P5 隧道设计包括隧道位置设计以及隧道支护结构和附属设施设计两大部分。隧道位置设计包括选定隧道的穿山高程和洞口位置，确定隧道线路的平、纵剖面及横断面形状等。 施工方法概要：1.工程的重要性（隧道断面尺寸、长度、衬砌类型、隧道使用功能、工期）
2.工程地质与水文地质条件
3.施工技术水平和机械设备情况
4.施工中动力和原材料供应情况
5.工程投资和运营后的社会效益和经济效益
6.对环境的保护要求（地面沉降、地下水、污水、爆破震动噪声、生态环境等）。
7.施工单位的习惯做法。
第二章：P14四个调查的含义（简答）
1.地形地貌调查：主要是查明隧道通过地段的山体的自然情况，其中包括山坡的形态和坡度、河流两岸阶地对称情况、山体垭口和鞍部的分水岭的分布。分析上述自然情况与河流切割、地质构造、岩层分布的关系。
2.地层、岩性调查：要查明隧道通过地段的地层时代、地层程序、地层岩性及岩性变化，查明地层接触关系。要特别注意查明岩层的顺序和厚度、岩性特征和物理力学性质以及岩石的风化程度。
3.地质构造调查：地质构造与隧道围岩稳定性和施工地质灾害关系最密切，所以它是隧道工程地质勘测的核心工作。调查的重点是褶皱、断层、节理、侵入体或岩脉等。
4.水文地质调查：地下水增加了隧道施工的难度，隧道的开挖又常常引起地下水的流失，影响隧道所在地段的居民用水。地下水与地表水文地质有密切关系，所以隧道工程地质勘测要进行水文地质调查。
P16~17 地质超前预报的内容包括隧道所在地区地质分析与宏观地质预报、隧道洞身不良地质及灾害地质预报和重大施工地质灾害临警预报。
地质超前预报的方法：（一）地质分析法（二）超前平行导坑预报法（三）超前水平钻孔法
（四）物理探测法
P19~21岩体的基本工程性质
1. 岩体处于一定的天然应力作用之下 自然界中的岩体处于天然应力环境中，受地心引力
和地壳运动等长久作用，受力情况更复杂。
2. 岩体物理力学性质的不均匀性 相同的天然岩体其物理力学性质随在岩体中所测点
的空间位置不同而有差异，呈现出岩体的不均匀性。
3. 岩体是由结构面分割的多裂隙体 所谓结构面是指岩体中具有一定方向、力学强度相
对较低的地质界面（或带）。
4. 岩体具有各向异性 岩体中由于岩石的结构、构造具有方向性，使岩体强度、变形，
甚至渗透等性质在不同方向上显示出差异，称为岩体的各向异性。
5. 岩体具有可变性 我们研究的是在工程使用年限内由于风化作用和地下水作用所引
起的岩体完整性、强度等性质的变化。
P22软化系数=饱水岩石抗压强度/干燥岩石抗压强度
一般规定软化系数小于0.75的岩石为软化岩石。 P24 岩石质量指标： 用直径75mm 金刚石钻头在钻孔每次进尺中，长度大于10cm 的岩心断块总长度与该次进尺之比，以百分率表示。以表征岩体节理、裂隙等发育的程度。 RQD=/100%i
l L ×∑ 岩体完整性指数：用现场测定的岩体弹性波速度v 的平方与同种岩石试件弹性波速度0v 的
平方的比值。2
20
v v K v =
P26 围岩定义：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体。
围岩分级方法考虑的三大要素：与岩性有关；与地质构造有关；与地下水有关。
第三章：选择越岭隧道的位置主要是选择垭口和确定隧道高程两大因素为依据。
垭口定义：线路跨越分水岭时，分水岭上的山脊线上的高程低处。
傍山隧道的位置选择要点：保证最小覆盖层厚；尽量内靠；考虑施工和既有便道设置的位置，应注意边坡的可能坍塌对洞身稳定的影响；尽可能裁弯取直。
P36⑴一种岩体的强度常常不是由岩石本身的强度来控制，而是由它的软弱结构面的强度来控制。
隧道位置恰在层间软弱面上，岩层滑动将使隧道结构受到很大的剪力，以致把结构物损坏。如果在上方，岩层滑动会使隧道的某一段发生横向推移，而导致断开错位。
⑵尽量不要把隧道中线设计成与软弱结构面的走向一致或平行，要正交或有一定的交角。
⑶褶曲构造地区：背斜：楔块重量由邻块分担，因而只产生小于原重的压力。
向斜：楔块上小下大，极易发生掉块或坍方，对工程不利。
所以，隧道穿过褶曲构造时，选在背斜要比在向斜中有利。
P38~39洞口位置选择九个原则（选择）
1.洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，最好选在沟谷一侧。
2.洞口应避开不良地
质地段。3.隧道线路穿过岩壁陡立，基岩裸露处时，视具体情况，采取贴壁进洞或设置一段明洞，或修建特殊结构洞门。4.减少洞口路堑长度，延长隧道，提前进洞。5.洞口线
45。6.当线路位于有可能被水路宜与等高线正交。傍山隧道，斜交进洞，且交角不小于0
淹没的河滩或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度，以防洪水灌入隧道。7.为了确保洞口的稳定和安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高。8.当洞口附近遇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.当洞口地势开阔，有利于施工场地布置时，可利用弃碴有计划、有目的地改造洞口场地，以便布置运输便道、材料堆放场、生产设施用地及生产、生活用房等。本着“早进晚出”
的指导思想。
P40 1.一般情况下隧道内的线路最好采用直线，采用曲线时应用较大的曲线半径。
2.山区设计时，应尽可能采用较短的曲线，或是半径较大的曲线，使它的影响小些。
3.在一座隧道内最好不设一个以上的曲线。尤其是不宜设置反向曲线或复合曲线。
4.列车同跨的两曲线间应有足够长的夹直线，一般要求在3倍车辆长度以上。
5.隧道设为曲线时，不宜采用设超高的平曲线，并不应采用设加宽的平曲线。
6.高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞。分离式双洞有利于运营通风与防灾，也有利于隧道施工。
铁路隧道坡道形式选择：对位于紧坡地段。要争取高程的区段上的隧道、位于越岭隧道两端展线上的隧道、地下水不大的隧道，或是可以单口掘进的短隧道，可以采用单面坡形。对于长大隧道、越岭隧道、地下水丰富而抽水设备不足的隧道，宜采用人字坡形。
考虑坡度折减的两个因素（填空）：列车车轮与钢轨踏面间的黏着系数降低；洞内空气阻力增大。i允=mi限-i曲
公路隧道一般把纵坡保持在2%以下比较好。竣工后的排水，如果能满足施工排水的需要，其最小坡度不宜小于0.2%。
名词解释：
隧道净空：指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。
隧道建筑限界：包围“基本建筑限界”外部的轮廓线，稍大于“基本建筑限界”，留出少许
空间，用于安装通讯信号、照明、电力等设备。
公路隧道净空：包括公路建筑限界、通风及其他所需的断面积。
公路隧道的建筑限界包括车道、路肩、路缘带、人行道等的宽度，以及车道、人行道的净高。规范规定公路隧道建筑限界高度：高速公路、一级公路、二级公路取5.0m，三、四级公路取4.5m.
