隧道工程(重庆交通大学复试资料,根据2017年大纲整理)
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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。
隧道工程1、围岩分级:分为6级,由稳定性由好到差:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。
2、围岩的分级方法:①以岩石强度为基础的分级法;②以岩体构造,岩性特征为代表的分级法;③与地质勘探手段相联系的分级法;④组合多种因素的分级法。
3、围岩压力:引起地下开挖空间周围的岩体和支护结构的变形或破坏的作用力。
4、围岩压力的分类:松动压力、形变压力、膨胀压力、冲击压力。
5、围岩的成拱作用:天然拱上方的一部分岩体承受着上覆地层的全部重力,如同一个承载 环一样,将重力荷载向两侧传递下去。
6、围岩压力的影响因素:①时间因素;②坑道的尺寸与形状因素;③坑道的埋深因素;④支护因素;⑤爆破因素;⑥超挖回填因素。
7、围岩压力的确定方法:①现场测量法;②理论计算法;③统计法。
8、深埋、浅埋隧道的判定原则:(2.0~2.5)p a H h =,当埋深p H H ≥时,隧道为埋深; 当p H H <时,隧道为浅埋。
9、隧道净空:指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。
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须的。
机车车辆限界:指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。
基本建筑限界:指所有建筑物都不允许侵入的轮廓线,以保证机车车辆的安全运行及建 筑物和设备不要损坏。
隧道建筑限界:指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线。
10、衬砌:隧道开挖以后,为保证围岩的稳定性,一般需要进行支护衬砌。
11、洞身衬砌结构类型:①整体式混凝土衬砌;②装配式衬砌;③喷锚衬砌;④复合式衬砌。
12、衬砌材料:①混凝土和钢筋混凝土;②喷射混凝土;③片石混凝土;④料石或混凝土块。
13、洞口位置选择的原则:早进晚出的原则:①不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处,不要与水争路;②洞口应避开不良地段;③不破坏或少破坏地表坡面;④洞口线路宜于等高线正交,使隧道正面进入山体,洞口结构物不致受到的偏压力;⑤隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度;⑥边坡及仰坡均不宜开挖过高;⑦当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时,可设置桥梁或涵洞,排泄水流;⑧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,材料堆放,生产设施用地及生产、生活用房等。
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)。
《桥梁隧道工程》考点汇总第十章喷锚衬砌施工质量检测1、★★道衬砌的主要形式有:喷错衬砌、整体式衬砌、复合式衬砌。
2、★★★喷射砼的施工工艺有三种:干喷、潮喷、湿喷。
隧道施工中采用湿喷,严禁使用干喷3. ★★★喷锚衬砌施工质量检测主要包括:锚杆施工质量检查、喷射砼的质量检验、钢筋网施工质量检测;钢架施工质量检测、内净空断面质量检测。
4、★★★★★对于杆体材料为钢材的锚杆,其断后伸长率不应小于 16%。
5、★★★★★锚杆杆体的直径必须与设计相符,中空锚杆还应检查壁厚,杆体直径和壁厚允许偏小于等于 4%。
锚杆杆体长度必须符合设计,用直尺量测,长度偏差不的小于设计长度95%。
6、★★★★★锚杆安装质量检查:锚杆孔位:锚杆环向和纵向的排距,孔位允许偏差为±150mm。
但需控制累计误差,已保证锚杆设计密度,控制方法是任意 5~10mm 范围内的锚孔数量不少于设计值,检查频率为锚杆数的 10%。
锚杆方向:尽量与围岩或岩层主要结构面垂直。
钻孔深度:锚杆钻孔深度不小于设计锚杆设计长度,孔深允许偏差为±50mm 检查频率为锚杆数量的 10%。
