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发布时间 : 星期三 文章隧道工程作业更新完毕开始阅读20cf214351e79b8969022696

21. 隧道施工中,为什么进行监控量测?

答: 隧道施工中,进行监控量测的原因有:(1)掌握围岩力学形态的变化和规律。(2)掌握支护结构的工作状 态。(3)为理论解析、数据分析提供计算数据与对比指标。(4)为隧道工程设计与施工积累资料。

22. 简述隧道施工辅助坑道的种类及作用。

答:施工辅助坑道包括:横洞、斜井、竖井、平行导坑等。

作用:用以增加施工工作面,加快施工进度,改善施工条件(通风、排水),竣工后还可以用作救援通道。 此外,平行导坑超前掘进,可进行地质勘察,充分掌握前方地质状况;还可以构成洞内测量导线网,提高测量精度。还可作为二线的隧道导坑,提高工作效率。

23. 简述隧道施工中遇到的不良地质种类及其施工的一般原则。

答: 不良地质种类:富水断层破碎围岩,膨胀性和挤压性围岩,黄土地质,岩溶地质,高地应力硬岩地质,煤系地层。

不良地质中隧道施工的一般原则:充分利用各种手段和方法,尽可能准确掌握不良地质的情况;根据掌握的 不良地质情况,制定相应的施工方案和处理措施 ;随着施工揭露地质,并根据施工安全性和支护措施的效果,及时修正设计,保证施工安全和隧道质量。

24. 简述膨胀岩对隧道施工的危害。

答: 由于膨胀性岩层所具有的特征,在隧道开挖后不久即产生膨胀性压力,往往发生如下一些现象:风化迅速,

挖出的土石块很快酥散;坑道顶部及两侧常被挤压,底部隆起;随着时间的增长,支撑、衬砌往往发生严重的变形或破坏。主要表现为:围岩普遍开裂;洞室下沉;围岩膨胀突出和坍塌;隧道底部隆起;衬砌变形和破坏。

25. 简述黄土地层对隧道工程的影响。

答: 黄土地层对隧道工程的影响主要表现在以下四个方面:

影响因素 黄土节理 特征 一般在红棕色或深一定的延续性。 黄土冲沟地段 黄土溶洞、陷穴 地下水 潜在危险 土体容易顺着节理张松或剪断。如果这种地层位于坑道顶若施工中处理不当,常会引起较大的坍塌。 当隧道在较长范围内沿着冲沟或塬边平行走向,而覆盖较薄或偏压很大的情况下,容易发生较大的坍塌或滑坡现象。 隧道在其上方,则基础有下沉的危害;若隧道在其下方,则常发生冒顶;若隧道在其邻侧,则有可能承受偏压。 突然发生下沉现象,使开挖后的围岩迅速丧失自稳能力。 褐色古土壤黄土层,有部,极易产生“塌顶”;如果位于侧壁,普遍出现侧壁掉土,较大范围内平行走向,且埋深较小 黄土地区常见的一种不良地质现象 干燥时黄土很坚固;有水时则有湿陷性

26. 简述溶洞的类型及其对隧道施工的影响。

答: 溶洞(karst cave )是以岩溶水的溶蚀作用为主,间有潜蚀和机械塌陷作用而造成的基本沿水平方向延伸

的通道。溶洞一般有死、活、干、湿、大、小几种。死、干、小的溶洞比较容易处理,而活、湿、大的溶洞处理

方法则较为复杂。

岩溶对隧道工程的影响主要有四个方面:洞害;水害;洞顶地表沉陷;洞穴充填物及坍塌。

27. 简述岩爆的特点及其产生的主要条件。

答: 岩爆的特点:岩爆在未发生前并无明显的预兆。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则片状。岩爆发生的地点,多在新开挖工作面及其附近,个别的也有距新开挖面较远处。

岩爆产生的条件:地层的岩性条件和地应力大小是产生岩爆与否的两个决定性因素。能量的观点:岩爆的形 成过程是岩体中的能量从储存在释放直到最终使岩体破坏而脱离母岩的过程。岩爆是否发生的条件:岩体中是否储存足够能量、是否具有释放能量的条件、及能量释放的方式。