隧道行车限界：为了保证行车安全，在一定宽度、高度的空间范围内任何物体不得侵入的限界。
P55拟定衬砌结构尺寸的两个因素：选定净空形状，也就是选定结构的内轮廓；选定截面的厚度。
选择题：衬砌受力：
径向分布静水压力，结构轴线选圆形最合适；竖向荷载和不大水平荷载，上部宜采用圆弧形或尖拱形，下部直线形（即直墙式）；竖向荷载和较大水平荷载，上部用圆弧形或平拱形，下部采用凸向外方的圆弧形（即曲墙式）;还有底鼓压力，底部还应有凸向下方的仰拱为宜。第四章：
衬砌主要方式：
整体式：直墙式：适用于地质条件较好的，以垂直围岩压力为主而水平围岩压力较小的情况。曲墙式：适用于地质较差，有较大水平围岩压力的情况。
装配式：目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道和水底隧道中采用。
锚喷式：在围岩整体性较好的军事工程、各类用途的使用期较短及重要性较低的隧道中广泛使用。
复合式：旅客列车设计行车速度不大于160Km/h时，隧道优先采用曲墙复合式衬砌，其中单线3级、双线4级及以上地段均应设置仰拱。用于围岩稳定性差、地下水发育地段。
P65四种洞门适用条件。
1.洞口环框：洞口石质坚硬稳定（1~2级）围岩，且地形陡峻无排水要求。
2.端墙式（一字式）：适用于地形开阔、石质较稳定（1~3级围岩）的地区，由端墙和洞门顶排水沟组成。
3.柱式：适用于城市附近、风景区或长大隧道的洞口。
4.台阶式：洞门位于傍山侧坡地区。
防排水：永久性防排水原则：防、堵、截、排，因地制宜，综合治理。
防：充分利用混凝土结构的自防水能力，并在衬砌与支护之间设置防水层。
排：将地下水排入隧道内，再经由洞内排水沟排走。隧道内设置的排水建筑物有排水沟（又分侧式和中心式）和盲沟。
内装可以改善隧道内的环境，主要是提高能见度，其次是吸收噪声。
顶棚做成平顶或拱顶。与通风有关。
第五章：
P87 围岩压力定义：是指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。工程上一般狭义理解为围岩作用在支护结构上的压力。
松动压力定义：由于开挖而松动或坍塌的岩体以重力形式直接作用在支护结构上的压力。形变压力：是由于围岩变形受到与之密贴的支护如锚喷支护等的抑制，而使围岩与支护结构在共同变形过程中，围岩对支护结构施加的接触压力。
P88 围岩松动压力的形成过程
⑴隧道开挖后，在围岩应力重分布过程中，顶板开始沦陷，并出现拉断裂纹，变形阶段。
⑵顶板的裂纹继续发展并且张开，由于结构面切割等原因，逐渐变为松动，松动阶段。
⑶顶板岩体视其强度的不同而逐步塌落，塌落阶段。
⑷顶板塌落停止，达到新的平衡，此时其界面形成一近似的拱形，成拱阶段。
P90公式适用条件（选择）
①H/B<1.7（H 为坑道的高度）②深埋隧道③不产生显著的偏压力及膨胀压力的一般围岩。 ④采用钻爆法施工的隧道。
P91普氏理论
0/(tan )/tan /tan f c c τσσφσφσφ==+=+=
φ、0φ岩体的内摩擦角和似摩擦角 τ、σ岩体的抗剪强度和剪切破坏时的正应力 C 岩体的黏结力。
/k t h b f = k h 自然拱高度t b 自然拱的半跨度。 松散和破碎岩体中：00.tan(45/2)2t t B b H φ=+?
B 坑道的净跨 t H 坑道的净高 0φ岩体的似摩擦角，0φarctanf =
围岩垂直均布松动压力：q h k γ=水平均布松动压力：200
1
()tan (45)22t e q H φγ=+?
按普氏理论算得的软质围岩松动压力，与实际情况相比较小，对坚硬围岩则偏大，一般在松散、破碎围岩中较为适用。
P98 结构力学方法：将支护和围岩分开考虑，支护结构是承载主体，地层对结构的作用只是产生作用在地下结构上的荷载，以计算衬砌在荷载作用下产生的内力和变形的方法，也称为荷载-结构法。
P100 隧道支护结构计算的主要内容有：按工程类比方法初步拟定断面的几何尺寸；确定作用在结构上的荷载，进行力学计算，求出截面的内力（弯矩M 和轴向力N ）；检算截面的承载力。
第六章：
P138全断面开挖法
适用条件：1. Ⅰ~Ⅳ级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。
2.有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
3.隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不小于1Km ，否则采用大型机械化施工时其经济性较差。
施工特点：1.开挖断面与作业空间大，干扰小；
2.有条件充分使用机械，减少人力；
3.工序少，便于施工组织与施工管理，改善劳动条件；
4.开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。
P139台阶法：根据台阶长度不同，划分为长台阶法、短台阶法和微台阶法三种。
P141~142新奥法：奥地利隧道施工新方法，是以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩的变形，充分发挥围岩的自承能力的施工方法。（是在围岩中形成一个以封闭岩石支撑环为主要目的的隧道施工方法。）
基本原则：少扰动、早支护、勤量测、紧封闭。
第七章：
P152~158四种支护方式适用条件
超前锚杆：适用于地下水较少的破碎、软弱围岩的隧道工程中。
管棚：主要适用于围岩压力来得快来的大、对围岩变形及地表下沉有比较严格要求的软弱、破碎围岩隧道工程中。
超前注浆小导管：不仅适用于一般软弱破碎围岩，也适用于含水的软弱破碎围岩。（小导管一般采用φ32mm的焊接管或φ40mm的无缝钢管制作，长度宜为3~6m）。
超前深孔帷幕注浆：适用于有压地下水及地下水丰富的地层中，也更适用于采用大中型机械化施工。
P162~163炸药性能
敏感度：简称感度，是指炸药在外界起爆能作用下发生爆炸反应的难易程度，也就是炸药爆炸对外能的需要程度。根据外能形式不同，分有热敏感度、火焰感度、机械感度、爆轰感度。爆速：炸药爆炸时爆轰波在炸药内部的传播速度称为爆速。
爆力（威力）：炸药爆炸时对周围介质作功的能力。
猛度：炸药爆炸后对与之接触的固体介质的局部破坏能力。
爆炸稳定性：指炸药经起爆后，能否连续、完全爆炸的能力。
P169炮眼的种类和作用
1.掏槽眼作用：先在开挖面上炸出一个槽腔，为后续炮眼的爆破创造新的临空面。
2.辅助眼作用：扩大掏槽眼炸出的槽腔，为周边眼爆破创造临空面。
3.周边眼沿隧道周边布置的炮眼。如图，3、4、5号炮眼，其作用是炸出较平整的隧道断
面轮廓。按其所在位置的不同，又可分为帮眼（3号眼）、顶眼（4号眼）、底眼（5号眼）。
P178~180
预裂爆破：由于先起爆周边眼，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地震应力波的裂缝而得名的。
钻爆施工环节：钻眼、装药、堵塞及起爆、起爆顺序及时差、盲炮的预防和处理。
P185 装渣机械按其扒渣机构形式可分为：铲斗式、蟹爪式、立爪式、挖斗式。