孔径:锚孔钻径大于锚杆直径 15mm,才符合要求。
检查频率为锚杆总数的 10%。
7、★★★★★错杆锚固剂强度检测:每次锚杆安装应至少取一组试件,在标准养护条件下试件 28d 的抗压强度,不低于设计强度,设计没有要求时,砂浆强度等级应不小于 M20 8、★★★★★锚杆垫板:垫板长、宽尺寸偏差不小于 5mm。
厚度不大于设计值,检测频率为锚杆数量的 10%。
9、★★★★★任意取 5~10m 统计该范围锚杆数量,实际数量不的小于设计数量检测频率为锚杆总数的 10%10、★★★★★锚杆抗拔力:1.检测数量为锚杆数量的 1%且每次不少于 3 根。
2.同组锚杆抗拔力的平均值不小于设计值。
3.单根锚杆的抗拔力不的低于设计值的 90%。
11、★★★★★锚杆拉拔计:手动泵、空心千斤项、高压油管、传力板、压力表构成。
《隧道工程》试题(一)及答案一.单项选择题:(每题1分,共10分)1.隧道控制测量的最大误差(即先误差)规定为中误差的(b )a一倍b两倍 c 三倍d四倍2.明洞浇注拱圈混凝土的拆模强度低线为(a )a设计强度70% b设计强度80% c设计强度60% d设计强度90%3.岩石隧道开挖中辅助眼的爆破方式为( d )a预裂爆破b齐发爆破c光面爆破d微差爆破4.光面爆破中炮眼的起爆顺序为(b )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3c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5.公路隧道围岩分类中的Ⅳ类围岩硬质岩石其饱和抗压极限强度为( b )a R b≥60Mpab R b≥30MPac R b≈30Mpad R b =5~30MPa6.模板放样时,为确保衬砌不侵入隧道建筑限界,允许将衬砌轮廓线扩大( a ) a5cm b10cm c 15cm d 20cm7.公路隧道围岩分类标准是以(d )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 地质勘察手段相联系d 坑道稳定状态为基础8.设置仰拱的隧道,路面下应回填以(c )a天然砂砾b粗砂 c 浆砌片石或贫砼 d 稳定土9.公路隧道洞门内行车道路面宜采用a沥青混凝土b沥青碎石 c 水泥混凝土 d 沥青贯入式10.隧道新奥法施工的理论基础是(c )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 岩体的平衡拱作用二.多项选择题:(每题1分,共10分)1.喷层厚度的合格标准是(a b c)a 厚度应有60%以上不小于设计厚度b平均厚度不得小于设计厚度c 最小厚度不得小于设计的1/2d 最小厚度不得小于设计厚度2.施工监控量测的目的是(a b c d)a推断围岩的稳定状态b调整支护参数c 调整衬砌设计d 确定二次衬砌的时间3.施作二次衬砌应满足的要求是(a b c)a 各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定;b已产生的各项位移已达预计总位移量的80%~90%;c 周边位移速率小于0.1~0.2mm/d,或拱顶下沉速率小于0.07~0.15mm/d;d 喷射混凝土无开裂现象。
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Rb 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。
16.明洞:17.最小抵抗线:18.限界:19.隧道净空:1、2、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。
竖井和斜井。
4.隧道施工辅助坑道有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防止漏水。
1. 在地下水发育地段,隧道结构的施工缝应该采用止水带.。
2.混凝土衬砌截面的最小厚度是20 m。
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,某点的围岩与该点的变形成正比。
级别越小,则围岩越弹性抗力。
7.隧道围岩分级共分为6 级、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。
