1、第1章隧道工程勘測設(shè)計.隧道選址與線路選線有什么關(guān)系？.確定洞口位置的原則是什么？請解釋其工程含義。.在按地質(zhì)條件選擇隧道位置時，所需要的地質(zhì)資料有哪些？如何考慮地形條件對隧道 位置的影響？第2章隧道主體建筑結(jié)構(gòu).某新建鐵路非電化曲線隧道，已知圓曲線半徑R= 1200m ,緩和曲線長l=50m,遠(yuǎn)期行車速度 V=160km/h,隧道里程為：進口 DK150+310 ;出口 DK150+810; ZH點 DK150+320; YH 點 DK151+000。試求：各段加寬值與隧道中線偏移值。要求按教材P32圖2-7所示，表示清楚，并注明不同加寬的分段里程。 （注：超高彳1以0.5cm 取整，最大采

2、用15cm ;加寬值取為10cm 的整數(shù)倍；偏移值取至小數(shù)點后 2位）.為什么說臺階式洞門能降低邊仰坡開挖高度？第3章 隧道附屬建筑.什么是避車洞？避車洞的設(shè)置間距是多少？在布置避車洞時應(yīng)該避開哪些地方？.營運隧道的通風(fēng)方式有哪些？什么是風(fēng)流中性點？它與通風(fēng)方式的關(guān)系怎樣？.為什么公路隧道要設(shè)置不同的照明亮度段？它們各自的作用是什么？第4章隧道圍巖分類與圍巖壓力.影響圍巖穩(wěn)定性的主要因素有哪些？圍巖分級主要考慮什么因素？圍巖分級的基本 要素是哪幾種？我國鐵路隧道圍巖分級主要考慮哪些因素？已知某隧道所處圍巖節(jié)理發(fā)育， Rb = 26MPa，試問這是屬于哪一級圍巖？.某隧道內(nèi)空凈寬 6.4m ,凈

3、高8m , IV級圍巖。已知：圍巖容重丫= 20KN/m3 ,圍巖似摩擦角。=530 ,摩擦角0=300，試求埋深為 3m、7m , 15m處的圍巖壓力。第5章隧道襯砌結(jié)構(gòu)計算.已知作用在襯砌基底面上的軸力N=870KN ，彎矩M=43.5KN.m, 墻底厚度h=0.6m ,圍巖抗力系數(shù)為150MPa/m 。試求墻底中心的下沉量及墻底發(fā)生的轉(zhuǎn)角。.什么情況下將圍巖抗力彈簧徑向設(shè)置？試推導(dǎo)徑向設(shè)置的圍巖抗力單元剛度矩陣。 （注：抗力方向以擠壓圍巖為正）.一對稱等厚平拱，襯砌厚度為50 cm ,已知內(nèi)力如圖示，墻底抗力系數(shù)Kd=350MPa/m,請求出墻底中心水平位移、垂直位移以及墻底截面轉(zhuǎn)角（注

4、：圖中1、2、3為截面編號）。第6章 隧道施工方法.采用臺階法施工時，影響臺階長度的主要因素是什么？環(huán)形開挖留核心土法是如何穩(wěn)定開挖工作面的？.在隧道分部開挖施工中， 這些術(shù)語指的是開挖的哪些部位？落底、拉中槽、 導(dǎo)坑、挖 馬口。.指出錯誤，并改正之：某隧道位于軟弱破碎地層中，采用長臺階法施工。施工過程中發(fā)現(xiàn)洞室周邊位移加速度 等于零，因而斷定圍巖變形已經(jīng)穩(wěn)定。.指出錯誤，并改正之：新奧法施工時，隧道開挖后，為了調(diào)動圍巖的承載能力，不宜立即噴射混凝土，而應(yīng)經(jīng)量測后，再施噴。為了隧道的穩(wěn)定，復(fù)合式襯砌應(yīng)在錨噴支護完畢后立即修筑內(nèi)層模筑混凝 土襯砌。第7章隧道鉆爆施工作業(yè).請解釋臨時支護”、初期支