P192~194初期支护一般由锚杆、喷射混凝土、钢架、钢筋网等及其它们的组合组成。
锚喷支护工程特点：灵活性、及时性、粘贴性、深入性、柔性、封闭性。
锚杆支护效应：支承围岩；加固围岩；提高层间摩阻力，形成“组合梁”；“悬吊”作用。P202喷混凝土的作用：1.支撑围岩2.“卸载”作用3.填平补强围岩4.覆盖围岩表面
4.阻止围岩松动6.分配外力。
P205混合喷射又称水泥裹砂造壳喷射法
混合喷射是分次投料搅拌工艺与喷射工艺的结合，关键是水泥裹砂（或砂、石）造壳技术。喷射混凝土机械设备：喷射机、机械手。
P217喷混凝土施工中的现象及其处理措施。
施工中的现象措施A 措施B
喷混凝土层脱离甚至塌落1.开挖后尽快喷射混凝土；
2.加钢筋网；
3.解除涌水压力；
4.加厚喷层
打锚杆或增加锚杆
喷混凝土层中应力增大，产生
裂缝和剪切破坏1.加钢筋网；
2.在喷混凝土层中增设纵向
伸缩缝
1.增加锚杆（用比原来长的锚
杆）；
2.加入刚支撑
P234 防排水施工工艺：通常都在复合式衬砌中设防水板，用防水混凝土灌注二次衬砌，施工缝及变形缝中都设止水带。
P237施工缝处采用止水带或止水条防水，设置在结构厚度的1/2处。
P239二次衬砌模板类型：常用的模板有整体移动式模板台车、穿越式（分体移动）模板台车、拼装式拱架模板。
P254膨胀性围岩对隧道施工的影响：
1.围岩普通开裂
2.坑道下沉
3.围岩膨胀突出和坍塌
4.隧道底部隆起
5.衬砌变形和破坏。P261黄土隧道的施工开挖方法宜采用短台阶法或分部开挖法（预留核心土法），初期支护应紧跟开挖面施作。
岩溶对隧道工程的影响：洞害、水害、洞穴充填物及坍塌、洞顶地表沉陷等。
遇到岩溶处理方式，采取引流、跨越、加固、清除、注浆等不同措施或综合治理。
岩溶地段隧道常用处理溶洞方法：引、堵、越、绕。
防治岩爆发生的措施：1.强化围岩措施：喷射混凝土或喷钢纤维混凝土、锚杆加固、锚喷支护、锚喷网联合、钢支撑网喷联合或紧跟混凝土衬砌等。
2.弱化围岩措施：注水、超前预裂爆破、排孔法、切缝法等。
1.隧道的构成及分类 隧道构成：主体建筑物（洞身衬砌、洞门） 附属建筑物（通风系统、照明系统、防排水设备、安全设备）隧道分类：按用途（交通、水工、市政、矿山隧道） 按底层（岩石、土质隧道） 按所处位置（山岭、城市、水底隧道） 按施工方法（钻爆法、明挖法、机械法、沉埋法隧道） 按断面形式（圆形、矩形、马蹄形隧道） 按开挖断面大小（特大断面、大断面、中等断面、小断面、极小 断面隧道） 按长度（特长、长、中长、短隧道） 2.隧道洞口位置的选用原则 总原则：早进洞、晚出洞；目的：确保施工、运营的安全 具体原则： 1.洞口应尽可能设在山体稳定、地质较好处，不应设在排水困难的沟谷低洼 中心 2.洞口应尽可能设在线路与地形等高线正交处 3.隧道洞口的路肩设计标高，应高于洪水设计标高 4.边坡、仰坡不宜开挖过高，以保证洞口安全 5.当隧道穿过悬崖陡壁时，可贴壁进洞 6.当洞口地形平缓时：由于选定洞口位置有较大的伸缩范围此时，此时应结 合洞外填方路堑施工难易、路堑排水支农要求、弃碴场地、施工力量及机械设备等情况全面考虑 7.注重环境保护 3.选择越岭隧道的位置主要以什么作为依据？ 平面位置与立面位置的选择 (1)平面位置的选择——选择垭口 (2)立面位置的选择——选择高程 4.隧道位于曲线上的缺点以及隧道坡度折减（原因及要求） 隧道位于曲线上的缺点: ⑴建筑限界加宽,增大开挖土石方量,增加衬砌圬工量； ⑵断面变化,支护和衬砌尺寸不一致,技术复杂； ⑶空气阻力加大,抵消部分机车牵引力； ⑷通风条件变坏； ⑸钢轨磨损增大,养护工作量增加； ⑹施工测量困难,精度降低。 坡度折减原因： ⑴列车车轮与钢轨面间的粘着系数降低； ⑵洞内空气阻力增大。 注： ⑴上坡进洞前半个远期货物列车长度范围内,也要折减； ⑵限制最小坡度:≥3‰。 5.隧道净空与界限关系 机车车辆限界—基本建筑限界—隧道建筑限界—隧道净空
石家庄铁道大学20XX-20XX学年201X级《隧道工程课程设计》 专业：土木工程学院 方向：地下工程 班级： 姓名： 学号： 任课老师： 201X年12月30日
1工程概况 1.1 隧道概况 中苛隧道进口里程DK135+080，出口里程DK135+580，全长500m 。隧道位于R ＝7000的曲线上，隧道内坡度为4‰下坡 隧道所处地形为圆形沙丘，丘顶局部石灰岩裸露，大部被土覆盖，植被较发育，山丘山坡较平缓，四周较平坦，地表多辟为耕地。 1.2 工程地质及水文地质 （一）工程地质 表覆第四系上更新统坡洪积新黄土及第四系中更新统坡洪积,下伏奥陶系中统上马家沟三段组，石灰岩、白云岩、白云质灰岩。 新黄土：黄褐色，硬塑～坚硬，含少量姜石，具大孔隙，垂直节理发育，厚5.0-20.0m 。 老黄土：棕红色、硬塑～坚硬，含大量姜石，厚大于40m 。 石灰岩、白云岩、白云质灰岩：深灰色，灰色，薄层-厚层状，弱风化-微风化，节理发育，块状砌体结构，具弱溶蚀现象。 (二)水文地质条件： 隧道处地下水类型主要为第四系孔隙潜水，主要受大气降水补给，地下水较发育，隧道内含少量地下水，雨季水量丰富，渗透系数K=1.6m/d 。 2 隧道深浅埋判定及围岩压力的计算 2.1 深浅埋隧道的判定原则 深、浅埋隧道分界深度至少应大于坍方的平均高度且有一定余量。根据经验，这个深度通常为2~2.5倍的坍方平均高度值，即： ()q p h H 5.2~2= 式中，p H —深浅埋隧道分界的深度； q h —等效荷载高度值 系数2~2.5在松软的围岩中取高限，在较坚硬围岩中取低限。 当隧道覆盖层厚度q h h ≤时为超浅埋，p q H h h <<时为浅埋，p H h ≥时为深埋。 2.2 围岩压力的计算方法 (1) 当隧道埋深h 小于或等于等效荷载高度h q （即q h h ≤）时，为超浅埋隧道，
1、隧道：以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞 室。 2、隧道分类：地质条件：土质隧道、石质隧道。埋置深度：浅埋隧道、深埋隧道。 所处位置：山岭隧道、水底隧道、城市隧道。断面形状：圆形、矩形、马蹄形。 用途：交通隧道（铁路、公路、水底、地下铁道、航运隧道、人行地道）、水工隧道、市政隧道、矿山隧道; 按施工方法分：钻爆法隧道，明挖法隧道，机械法隧道（盾构机、TBM掘进机），沉埋法隧道。 3、隧道特点：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；缺点：（1）造价高（2）施工期限长（3）施工作业环境差。 4、我国隧道的发展方向：1、推进城市隧道和水下隧道技术的发展。2、提高隧道机械化施 工水平，减轻劳动强度。3、提高隧道防排水技术，减少隧道病害。4、推进隧道信息化施工，发展隧道超前地质预报技术，加强现场动态设计与科学的施工管理。5、隧道防灾救援措施系统化。6、做好隧道洞口的景观设计。 5、为什么修建隧道？答：1、拓展地面空间2、城市道路建设绕避地面建筑，减少交通干扰。 