重庆交通大学继续教育学院《隧道工程》课程考核形式:半开半闭考试需用时间:120分钟一、单项选择题(共15小题,每小题1分,共15分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,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、隧道主体建筑物包括( )A、锚杆和围岩B、洞门和围岩C、初期支护和二次支护D、洞门和洞身衬砌2、隧道内纵坡一般应大于0。
3%的目的是()A、降低造价B、减少汽车在隧道污染排放量C、改善纵断面线形D、增加洞内排水流速,减小淤积3、在洞口的选择上,一般应( )A、早进洞早出洞B、早进洞晚出洞C、晚进洞早出洞D、晚进洞晚出洞4、关于隧道建筑限界,下列哪种说法是正确的( )A、隧道建筑限界是指隧道衬砌内轮廓线所包围的空间B、隧道本身的通风、照明设备可以安装在建筑限界内C、隧道本身的通风、照明、安全、监控及内装等附属设备均不得侵入建筑限界内D、隧道建筑限界不包括检修道5、隧道中为保证停车视距,必须控制( ) 浓度.A、烟雾B、COC、CO2D、磷化物6、水底隧道从重要性和安全性上考虑宜采用( )通风。
A、纵向式B、全横向式C、半横向式D、混合式7、按《公路隧道设计规范》中隧道围岩分级标准,将围岩分为( )A、三级B、四级C、五级D、六级8、在隧道地质调查中常用的物理探测方法是()。
A、钻探法B、弹性波法C、踏勘法D、导坑法9、岩石质量指标(RQD)的分类方法是依据( )A、以岩心的复原率为指标的分类法B、以岩石强度指标为基础的分类法C、以地质勘查手段为基础的分类法D、以岩体构造、岩体特性为代表的分类法10、按隧道照明亮度曲线的组成要求,各照明段的亮度大小应该是:A、基本段亮度>过渡段亮度〉入口段亮度B、基本段亮度<过渡段亮度<入口段亮度C、过渡段亮度〉基本段亮度〉入口段亮度D、基本段亮度>入口段亮度>过渡段亮度11、在初期支护和二次支护之间大面积铺设的塑料防水板属于( )A、截水措施B、堵水措施C、排水措施D、支护措施12、地质较差、围岩类别较低时宜采用( )。
第10章隧道施工方法及其基本作业10.1 概述10.1.1 隧道工程特点隧道施工过程通常包括:在地层中挖出土石,形成符合设计轮廓尺寸的坑道;进行必要的初期支护和砌筑最后的永久衬砌,以控制坑道围岩变形,保证隧道长期地安全使用。
在进行隧道施工时,必须充分考虑隧道工程的特点,才能在保证隧道安全的条件下,快速、优质、低价地建成隧道建筑物。
隧道工程的特点,可归纳如下:(1)整个工程埋设于地下,因此工程地质和水文地质条件对隧道施工的成败起着重要的、甚至是决定性的作用。
例如:当年修建穿越阿尔卑斯山的圣哥达隧道时,由于遇到事先未料到的高温(41°C)和涌水(660l/min),给施工带来很多困难,最后延期二年才完成。
因此,不仅要在勘测阶段做好详细的地质调查和勘探,尽可能准确地掌握隧道工程范围内的岩层性质、岩体强度、完整程度、地应力场、自稳能力、地下水状态、有害气体和地温状况等资料,并根据这些原始材料,初步选定合适的施工方法,确定相应的施工措施和配套的施工机具。
而且,由于地质条件的复杂性和勘探手段的局限性,在施工中出现前所未料的情况仍不可避免。
因此,在长大隧道的施工中,还应采取试验导坑(如日本青函隧道)、水平超前钻孔、声波探测、导坑领先等技术措施,进一步查清掘进前方的地质条件,及时掌握变化的情况。
以便尽快地修改施工方法和技术措施。
(2)公路隧道是一个形状扁平的建筑物,正常情况下只有进、出口两个工作面,相对于桥梁、线路工程来说.隧道的施工速度比较慢,工期也比较长,往往使一些长大隧道成为控制新建公路通车的关键工程。
为此,需要附加地开挖竖井、斜井、横洞等辅助工程来增加工作面,加快隧道施工速度。
此外,隧道断面较小,工作场地狭长,一些施工工序只能顺序作业,而另一些工序又可以沿隧道纵向展开,平行作业。
因此,要求施工中加强管理、合理组织、避免相互干扰。
洞内设备、管线路布置应周密考虑,妥善安排。
隧道施工机械应当结构紧凑,坚固耐用。
隧道工程知识点1、隧道定义:隧道是一种修建在地下的工程建筑物,1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素,对隧道所下的定义为:“以某种用途、在地面下作用任何方法规定形状和尺寸修筑的断面积大于2㎡的洞室。
