 5.B 6.A 7.D 8.B 9.C 10.B 11.A 12.D 13.A 三、简答题： 1.答：Q235钢材单向拉伸的应力---应变图如下图所示。 （1）弹性阶段：OAE 段 p f e f 为弹性极限。 （2）弹塑性阶段：EC 段 y f y ε为屈服应变。 （3）屈服阶段：CF 段。 （4）强化阶段：FB 段 u f （5）颈缩阶段：BD 段 t ε 2.度；伸长率；弹性模量。 3.随着时间的增长，钢材中少量的以固溶体形式存在于纯铁体结晶中的碳和氮化物将逐渐地从晶体中析出，形成自由的碳化物和氮化物微粒，散布于晶粒之间，对纯铁体的变形起着遏制作用，使 4.
5.根据给定的图形，简单说明温度对钢材性能的主要影响（5分）。 （a ） （b ） 答：（a ）图表示正温范围：随着温度的提高，钢材的强度降低。200 O C 以内变化不大，430-540O C ， 强度急剧下降， 600 O C 强度很低不能承载。（250 O C 附近有兰脆现象） （b ）图表示负温范围：负温范围强度提高，变形能力减小，材料转脆，对冲击韧性的影响十 分突出。（在T1和T2之间称为温度转换区，材料的由韧性破坏到脆性破坏是在这一区间完成的）。 作业二 一．填空题： 1.90 2.强度，刚度，稳定 3.弯曲，扭转，弯扭 4.较厚焊件的厚度 5.强度高，塑性和韧性好 6.单位剪切角γ1 换算长细比λx 0 二．选择题： 1.A 2.C 3．D 三．简答题： 1.答：格构式轴心受压构件绕虚轴发生弯曲失稳时，因为剪力要由比较柔弱的缀材负担，剪切变形 较大，导致构件产生较大的附加变形，它对构件临界力的降低是不能忽略的，经理论分析，用换算长细比λox 代替对x 轴的长细比λx ，就可以确定考虑缀才剪切变形影响的格构式轴心受压构件的临界力。 2.答：纵向残余应力——纵向残余应力使构件刚度降低，也降低稳定承载力。 初弯曲——由于残余应力的存在，初弯曲使截面更早进入塑性，降低稳定承载力。 初偏心——初偏心对稳定承载力的影响本质上同初弯曲。 杆端约束——杆端约束越强（如固定），承载力会越高。 3．答：（1）根据绕实轴的整体稳定性，选择肢件的截面。选择方法与实腹式轴心受压构件的截面选 择方法完全相同；（2）根据等稳定条件，确定两分肢间的距离； （3）验算整体稳定性和分肢稳定性，包括对刚度的验算； （4）但有截面削弱时，应验算构件的强度。 四．计算题： 1.解：（1）截面几何参数为： 3 90002508142502mm A =?+??=483310325.1)250242278250(12 1 mm I x ?=?-?= 4 731065.3250141212mm I y ?=???= mm A I i x x 3.121900010325.1/8=?==
1、明洞基础承载力不够如何处理？ 答：可夯填一定厚度的碎石或加深加宽基础或其它补强措施，如矽化加固、压注水泥浆等。 2、为什么在软硬嵌交界处设置沉降缝？ 很大，为避免因地基承载力不同而引起衬砌下沉不均匀导致的环裂，甚至引起其它病害，故规定软硬岩层分界处设置沉降缝。 3、岩石隧道为什么要采用光面爆破或预裂爆破？ 答：为了使隧道开挖断面尽可能地符合设计轮廓线，减轻对围岩的扰动，减少超、欠挖。 4、降低嚅射混凝土回弹量的措施有哪些？ 答：初喷时采用较小的灰骨比，一次喷射厚度不大于4~6cm，合适的风压（0.1Mpa）及水压（略高于风压），提高喷射手的技术水平。 5、在不良地质地段隧道施工应遵守的原则是什么？ 答：先支护（强支护）后开挖（短进尺、弱爆破），快封闭、勤量测。 6、隧道工程总体实测项目内容是什么？ 隧道宽度，隧道净高，隧道偏位，路线中心线与隧道中心线的衔接，边坡、仰坡 7、隧道爆破后，开挖断面应进行检查内容是什么？ a、超挖和欠挖量检查。 b、周边炮眼痕迹应在开挖轮廓面上均匀分布，炮眼痕迹保存率：硬岩≥80%，中硬岩≥70%，软岩由于炮眼痕迹很难达到要求，其周边要求满足基本平整圆顺。 c、两茬炮衔接时出现的台阶误差。 4、施工监控量测的任务有哪些？ a、确保安全，为此需要掌握围岩和支护状态，进行动态管理，根据量测信息，科学施工。 b、指导施工。量测数据经过分析处理，预测和确认隧道围岩最终稳定时间，指导施工顺序和施作二次衬砌的时间。 c、修正设计，根据隧道开挖后所获得的量测信息，进行综合分析，检验和修正施工预设计。 d、积累资料。已有工程的量测结果可以间接地应用到其它类似的工程中，作为设计和施工的参考资料。 8、二次衬砌泵送砼浇灌作业有哪些要求？ a、由下向上依次灌筑，当设计规定需先灌筑拱圈时，应采取防止拱脚下沉措施，必要时，可架设纵向托梁； b、隧道有仰拱时，宜先灌筑仰拱，每段施工长度应根据地质情况确
《隧道工程》习题 第一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？ 第二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？ 第三章隧道附属建筑 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？ 第四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，R b＝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。 第五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)
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