3、解决高程障碍； 4、绕避江河、城镇、人口密集区等平面障碍等； 5、避免对自然环 境的破坏；6、时避开地面灾害的有效形式。 6、地质调查测绘：是隧道工程地质勘测的核心。1、工程地质技术规范要求；2、地形地貌 调查；3、地层、岩性调查；4、地质构造调查（褶皱，节理、断层）；5、水文地质调查； 6、滑坡落石、岩堆、泥石流等部良地质调查； 7、地温测定。 7、隧道工程地质勘探分为：初测阶段和定测阶段。 8、超前地质预报：在分析既有地质资料的基础上，采用地质调查、物探、超前地质钻探、 超前导坑等手段，对隧道开挖工作面前方的工程地质条件与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、物产规模等进行探测、分析解释及预报，并提出工程措施建议。9、超前地质预报的好处：在高速铁路隧道和长大隧道施工阶段，重视和加强超前地质预报， 最大限度地利用地质理论和先进的地质超前预报技术，预测开挖工作方面的地质情况，对于安全施工、提高工效、缩短施工周期、避免事故损失具有重大的意义。 10、地质超前预报的内容：地层岩性、地质构造、不良地质灾害、地下水的预报。 11、地质超前预报的方法：地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法、物理 探测法（利用物体物性差异进行地质判断的间接方法）、特殊灾害地质的预测方法。 12、初始应力产生的原因：自重、地质构造、地质地温作用 13、岩体中结构面的成因类型：原生结构面、构造结构面、次生结构面 14、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，或者指隧道开挖后对 其稳定性产生影响的那部分岩体。 15、围岩分级：各种围岩的物理性质之间存在一定的内在联系和规律，依照这些联系和 规律，可将围岩划分为若干级，这就是围岩分级。 16、围岩应力：时指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。 17、围岩分级方法的发展趋势：1、分级应主要以岩体为主。2、分级宜与地质勘探手段 有机联系在一起。3、分级要有明确的工程对象和工程目的。4、分级宜逐渐定量化。 18、围岩分级方法：主要以围岩稳定性为基础的分级方法。 19、围岩分级确定因素：岩石坚硬程度和岩体完整程度 20、围岩分级的修正：考虑地下水状态、初始应力状态等因素。 21、衡量围岩完整程度考虑的因素：1、对于受软弱面控制的岩体，按照软弱面的产状、 贯通性以及填充物的情况，可将围岩分为：完整、较完整、较破碎、破碎、极破碎。2、由于围岩完整性与所受地质构造变动的程度有关，因此，受地质构造影响程度，分为：
一、名词解释 1、隧道：以任何方式修建，最终使用于地表面以下的条形建筑物，其空洞内部净空断面在2m^2以上者均为隧道。 2、垭口：当线路必须跨越分水岭时，分水岭的山脊线上总会有高程较低处，称之为垭口。 3、隧道净空：隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。 4、建筑限界：是指隧道衬砌等任何建筑物不得侵入的一种限界。 5、衬砌内轮廓线：是衬砌的完成线，在内轮廓线之内的空间为隧道的净空断面。 6、衬砌外轮廓线：指为保持净空断面的形状，衬砌必须有足够的厚度(或称最小衬砌厚度)的外缘线。该线又称为最小开挖线。 7、实际开挖线:为保证衬砌外轮廓，开挖时往往稍大，尤其用钻爆法开挖时，实际开挖线不可避免的成为不规则形状。 8、洞门：是隧道两端的外露部分，也是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构。 9、明洞：采用明挖法修筑的隧道结构。 10、围岩：隧道周围一定范围内，对其稳定性产生影响的岩体。 11、围岩压力：是指隧道开挖后，围岩作用在隧道支护上的压力，是隧道支撑或衬砌结构的主要荷载之一。 二、填空 1、隧道按用途分为（交通隧道）、（水工隧道）、（市政隧道）与（矿山隧道）。 2、隧道按断面面积分为（特大断面隧道）、（大断面隧道）、（中等断面隧道）与（小断面隧道）。 3、隧道按所处的地理位置分为（山岭隧道）、（水底隧道）与（城市隧道）。 4、隧道的特点（隐蔽性）、（施工环境差）、（条形建筑物）与（大量涌水）。 5、隧道勘察分为（可行性研究勘察）、（初步勘查）与（详细勘察）三个阶段。 6、可行性研究勘察分为（预可行性研究）、（工程可行性研究）与（桥隧可行性研究现状）。 7、详细勘察的步骤为（前期的准备工作）、（沿线地质勘察）、（试验）、（整理资料）与（编写详勘报告）。 8、隧道勘察的主要方法有（收集研究既有资料）与（调查与测绘）。 9、隧道勘察的主要手段有（挖探）、（简易钻探）、（钻探）与（地球物理勘探）。 10、隧道的纵坡有（单向坡）与（人字坡）两种；纵坡不小于（0.3%），不大于（3%）；控制纵坡大小的主要因素是（通风问题）与（排水问题）。 11、隧道断面设计主要解决（内轮廓线）、（轴线）与（厚度）三个问题。 12、道路隧道结构构造由（主体构造物）和（附属构造物）两大类组成；主体构造物通常指（洞身衬砌）和（洞门）构造物。 13、衬砌结构的类型有（直墙式衬砌）、（曲墙式衬砌）与（复合式衬砌）等。 14、洞门的形式有（端墙式洞门）、（翼墙式洞门）、（环框式洞门）、（台阶式洞门）与（遮光棚式洞门）。 15、常用的永久衬砌形式有（整体衬砌）、（复合式衬砌）、（拼装衬砌）与（锚喷衬砌）等4种。 16、围岩分级的指标有（单一的岩性指标）、（单一的综合岩性指标）与（复合指标）几种。 17、工程地质调查主要采用（直接观察）与（访问当地群众）的方法。 18、我国隧道排防水采用（“以排为主，防、排、截、堵相结合”）的综合治理原则。 19、隧道通风大体分为（自然通风）与（机械通风）两种方式。机械通风又分为（纵向通风方式）、（半横向通风方式）、（全横向通风方式）与（组合通风方式）四种。 20、围岩压力按作用形态分为（松散压力）、（形变压力）、（膨胀压力）与（冲击压力）。
《隧道工程01》教学大纲 (Tunnel Engin eeri ng) 适用专业： __________________ 前修课程：混凝土结构设计原理、土力学 一、课程性质、目的与要求 课程性质：专业限选课。 课程目的：隧道工程是土木工程本科专业一门重要的专业课。本课程的主要目的是使培养的 学生具有坚实的隧道工程学科领域内的专业理论与工程应用基础知识，成为高素质的隧道工 程技术人才。学生经过本课程的学习后，能胜任各类隧道工程的设计、施工、管理、养护维 修以及科学研究等方面的技术工作。 教学要求：通过本课程的学习，要求学生具有一定的隧道工程的理论知识。包括交通 (铁路、 公路与城市道路)隧道的基本概念与功能、隧道勘测设计、主体建筑与附属建筑、围岩分类与 围岩压力、衬砌结构的设计与计算、隧道施工方法与工艺、新奥法理论与技术、高速铁路隧 道的基本知识、隧道的营运管理与养护维修等。 绪论 1学时 基本要求：讲述隧道工程的基本概念；介绍隧道工程的特点与历史发展；对本课程的学习特 点与课程主要内容作概括性的简介。 重点：隧道工程的基本概念与功能 第一章：隧道工程勘测设计 4 学时 基本要求：讲述隧道工程地质调查的方法与内容；对隧道位置与线路的关系及选择方法、洞 口位置合理选定以及隧道线路设计的内容作全面的介绍。 重点：隧道工程勘测的重要性、隧道洞口位置的选定。 难点：隧道工程勘测方法的选择、实施的方法，以及勘察成果的分析 第二章：隧道主体建筑结构 4 学时 基本要求：讲述隧道限界与净空的关系；讲述隧道衬砌断面设计、隧道洞身支护结构、洞门 结构及明洞结构等结构方面的内容。 重点：隧道限界与净空、隧道洞身支护结构、隧道洞门结构 难点：不同隧道结构的适用条件及其比较 第三章：隧道附属建筑 2 学时 基本要 求：介绍铁路隧道与公路隧道的各种附属建筑物；介绍隧道防排水设施的类型与设置。 课程编号：_01 学分：3总学时：48 、教学内容 理论总学时：38学时