”2、隧道分类:按照穿越障碍和作用的不同,交通线上的隧道可分为铁路隧道,公路隧道,水底隧道,地下铁道隧道。
3、隧道主要用途:“作为地下通道,隧道的主要用途有两方面:即用作交通运输通道和水流通道。
4、隧道工程特点:1)、地质条件对其决定性影响;2)、地处偏远,交通运输不便;3)、工作面小,少,施工速度慢;4)、施工环境差;5)、一旦建成,难以更改,设计和施工应完善;6)、受天气气候影响小。
5、地质勘察工作:隧道通过地段的地质调查测绘是隧道工程地质勘测的核心工作。
6、地质超前预报内容:地区地质分析与宏观地质,预报不良地质及灾害地质超前预报,重大施工地质灾害临警预报。
7、地质超前预报方法有:地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法、物探法、特殊灾害地质的预测方法。
8、围岩分级:根据岩体的若干指标,按照稳定性将围岩分成不同的级别。
9、围岩的定义:围岩指的是隧道开挖后产生应力重分布岩体(或土体),或隧道开挖后对其对稳定有影响产生影响的那部分岩体(或土体)。
10、掌握我国铁路隧道的围岩分级方法:我国现行的《铁路隧道设计规范》,明确规定了要采用以围岩稳定性为基础的分级法和按弹性波速度的分级法。
该分级法主要考虑了围岩的结构特征和完整状态、岩石强度和地下水等工程地质中的三方面因素,把围岩分为6级。
11、围岩稳定性的影响因素:三个基本因素:岩性(岩石的强度和变形性质)地质构造(岩体的完整性或结构状态)地下水(地下水发育时,围岩级别应该降低)一个附加因素:初始地应力12、围岩压力的定义:围岩压力是指地下开挖空间周围的岩体和支护结构变形或破坏的作用力。
从狭义上指围岩作用在支护结构上的压力。
13、围岩压力分类:围岩压力按作用力发生的形态,一般可分为如下四种类型:松动压力、形变压力、膨胀压力、冲击压力。
隧道工程1. 绪论隧道的概念:狭义:用以保持地下空间作为孔道的工程建筑物广义:以某种用途,在地下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的面积大于2m2的洞室隧道的分类:1、按用途分(常用分类方法)(1)交通隧道:提供运输的孔道和通道,主要有:铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、人行地道。
(2)水工隧道:是水利工程和水利发电枢纽的一个重要组成部分。
主要包括:引水隧道:把水引入水电站发电机组产生动力资源。
尾水隧道:把发电机组排出的废水送出去的隧道。
导流隧道(泄洪隧道):疏导水流排沙隧道:用于冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道(3)市政隧道:是城市中为安置各种不同市政设施的地下孔道。
主要有:给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道。
(例如:综合管网、海底设施隧道等)(4)矿山隧道:其作用主要是为采矿服务的。
主要有:运输巷道、给水隧道、通风隧道。
2、按隧道长度分(公路隧道规范):(1)特长隧道: L>3000 m(2)长隧道:3000 m ≥L>1000 m(3)中长隧道:1000 m ≥L>500 m(4)短隧道: L≤500 m3、按断面面积分:(1)特大断面隧道:断面积在100m2 以上(2)大断面隧道:断面积在50~100m2 之间(3)中等断面隧道:断面积在20~50m2 之间(4)小断面隧道:断面积20 m2 以下4、按隧道所处的地理位置划分:山岭隧道、水底隧道、城市隧道5、按车道数分:单车道隧道、双车道隧道、多车道隧道6、施工方法分:矿山法、明挖法、盾构法、沉埋法、掘进机法7、按地层分:岩石隧道(软岩、硬岩)、土质隧道8、按埋置深度分:浅埋隧道、深埋隧道2.隧道的勘察隧道勘察的目的:查明隧道所处位置的工程地质条件和水文地质条件,为规划、设计、施工提供资料,对存在的岩土工程问题、环境问题进行分析评价提出合理的设计和施工建议,隧道施工和运营对环境保护的影响提出意见。
隧道勘察阶段的划分与公路设计阶段相适应,一般分为:可行性勘察、初步勘察、详细勘察。