28. 简述防止瓦斯事故的措施。 答: 防止瓦斯事故的措施:

(1)隧道穿过瓦斯溢出地段时,确定瓦斯探测方法,制定瓦斯稀释措施、防暴措施和紧急救援措施等。 (2)隧道穿过瓦斯地区时,宜采用全断面开挖法,开挖面积大,通风好,有利于排除瓦斯。

(3)加强通风是防止瓦斯爆炸的最有效的办法。有瓦斯的坑道,必须采用机械通风。洞内空气中瓦斯浓度控制在下述值以内:

i、总回风风流中的瓦斯浓度小于0.75%;

ii、从其他工作面上传来的风流中瓦斯浓度小于0.5%; iii、掘进工作面上的瓦斯浓度在2%以下; iv、工作面爆破前空气中瓦斯浓度在1%以下。

(4)开挖工作面风流中和电动机附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时,必须停工、停机,撤出人员,切断电源,进行处理。开挖工作面内,局部积聚的瓦斯的浓度达到2%时,附近20m内,必须停止工作,切断电源,进行处理。只有当浓度降到1%以下时,才能重新开启机器。

(5)开挖进入煤层,瓦斯排放量较大,使用一般的通风手段难以稀释到安全标准时,可使用超前周边全封闭注浆。在开挖前沿掌子面拱部、边墙、底部轮廓线轴向辐射状布孔注浆,形成一个全封闭堵截瓦斯的帷幕。特别对煤层垂直方向注浆,效果会更好。

(6)采取严格的防暴措施,防止不必要的火花,高温等。

(7)严格执行有关制度,做好瓦斯的检查工作,勤测量,勤预报、并确保量测仪器的安全可靠性。

《隧道工程》第四次离线作业

二、主观题(共16道小题)

9. 修建隧道时为配合开挖、运输、支护及衬砌等基本作业而进行的其他作业,称为辅助作业。 其内容主要有: 、 、 、 等。

答:压缩空气供应 、 施工供水 、 施工供电和照明 施工通风与防尘

10. 隧道开挖爆破的炮眼数目与隧道断面的大小有关,多在几十至数百范围内。炮眼按其所在位置、爆破作用、布置方式和有关参数的不同可分为______、_______、_______-。 答:掏槽眼、辅助眼、周边眼

11. 名词解释 隧道掘进机施工法

答: 隧道掘进机施工法(TBM)是用隧道掘进机切削破岩,开凿岩石隧道的施工方法。与钻爆法相比,掘进机法 具有显著的特点:工人劳动强度低;施工作业安全;隧道掘进速度快、机械化、自动化程度高。

12. 名词解释 盾构机施工法

答:盾构法施工是使用盾构机在地下掘进,边防止开挖面土砂崩塌,边在机内安全地进行开挖作业和衬砌作业, 从而构筑成隧道的施工法。按照这个定义,盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大要素组成。

13. 名词解释 沉管法

答:沉管法又叫预制管段沉放法,即先在预制场(船厂或干坞)制作沉放管段,管段两端用临时封墙密封,待混

凝土达到设计强度后托运到隧道位置,此时设计位置上已预先进行了沟槽的疏浚,设置了临时支座,然后沉放管段。待沉放完毕后,进行了管段水下连接,处理管段接头及基础,然后覆土回填,再进行内部装修及设备安装。

14. 名词解释 新奥法

答: 新奥法即奥地利隧道施工新方法(New Austrian Tunnelling Method – NATM),是以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段,通过监控控制围岩的变形,充分发挥围岩的自承能力的施工方法。

施工原则归纳为:充分保护并利用围岩的自承能力;其施工要点为控制爆破、锚喷支护和施工监测;其实施方法为设计、施工、监测三位一体的动态模式。

15. 名词解释 全断面开挖法

答: 全断面开挖法是按照设计轮廓一次爆破成形,然后支护再修建衬砌的施工方法。

16. 简述预防隧道坍方的主要施工措施。

答: 预防隧道坍方的主要施工措施:(1)对于预防坍方来说,选择安全合理的施工方法和措施至关重要。在掘

进到地质不良围岩破碎地段时,应采取“先排水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测”的施工方法。(2)