隧道工程课程设计 一、工程概况 某地区一暗挖双线马蹄形隧道，埋深h=125m，围岩等级为v级，地层平均容重16.0 kN/m3。宽度B=13.08m，隧道采用复合式衬砌形式，衬砌厚度为0.42m，配筋采用Ф22@200mm，钢材采用HRB335，钢筋保护层厚度50mm。 二、计算 1、衬砌结构的计算模型 隧道工程建筑物是埋置于地层中的结构物，它的受力和变形与围岩密切相关，支护结构与围岩作为一个统一的受力体系相互约束，共同工作。这种共同作用正是地下结构与地面结构的主要区别。根据本工程浅埋及松散地层的特点，使用阶段结构安全性检算采用“荷载—结构”模式，即将支护和围岩分开考虑，支护结构是承载主体，围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支承。支护结构与围岩的相互作用是通过弹性支承对支护结构施加约束来实现的。 计算模型中，二衬结构采用弹性平面梁单元模拟，弹性抗力以及隧底地基均采用弹簧单元模拟。组合荷载根据不同作用方向分别转换成等效节点力施加在相应的单元结点上。具
体计算模型见图1。 2、荷载计算 围岩压力计算参照课本中有关我国铁路隧道推荐的方法进行确定（双线隧道）或参照《铁路隧道设计规范》，深浅埋分别计算。 按破坏阶段设计计算垂直压力公式： q=r x h q = 0.45 x 2^(s-1) x r x w 式中：h q——等效荷载高度值 S——围岩级别 r——围岩的容重 w——宽度影响系数，其值为w=1+i（B-5） 计算得，q=0.45x2^(5-1)x16000x1.805=2.082816e6N/m 水平均布松动压力系数取0.3，则e=0.3q=0.0634e6N/m 3、ANSYS操作命令流 !荷载——结构方法计算(马蹄形断面） finish !退出当前处理程序 /clear !清除以前数据,重新开始一个新的分析 /COM,Structural !定义分析类型,结构分析(热分析、流体分析等) /prep7 !进入前处理器 *AFUN,deg !定义角度单位为度（缺省为弧度，RAD） ! 定义建模及材料参数的一些变量值 *set,Py,2.082816e5 !定义垂直围岩压力大小（若有地表荷载加地表荷载值） *set,px1,0.0634e6 *set,px2,0.0634e6 *set,cylxsh,0.3 !定义侧压力系数
隧道工程复习资料 1.隧道的定义及分类？ （1）以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2平方米的洞室。 （2）（一）交通隧道 1.铁路隧道 2.公路隧道 3.水底隧道 4.地下铁道 5.航运隧道 6.人行地道（二）水工隧道 1.引水隧道 2.尾水隧道 3.导流隧洞或泄洪隧洞 4.排沙隧洞（三）市政隧道1.给水隧道2.污水隧道3.管路隧道4.线路隧道5.人防隧道（四）矿山隧道1.运输巷道2.给水巷道3.通风巷道 1.选择越岭隧道位置的两大因素：选择哑口、确定隧道高程。 2.河谷线上，隧道位置选择多年实践总结一条经验：“宁里勿外”意思是河谷线上，隧道位置稍向内靠为好。 3.隧道洞口位置选择的原则：早进晚出. 4. 隧道洞口位置选择的依据：1.洞口不应宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，在一般情况下垭口沟谷在地质构造上是最薄弱的环节，常会遇到断层带、古坍方冲积土等不良地质。2.洞口应避开不良地质地段，如断层、滑坡、岩溶及避开地表水汇集处。3.当隧道线路通过岩壁陡立，基岩裸露处时，最好不刷动或少刷动原生地表，以保持山体的天然平衡。4.减少洞口路堑段长度，延长隧道，提前进洞。 5.洞口线路宜于等高线正交。当线路位于有可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应高出洪水位加破浪高度，以防水灌入隧道。7.为确保洞口稳定安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高。当洞口附近遇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.当洞口地势开阔，有利于施工场地布置时可利用弃渣有计划有目的的改造洞口场地，以便布置运输通道、材料堆放场、生活用房等。 5.隧道内线路纵断面设计的内容、坡道形式？答：(1)就是要选定隧道内线路的坡道形式、坡度大小、坡段长度和坡段间的衔接等。（2）单面坡和人字坡 6.隧道净空：指隧道衬砌的内轮廓所包围的空间。隧道建筑限界:指包围“基本建筑界限”外部的轮廓线。基本建筑限界：指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线。机车车辆限界：指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。四者关系：铁路隧道净空是根据隧道建筑限界确定的，而隧道建筑限界是根据基本建筑限界制定的，基本建筑限界又是根据机车车辆限界制定的。 7.限界：是一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必需的。建筑限界：是建筑物不得侵入的一种限界。 8.掌握单双线铁路曲线隧道加宽的原因及加宽值的计算方法 原因：1）车辆通过曲线时，转向架中心点沿线路运行，而车辆本身却不能随线路弯曲，仍保持其矩形形状，故其两端向曲线外侧偏移，中间向曲线内侧偏移。2）由于曲线外轨超高，车辆向曲线内侧倾斜，使车辆限界上的控制点在水平方向上向内移动了一个距离。 9.掌握铁路曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接方法并用图示表示见书P28。 1.掌握隧道衬砌的主要方式及适用条件，复合式衬砌的主要组成部分 主要方式：（一）整体式混凝土衬砌1）直墙式衬砌：适用于地质条件比较好，以垂直围岩压力为主而水平压力比较小的情况，主要适用于Ⅰ～Ⅲ级围岩。2）