预可行性研究侧重于是收集与研究已有的文献资料可行性研究勘察工程可行性研究在分析已有资料的基础上,通过踏勘,实地调查,大致查明地质情况桥隧可行性研究现状人民盼望已久,居于形式偏多收集资料取得隧道所在位置的初步总平面布置地形图及有关工程性质,规模的文件初步勘察工程地质选定隧道线位初勘工作的任务是选择经济合理、技术可行的最优隧道位置方案初步勘察资料整理工程地质勘察的原始资料,包括调查、测绘、勘探、试验等资料目的为线位布设和编制施工图设计提供完整的工程地质资料任务在初勘基础上,进一步查明隧道沿线地质特征和不良地质规详细勘察模、大小范围(1)前期的准备工作;(2)沿线地质勘察;步骤 (3)试验;(4)资料整理;(5)编写详勘报告隧道勘察的各阶段及其基本内容;(1)可行性研究勘察(踏勘)本阶段勘察的目的主要是为可行性研究提供所需的地质资料(2)初步勘查;一般通过调绘,查明具有控制隧道方案的主要工程地质问题,得出评价.主要包括①查明地形地貌,②查清地质构造与地下水的活动,③地层岩性:查明隧道通过区域的地层层序、岩性、成因、年代、产状、状态、分布规律及其接触关系、接触面特征,岩层风化破碎程度及抗风能力的强弱。
④特殊地质、不良地质区域,需查明发生发展的原因、类型、范围,并推断其今后发展趋势对隧道的影响,提出治理意见及初步设计所需的资料。
(3)详细勘查。
在初勘的基础上进一步展开深入细致的工作,着重查明和解决初勘时未能查明解决的地质问题,补充、核对初勘时的地质资料。
隧道勘察方法:(1)收集研究既有资料;(2)调查和测绘;(3)勘探。
钻探:是广泛采用的一种最重要的勘探手段,它可以获得深部地层的可靠地质资料。
根据钻进时破碎岩石的方法,钻探可分为冲击钻进、回转钻进、冲击回旋钻进以及振动钻进等几种。
物探:地球物理勘探简称物探,凡是以各种岩土物理性质的差别为基础,采用专门的仪器,观测天然或人工的物理场变化,来判断地下地质情况的方法,统称为物探。
其优点是效率高,成本低仪器和工具比较轻便。
3. 隧道总体设计越岭隧道选址原则:逢山穿洞,宁长勿短,早进晚出--避免洞口深挖;宁里勿外,宁深勿浅,避软就硬--避免不良地质越岭隧道选址要求:1)越岭隧道应结合路线可能穿越的部位,以不同的限制纵坡、不同的进出口标高及不同的展线方式,综合分析找出合理的隧道位置及连接线方案。
2)隧道位置应尽量避免选在复杂工程地质、水文地质和严重不良地质地段沿河傍山隧道选址的原则:山隧道在埋深较浅的地段,一定要注意洞身覆盖厚度问题。
考虑河岸冲刷对山体和洞身稳定的影响。
考虑既有建筑物对洞身稳定的影响。
线路沿山嘴绕行应与直穿山嘴的隧道方案进行比较。
沿河傍山隧道选址的要求:1)沿河傍山隧道,应特别注意山体的稳定性,避开严重的滑坡、崩塌、错落、岩堆等不良地质,并应考虑河流冲刷及偏压的影响。
2)上下行分离的中、短隧道,视地形、地质情况可采用不同设计标高的路基连接线方案。
3)对洞顶覆盖薄难以修建隧道的地段,受坍方、落石、泥石流或雪害等威胁的洞口地段,以及公路、铁路、沟渠等必须通过隧道上方,又不宜做暗沟或立交桥时,可设置明洞。
4)对傍山的高陡边坡半路堑,路基工程艰巨且处理困难时,可将路线内移采用隧道或明洞方案;但滑坡地段不宜修建明洞。
隧道洞口位置选择原则和要求:应考虑开滑坡、崩塌、泥石流等不良地质地段,不宜设在股沟低洼处和汇水处,一般设在山体稳定,地质条件好,排水有理的地方,应早进洞晚出洞。
隧道纵坡要求:公路隧道纵坡设计从公路隧道通过车辆尽量少排出有害气体观点出发,限制纵坡不得大于3%,一般坝隧道纵坡控制在2%以下为好,从隧道在施工和建成后洞内排水的需要观点出发,不应小于0.3%曲线隧道要求:隧道平面线形,一般采用直线、避免曲线。
如必须设置曲线时,其半径不宜小于不设超高的平面曲线半径,应尽量采用大半径曲线,并确保视距要求。
当需设置超高曲线时,超高值不宜大于4%。
不设超高的圆曲线最小半径(m)为确保视距,应加宽断面,设置超高也会导致断面的加宽,断面加宽施工困难,曲线隧道对自然通风不利,所以从这些方面考虑希望不设曲线隧道;是否放入曲线,应根据隧道洞口部分的地形地质条件及引线的线型综合考虑。
隧道建筑限界:是为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的空间界限隧道净空:是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间,包括建筑限界、通风及其他所需的断面积。
越岭隧道:山岭地区,公路从一个水系进入另一个水系要翻越其间的分水岭。