加强对坍方的预测。预测坍方常用的方法有:观察法、一般量测法、微地震学测量法、声学测量法。(3)加强初期支护,控制坍方。

17. 简述全断面隧道掘进机的种类及特点。 答: 全断面掘进机分为敞开式和护盾式两类。

敞开式和护盾式掘进机的区别在于:敞开式掘进机在开挖中依靠撑于岩壁上的水平支撑提供设备推力合扭矩的支撑反力,开挖后的围岩暴露于机械四周;而护盾掘进机则可在掘进中利用尾部已安装的衬砌管片作为推进的

支撑,围岩由于有护盾防护,在护盾长度的范围内,不暴露。一般而言,敞开式掘进机适用于硬岩隧道的开挖,二护盾掘进机更适用于软岩。

18. 隧道掘进机(TBM)的破岩机理。

答: 破岩机理:盾构机在掘进时盘形刀沿岩石开挖面滚动,同时通过大刀盘均匀地在每个盘形刀上对岩面施加

压力,形成滚动挤压切削而实现破岩。大刀盘每转动一圈,将贯入一定深度,在盘形刀刀刃与岩石接触处,岩石被挤压成粉末,从这个区域开始,裂缝向相邻切割槽扩展,进而形成片状石渣。

19. 简述沉管隧道的优缺点。

答: 优点:(1)隧道结构的主要部分由于在船厂或干坞中浇筑,可制作出质量均匀且防水性能良好的隧道结构。

(2)由于沉放隧道的密度小,其有效重量一般为5~10kN/m,再加上附加压重以及混凝土防护层,隧道重量可增至20kN/m左右。而隧道所作用的未扰动地基土层的有效应力约为30~100kN/m。由此可见,地层的承载力几乎不成问题。

(3)由于隧道在水底位置,对船舶的航行和将来航路的疏浚影响不大,所以隧道可以埋在最小限度的深度上,从而使隧道的全长缩短至最小限度。

(4)因为管段制作采用的是预制方式,且浮运与沉放的机械装置大型化,这样对施工安全与大断面隧道的施工都较有利,且大大缩短了工期。

缺点:(1)由于管段的浮运,沉放以及沟槽的疏浚、基础作业,大部分是依靠机械来完成,对于平静的波浪,在流速较缓的情况下施工是不成问题的。可是如果情况相反,而且隧道截面较大时,就会带来一系列的问题,诸如管段的稳定、航道的影响等。

(2) 对于沉放管段底面与基础密贴的施工方法还应继续改进,以免沉陷与不均匀沉降的产生。

(3)由于橡胶衬垫的发展,沉放管段之间在水下的连接得到发展,但是对于有些地质条件所带来的不均匀沉降和防水等问题须进一步研究。

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20. 简述盾构机施工法的施工过程。

答: 盾构法施工的内容包括盾构的出发和到达、盾构的掘进、衬砌、压浆和防水等。

(1)盾构的出发和到达 1)竖井

盾构法施工的隧道,在出发和到达时,需要有拼装和拆卸盾构用的竖井。施工过程中,这些竖井是人、材料和石碴的运输通道。在隧道竣工后,这些竖井多被用于车站、通风口、出入口等永久建筑。

2)出发和到达

出发口 是利用在出发竖井内临时设置的管片等作为后背向前推进的,从出发口进入地层,沿所定的线路方向向前推进。

到达口 所谓到达就是在保持围岩稳定的同时,把盾构沿着所定的路线推进到竖井的到达面,然后从预先准备的开口面将盾构推出。

(2)盾构的推进

① 正确地使用千斤顶所需台数和必要的位置,使之产生推力按设计的线路方向行走,并能进行必要的纠偏; ② 不应使开挖面的稳定受到损害。一般是在开挖后立即推进,或在开挖的同时进行推进。每次推进的距离可为一环衬砌的长度,推进速度约为10~20mm/min。

③ 不应使衬砌等后方结构受到损害。推进时应根据衬砌构件的强度,尽力发挥千斤顶的推力作用。 ④ 为使盾构能在计划路线上正确推进、预防偏移、偏转及俯仰现象的发生。盾构隧道施工前,应在地表进