新奥法：奥地利隧道施工法，是奥地利工程师布希维首先提出来的。以控制爆破为开挖方法，以 喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段，通过检测控制围岩的变形，动态修正设计参数和变动施工 方法的一种隧道施工方法，其核心内容是充分发挥围岩的自承能力。在锚喷支护技术基础上总结 和发展起来的。 锚喷支护：是喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝土等结构组合起来的支护形式。 喷射混凝土是利用高压空气将掺有速凝剂的混凝土混合料通过混凝土喷射机与高压水混合喷射到 岩面上迅速凝结而成的。 实际开挖线：为保证衬砌外轮廓，开挖时往往稍大，尤其是用钻爆法开挖时，实际开挖线不可避 免的成为不规则形状，因为比衬砌外轮廓线大，有成为超挖线。衬砌内轮廓线：衬砌的完成线在 内轮廓之内的空间，即为隧道的净空断面。衬砌外轮廓线：外保持净空断面的形状，衬砌必须有 足够的厚度的外缘线，也称为最小开挖线。 墙效应：隧道边墙给驾驶员带来的唯恐和冲撞的心里影响。 隧道净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间，包括隧道建筑限界通风及其他所需的断面积。 支护结构通常分为初期支付（一次支护）和永久支护（二次支护、二尺衬砌）。一次支护是为了保证施工的安全，加固岩体和阻止围岩的变形、坍塌而设置的临时支护措施（木支护、型钢支护、 锚喷支护等。）二次支护是为了保证隧道净空和结构的安全而设置的永久性衬砌结构，有整体衬砌、复合衬砌、拼装衬砌、锚喷衬砌等。 围岩压力：隧道开挖后，围岩作用在支护上的压力，是隧道支撑和衬砌结构的主要荷载之一。其 性质、大小、方向以及发生和发展的规律，对正确进行隧道设计和施工有很重要的影响。 空间效应：洞室在掘进过程中，由于受到开挖面的约束。使开挖面附近的围岩不能立即释放其全部位移，这种现象称为开挖面的空间效应。 弹性抗力：约束着衬砌变形的围岩，相应的产生被动抵抗力，即为弹性抗力。 隧道：以任何方式修建，最终使用于地表以下的条形建筑物，其空洞内部净空面积在2平方米以上者均为隧道。 曲墙式衬砌：对于Ⅳ级以下围岩中，水平压力较大，为了抵抗较大的水平压力把边墙也做成曲线 形状，当基础条件较差时，防止衬砌沉陷，抵抗底鼓压力，使衬砌做成环形封闭结构可以设置仰 拱。 直墙式衬砌：通常用于垂直围岩压力大、水平围岩压力小的情况，一般用于ⅠⅡ级围岩，有时也 用于Ⅳ级。 隧道亮度曲线：沿隧道轴线，由入洞外的接近段、过渡段、中间段直至出口段，司机在白天所需 要的路面亮度变化曲线，称为亮度曲线。 纵向式通风：从一个洞口直接引入新鲜空气，由另一个洞口把污染空气排出的方式，与自然通风 原理是相同的。 半衬砌：拱圈直接支承在坑道围岩侧壁上时，称为半衬砌。 越岭隧道：从一个水系进入另一个水系，路线为穿越分水岭而修建的隧道。 简答题 新奥法施工的原则： 1.少扰动； 2.早喷锚； 3.勤测量； 4.紧封闭。分全断面法、台阶法、分部开挖法。 隧道综合治水的原则：为避免和减少水的危害，我国隧道工作者总结出“截、堵、排相结合”的 综合治水原则，并以模筑混凝土衬砌作为防水（治水）的基本措施。 截：在隧道以外将地表水和地下水疏导截流，使之不能进入隧道工程范围内； 堵：以衬砌混凝土为基本防水层，其他防水材料为辅助防水层，阻隔地下水，使之不能进入隧道 内的防水措施，必要时可采用注浆堵水措施。 排，认为设置排水系统，将地下水排出隧道。 结合，就是因地制宜、综合考虑、适当选择治水方案、做到技术可行、费用经济、效果良好、保
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
1.水工隧道：引水隧洞、尾水隧洞、导流隧洞、泄洪隧洞、排沙隧洞 矿山隧道：运输巷道、给水巷道、通风巷道 2. 铁路工程地质技术规范的总要求： （1）查明隧道通过地段的地形地貌、底层岩性、构造； （2）查明隧道是否通过煤层、膨胀性地层及有害矿体等； （3）查明不良地质特殊地质对隧道通过的影响，特别是洞口位置及边坡仰坡影响； （4）查明隧道附近井、泉的分布情况，分析水文地质条件、地下水类型、水质来源； （5）对深埋隧道做隧道地温升温预测； （6）综合分析岩性、构造、地下水分析围岩级别； （7）在隧道洞口需要接长明洞，查明洞底工程地质条件； （8）查明横洞、平行导坑、竖井、斜井等工程地质条件。 3. 地层、岩性调查时要特别注意软弱岩层和特殊岩层的分布和厚度。 4.岩体的基本工程性质： ①岩体是处于一定的天然应力作用之下的地质体； ②岩体的物理力学性质不均匀； ③岩体是由结构面分割的多裂隙体； ④岩体具有各向异性； ⑤岩体具有可变性。 5. 初始应力：天然应力这种状态是指岩体在天然状态下所具有的内在应力，可称之为岩体的初始应力，也称地应力。 6. 岩体的初始应力主要是由于岩体的自重和地质构造作用和地质低温作用引起的。地温在深部岩体中作用明显。 7. 岩体中的结构面按成因可以分为：（1）原生结构面（2）构造结构面（3）次生结构面 8. 风化作用普遍存在，风化作用随着深度逐渐减弱，改变了岩石的矿物组成和结构构造，不同风化程度的岩体物理力学性质不同。 9. 风化岩石按风化的剧烈程度分为若干级：全风化带W4、强风化带W3、中风化带W2、弱风化带W1核微风化带（新鲜）五带。
10.岩石的质量指标：RQD=求和li/L*100% 12.不同岩体条件中开挖隧道后岩体所表现出的性态分为：充分稳定、基本稳定、暂时稳定和不稳定四种。 13.围岩分级的基本要素：（1）与岩性有关（2）与地质构造有关（3）与地质状况及岩性综合因素有关。 14. 以岩石强度为基础的分级方法分为:坚石、次坚石、松石和土。 15. 以岩石质量为指标的分级方法--RQD法 RQD=（10cm以上岩芯累计长度）/（单位钻孔长度）*100% 16.综合多因素提出的分级方法： 岩体质量--Q分级法 Q=RQD/Jh*Jr/Ja*Jw/SRF 17. 目前铁路隧道围岩分级采用以围岩稳定性为基础的分级方法。 18. 围岩基本分级应由岩石坚硬程度和岩体完整程度两个因素的定性特征和定量的基本质量指标BQ，综合进行初步分级。 19. 根据单轴饱和极限抗压强度Rc分为5级:极硬岩、硬岩、较软岩、软岩、极软岩。 Rc＞60 30～60 15～30 5～15 Rc＜5 20.隧道级别修正：围岩级别应在基本分级的基础上，结合隧道工程的特点，考虑地下水状态、初始地应力状态等必要的因素进行修正。 22.地下水对围岩的影响主要表现在：①软化围岩；②软化结构面；③承压水增加滑动力，使围岩失稳。 23.风化作用的影响：隧道洞深埋深较浅，应根据围岩受地表的影响状况进行修正。当围岩为风化层时应按风化层的围岩基本分级考虑。围岩仅受地表影响时，应较相应围岩降低1~2级。 24.岩体完整程度的定量指标用岩体完整性系数Kv表示 第三章隧道线路及断面设计 1.选择越岭隧道的位置主要以选择垭口和确定隧道高程两大因素为依据。 2.越岭线上选址：宁长勿短、宁深勿浅、避免洞口深挖