为缩短里程,克服高度或地形障碍,往往要设置隧道,这种隧道称为越岭隧道。
傍山隧道:山区道路通常傍山沿河而行,山区河流的特点是河床狭窄、弯曲,经过常年的河水侵蚀和风化作用,地势往往变得陡峻。
为改善线形、提高车速、缩短里程、节省时间,常需修建隧道,这种隧道叫做傍山隧道,或称河谷线隧道。
早进洞晚出洞:适当延长洞口和隧道的长度,尽量避免对山体的大挖大刷,提倡零开挖洞口。
让隧道洞口周围的植被得到妥善保护, 维护原有的生态地貌。
即“未到山体之前先进洞,尽量远离山体后再出洞”设计衬砌断面主要解决的问题:主要解决内轮廓线、轴线和厚度三个问题。
设计内轮廓线的原则:衬砌的内轮廓线应尽可能地接近建筑限界,力求开挖和衬砌的数量最小。
衬砌内表面力求平顺,考虑衬砌施工的简便。
隧道衬砌断面的轴线:应当尽量与断面压力线重合,使各截面主要承受压应力。
(1)、当衬砌受径向分布的水压时,轴线以圆形最好;(2)、主要承受竖向压力或同时承受不大的水平侧压力时,可采用三心圆拱和直墙式衬砌;(3)、当承受竖向压力和较大侧压力时,宜采用五心圆曲墙式衬砌;(4)、当有沉陷可能受底压力时,宜加设仰拱的曲墙式衬砌。
隧道衬砌厚度:随所处地质条件和水文地质条件不同而有较大变化,并且与隧道的跨径,荷载大小,衬砌材料以及施工条件等有关。
衬砌外轮廓线:指为保持净空断面的形状,衬砌必须有足够的宽度的外缘线。
越岭隧道平面位置的选择:着重考虑在路线总方向上的垭口,地质条件和隧道长度以及两侧展线的难易程度。
标高的选择:考虑运营能力的改善和通过能力的提高,宜采用底标高方案,但必须进行地形、地质、施工运营、经济技术等多种因素综合比较。
傍山隧道位置的选择:应根据地形地质、河流冲刷情况以及洞外的相关工程和运营条件综合考虑。
(1)随到位置宜往山体内侧靠,有可能是最好没在稳定的岩石中;(2)“裁弯取直”以较长隧道方案通过,宁里勿外的原则。
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。
垭口是选定越岭隧道线路方案的控制点。
设置侧向宽度的目的:诱导驾驶员视线,增加行车安全;为行车道提供一部分必需的侧向净宽,保证行车道的充分利用。
设置余宽的目的:作为防止汽车驶出车道外的放冲设施;养护工作修时的通道。
4. 隧道围岩工程性质隧道围岩分级: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等级,就叫围岩分级(目前,它是设计,施工的基础)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。
其性质、大小、方向以及发生和发展的规律,对正确地进行隧道设计与施工有很重要的影响。
围岩初始应力场:通常泛指隧道开挖前岩体的初始应力场,它的形成与岩体结构、性质、埋藏条件以及构造运动的历史等有密切关系。
隧道围岩:指隧道周围一定范围内,对隧道稳定性能产生影响的岩体,隧道周围的地层,不管是土体还是岩体,统称为围岩。
隧道围岩分级的因素指标及其选择:围岩分级的指标,主要考虑影响围岩稳定性的因素或其组合的因素。
(1)单一的岩性指标● 岩石的单轴饱和极限抗压强度作为基本的分级指标,具有试验简单,数据可靠的优点;● 岩石的抗压和抗拉强度、弹性模量、泊松比等物理力学参数 ;● 岩石的抗钻性、抗爆性等工程指标。
(2) 综合岩性指标● 岩体的弹性波传播速度:该指标反映了岩石的力学性质和岩体的破碎程度的综合因素,通常用岩体的完整性系数Kv 来评价,即 2岩石岩体⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=v v K v岩体完整程度划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎等5类(下表)。
●岩石质量指标(RQD):是综合反映岩体的强度和岩体的破碎程度的指标。
岩石质量指标是指钻探时岩心复原率,或称为岩芯采取率:RQD(%)= 10cm以上岩芯累计长度×100单位钻孔长度●岩石质量指标(RQD)岩石质量指标分级认为:RQD > 90%为优质;75% < RQD < 90%为良好;50% < RQD < 75%为好;25% < RQD < 50%为差;RQD < 25%为很差●围岩的自稳时间:从隧道开挖到顶部开始发生可察觉的移动、松弛所经历的时间,被认为是综合岩性指标。