《隧道工程》课程标准 课程名称：隧道工程课程标准 适用专业：铁道工程技术 开设学期：第二学年第四学期 学时：32 学分：2学分 一、课程的性质与作用 《隧道工程》是高职铁路工程技术专业核心课程之一。 本课程教学目标培养学生运用有关隧道工程设计与施工的国家现行标准、规范、规程的能力；进行隧道工程量测、隧道施工放样、隧道开挖与支护、洞身衬砌、隧道洞口施工、隧道防排水设施与通风照明设施的施工能力；加强对不良地质隧道施工新技术、新工艺、隧道施工超前预报技术、隧道施工量测监控方法的应用探讨，促进学生处理隧道工程实际施工问题能力的提高。 本专业学生应达到隧道工程施工员或铁路隧道工的资格证书中相关技能考证的基本要求。 本课程的前续课程有：铁路工程制图、铁道工程测量、土建力学、铁路建筑材料、结构设计原理、土力学余地基基础、应用高等数学等。 本课程的平行课程有：铁路施工组织与概预算。 本课程的后续课程有：铁路轨道与维护、地铁工程技术。 二、课程设计思路 1．总体思路 根据交通土建行业的发展和不同岗位的典型工作任务，结合本地区情况，通过企业专家、专业带头人和骨干教师共同分析铁路工程技术专业施工、质检、试验、检测岗位能力要求与素质、知识结构关系，重新构建了《隧道工程》课程体系和教学内容，将原有分散的知识与技能体系情境化，实现了所学知识与技能与职业岗位技能相对接，突出培养学生的职业能力，充分体现基于职业岗位分析和职业岗位技术应用能力培养的课程设计理念。因此本课程的设
计思路从“高职铁道工程技术专业工作任务与职业能力分析表”中的铁路隧道设计、施工、养护管理能力分析出发，构建学生为“主体”的教学模式，采用“情境教学法”组织课程教学，突出对学生职业能力和基本知识的培养。 （1）设计五个学习情境即：①钢筋混凝土材料；②砌体工程材料；③路基填筑材料； ④路面基层材料；⑤路面面层材料。每个学习情境又分为若干个教学项目，围绕每个教学项目又选取若干个教学任务。打破传统的知识传授方式，以“学习情境”为主线，结合职业技能证书考证，培养学生的实践动手能力。 （2）采用灵活多样的教学方法。针对不同的教学任务可分别采用课堂讲授、行动导向教学法、多媒体教学、任务引领教学、理实一体化和案例教学等教学方法。 （3）教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生对本课程基本知识和基本技能的掌握情况。 2．课程设计思路 （1）目标设计 《隧道工程》课程教学目标设计体现目前高等职业教育的最新教学理念，采用凸显职业教育的教学方法和评价体系，最终达到高等职业教育培养学生的目标要求，即用职业能力表述课程目标。 （2）内容设计 根据铁道工程技术专业的就业岗位核心能力要求，将课程教学内容整合设计为七个学习情境：①铁路隧道认知与识图；②铁路隧道设计；③施工放样与测量；④开挖与支护；；⑤防水层与二次衬砌；⑥监控量测；⑦养护管理。 铁路隧道认知与识图包括隧道结构组成、规范要求、围岩分类、围岩压力计算；铁路隧道设计包括铁路隧道设计所需资料收集，平、纵、横设计；施工放样与测量包括洞外控制测量、洞内施工测量及竣工测量；开挖与支护主要包括隧道断面开挖方法及工序，初期支护的手段及施工要点；防水层与二次衬砌包括初期支护后的防水层施工和二次衬砌施工；监控量测包括隧道施工过程中所必须的监控量测项目、方法、数据处理及成果应用；养护管理包括运营后隧道的养护管理方案与实施方法。按照以上七个情境进行教学设计，不但涵盖了铁路隧道设计、施工、养护管理的常用能力，更是通过改变知识与能力在课程中的排序，达到人
1初始条件 某高速公路隧道通过III 类围岩(即IV 级围岩)，埋深H=30m ，隧道围岩天然容重γ=23 KN/m3，计算摩擦角ф=35o ,变形模量E=6GPa,采用矿山法施工；衬砌材料采用C25喷射混凝土，材料容重 322/h KN m γ=，变形模量25h E GPa =。 2隧道洞身设计 2.1隧道建筑界限及内轮廓图的确定 该隧道横断面是根据两车道高速公路IV 级围岩来设计的，根据《公路隧道设计规范》确定隧道的建筑限界如下： W —行车道宽度；取3.75×2m C —余宽；因设置检修道，故余宽取为0m J —检修道宽度；双侧设置，取为1.0×2m H —建筑限界高度；取为5.0m2L L —左侧向宽度；取为1.0m R L —右侧向宽度；取为1.5m L E —建筑限界左顶角宽度；取1.0m R E —建筑限界右顶角宽度；取1.0m h —检修道高度；取为0.25m 隧道净宽为1.0+1.0+7.50+1.50+1.0=12m 设计行车速度为120km/h,建筑限界左右顶角高度均取1m ；隧道轮廓线如下图：
图1 隧道内轮廓限界图 根据规范要求，隧道衬砌结构厚度为50cm（一次衬砌为15cm和二次衬砌35cm）通过作图得到隧道的尺寸如下：
图2 隧道内轮廓图 得到如下尺寸:11.2m R 5.6m R 9.47m R 321===，， 3隧道衬砌结构设计 3.1支护方法及衬砌材料 根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），本设计为高速公路，采用复合式衬砌，复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。 复合式衬砌应符合下列规定： 1初期支护宜采用锚喷支护，即由喷射混凝土，锚杆，钢筋网和钢筋支架等支护形式单独或组合使用，锚杆宜采用全长粘结锚杆。 2二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构，衬砌截面宜采用连结圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。
简答题 1、什么是隧道围岩？围岩压力？围岩的分级如何？ 隧道围岩是隧道开挖后，在其周围一定范围内，对隧道稳定性产生影响的那部分岩体。 围岩压力是围岩变形或松动而作用在支护上的压力，它是隧道衬砌结构上的主要荷载，其大小与分布因隧道所处的地质条件，断面形状和尺寸，施工方法等因素不同而异。 围岩分级由差到好分为Ⅳ~Ⅰ级，根据其主要工程地质特征，结构特征和完整状态，围岩开挖后的稳定状态来分级 2.新奥法隧道施工的基本原则，基本原理？ 基本原则：少扰动，早锚喷，勤量测，紧封闭。 基本原理：①围岩岩体是隧道承载的主要部分。 ②用最小的支护阻力设计支护结构。 ③控制围岩的初始变形。 ④适应围岩的特性，采用薄层柔性的支护结构。 ⑤采用量测来检验并修改设计及施工。 3、隧道的定义及类型。 定义：以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。 类型：按地质条件分为：土质隧道和石质隧道；按埋置深度分为：浅埋隧道和深埋隧道；按所在位置分为：山岭隧道、水底隧道、城市隧道；按用途分为：交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。 4、隧道衬砌的类型及适用条件 答：一、整体式混凝土衬砌：1.直墙式衬砌（适用于地质条件比较好，以垂直压力为主，而水平围岩压力较小的情况）2.曲墙式衬砌（适用于地质较差，有较大水平围岩压力的情况.）二、装配式衬砌（适用于盾构法施工的城市地下铁道和水底隧道.）三、锚喷式衬砌（适用于在围岩较好的军事工程，各类用途的使用期较短及重要性较低的隧道.）四、复合式衬砌（适用于高速铁路山岭隧道或围岩稳定性差、地下水发育地段.）5、隧道洞口原则，确定洞口的因素。 答：原则：1.洞口不宜设置在隘口、沟谷的中心或沟底低洼处；2.洞口应避开不良地质地段；3.当隧道线路通过岩壁陡立基岩裸露处时，最好不刷动或少刷动原声地表，以保持山体的天然平衡；4.减少洞口路堑段长度，延长隧道提前进洞；5.洞口线路宜与等高线正交；6.线路位于有可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围内时，隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度，以防洪水灌入隧道；7.为了确保洞口的稳定安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高；.隧道洞口原则，确定洞口的因素。8.当洞口附近遇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.当洞口地势开阔，有利于施工场地布置时，可利用弃渣有计划有目的地改造洞口场地，以便布置运输便道、
《隧道工程施工》复习题 一、选择题 1、选择施工方法应根据（） A、隧道长度 B、工期要求 C、地质条件 D、安全生产 2、新奥法是（） A、一种施工方法 B、施工原则 C、矿山法 D、全断面施工法 3、当洞口可能出现偏压时，应采取措施（） A、地表锚杆 B、喷射混凝土 C、平衡压重填土 D、深基桩 4、公路隧道按其长度分类可分为短隧道、中隧道、长隧道、特长隧道，中隧道长度为（） A.L≤250 B.1000>L>250 C.3000≥L≥1000 D.L>3000 5、公路隧道围岩分类标准是以（） A、岩石的综合物理指标为基础 B、岩体构造、岩性特征为基础 C、岩石坚硬、完整程度为基础 D、坑道稳定状态为基础 6、光面爆破中炮眼的起爆顺序为（） A、周边眼1，掏槽眼2，辅助眼3 B、掏槽眼1，辅助眼2，周边眼3 C、掏槽眼1，周边眼2，辅助眼3 D、周边眼、掏槽眼、辅助眼同时起爆 7、隧道新奥法施工的理论基础是（） 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 8、采用先拱后墙法施工时，边墙马口开挖应（） A.左右边墙马口应同时开挖 B.同一侧的马口宜跳段开挖 C.左、右边墙马口应交错开挖，不得对开 D.先开马口，应开在边墙围岩较破碎的区段，且长度不能太长，一般不超过8m，并且及时施工作边墙衬砌 9、钢纤维喷射混凝土中加入钢纤维可以起到（）作用。 A、加筋 B、隔离 C、排水 D、反滤 10、需要进行地表沉降量测的是（）
A、覆盖层厚度小于20m的隧道 B、位于III-I类围岩中且覆盖层厚度小于40m的隧道 C、隧道的洞口段 D、位于I-II类围岩中的隧道 11、汽车专用公路隧道对防排水工程的质量要求为（） A、拱部边墙不滴水 B、路面不冒水、不积水 C、设备箱洞处不渗水 D、隧道拱部、墙部、路面、设备洞、车行横通道、人行横通道等均不渗水 12、隧道通过松散地层施工，为了减少对围岩的扰动，施工时常用的手段（） A.先挖后护 B.先护后挖，密闭支撑，边挖边封闭 C.强爆破，弱支护 D.全断面开挖 13、下列不属于浅埋暗挖法隧道施工的基本原则是（） A.管超前 B.严注浆 C.快开挖 D.强支护 14、二次衬砌的施作时间为（） A、初期支护完成1个月后 B、初期支护完成1.5个月后 C、初期支护完成后 D、围岩和初期支护变形基本稳定后 15、锚杆做拨力试验检查的频率（） A.按锚杆数1%做拨力试验 B.不小于3根做拨力试验 C.同时满足1）和2）条件 D.满足1）或2）条件 16、隧道贯通后，施工中线及高程的实际贯通误差，应在未衬砌的（）地段调整。 A.60m B.80m C.100m D.120m 17、二次衬砌混凝土施工，下列叙述正确有（） A.初期支护与二次衬砌间空隙，由于对隧道结构影响不大，为了节约成本可不填 B.泵砼浇注二衬时，可先从一边浇注完后再浇注另一边 C.二次衬砌施工完后再施工隧道仰拱 D.二次衬砌施工前应仔细检查已铺设的防水层有无破损，并同时清除防水层表面粉尘和洒水润湿 18、某隧道初期支护采用格栅钢支撑+双层钢筋网+系统锚杆支护体系，下列施工方法正确（） A.架立格栅钢支撑挂好双层钢筋网再喷射砼
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：指内燃牵引列车通行的铁路隧道。 2.翼墙式洞门：在端墙前面设置两道纵向支撑的斜挡墙，以增强端墙的稳定性。 3.围岩失稳：围岩变形达到了一定的限度，不能自稳，产生松动、坍塌。 4.斜眼掏槽：与开挖工作面呈一定角度的掏槽眼，掏槽效果较好。 5.矿山法：采用钻眼、放炮开挖隧道的方法。 6.硬岩：指饱和极限抗压强度R b大于30MPa的岩石。 7.曲线隧道：隧道的纵向线形为曲线，铁路隧道需要加宽，公路隧道依据曲线半径的情况 8 .隧道预支护：超前于开挖工作面的支护，如超前锚杆、管棚等。 9.围岩压力：围岩对隧道结构形成的压力。 10.喷锚支护：用喷射混凝土和锚杆组成，对隧道施作的初期支护。 11.开敞式掘进机：大型全断面掘进机械，适用于中硬岩层。 12..围岩：隧道开挖后对周围地层发生扰动的那一部分岩体。 13.防水板：在隧道结构中的防水材料，有外贴式和夹层式。 14.二次衬砌：在复合式衬砌中的模注混凝土衬砌，待围岩基本稳定后施作。 15.非电控制爆破：采用药卷、塑料导爆管、传爆索、非电毫秒雷管等器材进行的爆破，它能有效地减少对围岩的扰动。 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止水带防止漏水。 2. 混凝土衬砌截面的最小厚度是20m。 3. 当遇到不良地质时，隧道选线应尽可能的避开。 4. 铁路曲线隧道不同加宽断面的衔接是采用台阶过渡。 5. 预裂爆破的特征是首先在隧道周边炸出轮廓线。 6. 温克尔假定认为，某点的围岩弹性抗力与该点的变形成正比。 7. 隧道围岩分级共分为6级级，级别越小，则围岩越稳定。 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隧道长度和车流量。 9. 在直刚法计算中，衬砌结构的边界条件是基底水平位移为0。 10. 在隧道的设计中，是否布置辅助坑道，主要考虑隧道长度。
考试复习试题及参考答案 隧道工程 1、填空题 1．一般隧道洞门的常见形式主要有：、、、、。 2．洞身衬砌的结构类型主要有、、、 。 3．隧道防排水一般应采取“、、、相结合，因地制宜，综合治理”的原则。 4．隧道施工辅助坑道有、、竖井和斜井。 5..隧道施工中的“三管”是指、、，“两路”是指和。 6.超前预支护的主要类型有、和管棚。 . 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。