5、護”與永久支護”的含義，并各舉一例說明之。.某隧道的導(dǎo)坑，尺寸為 2.8mx 2.8m , V級圍巖，巖石等級為堅石f=8 ,采用斜眼掏槽，2號巖石硝錢炸藥，藥卷直徑32mm,裝藥系數(shù)&可取為0.6。試問：炸藥用量；炮眼深度；炮眼數(shù)量。第8章隧道施工的輔助坑道及輔助作業(yè).隧道施工的輔助作業(yè)有哪些？.為什么有的隧道必須采用輔助坑道？選擇輔助坑道時必須考慮哪些條件?.隧道施工通風(fēng)有幾種方式？用得最多的是哪一種？它又分為幾種什么樣的方式?.一座隧道，I級圍巖，斷面積約為75m2,鉆爆法施工，洞內(nèi)同時工作的最多人數(shù)為35人。請按保證洞內(nèi)人員新鮮空氣要求計算通風(fēng)機應(yīng)提供的風(fēng)量。第9章新奧法.已知一座深埋

6、圓形隧道，開挖直徑 10m ,拱頂以上巖層覆蓋厚度 495m ,圍巖容 重丫= 20KN/m3 ,彈性模量 E=104MPa ,粘結(jié)力 C=1.5MPa ,圍巖內(nèi)摩擦角 4 = 300 , 側(cè)壓力系數(shù) 入=1 ,泊松比 武0.2。試問：開挖后不支護狀態(tài)下，圍巖是否出現(xiàn)塑性區(qū)？如果出現(xiàn)，問塑性區(qū)半徑是多少？假定支護阻力Pa=8.5MPa ,問洞室周邊位移是多少？.某單線鐵路隧道，對量測數(shù)據(jù)進行回歸分析后，知位移時態(tài)曲線方程為 20+1 涮 +1）。 已知隧道極限相對位移值為144mm ,開挖6天后洞周實測相對位移值為64mm。試從位移值、位移速度、位移加速度三方面判斷開挖 6天后的隧道穩(wěn)定性。.

7、某單線鐵路隧道，位移時態(tài)曲線方程為。若以位移速度小于0.2mm/日為隧道穩(wěn)定的判斷準(zhǔn)則，試從位移速度和位移加速度這兩方面判斷隧道能否穩(wěn)定？需要多長時間才能穩(wěn) 定？是否需要采取加強措施？第10章隧道掘進機施工巖石掘進機的適應(yīng)條件？巖石掘進機有哪些類型？第11章高速鐵路的隧道施工.高速鐵路隧道會產(chǎn)生怎樣的空氣動力學(xué)效應(yīng)？.如何克服空氣動力學(xué)的不良效應(yīng)影響？第12章隧道施工組織與管理.隧道現(xiàn)場施工的特點是什么？.如何加快施工進度？第13章隧道的營運管理與養(yǎng)護維修.隧道養(yǎng)護工作的原則是什么？.隧道病害治理的主要內(nèi)容有哪些？.襯砌裂縫的延展方向與隧道的穩(wěn)定性有何關(guān)系？習(xí)題參考答案第1章隧道工程勘測設(shè)計.

8、答：依隧道類型不同而不同：對于長大隧道，線路選線應(yīng)服從于隧道選址；對于中、短隧道，選址應(yīng)服從于線路。.答：早進晚出。保護洞口邊仰坡的穩(wěn)定。.答：地質(zhì)構(gòu)造、巖體強度、水文地質(zhì)條件、不良地質(zhì)；越嶺線隧道的位置應(yīng)選擇穿越垃口 ；河谷線隧道應(yīng)使隧道外側(cè)最小覆蓋厚度滿足工程要求，以避免偏壓。第2章隧道主體建筑結(jié)構(gòu).解：超高 E= 0.76 x V2/R=16.21cm 15cm 取為 15cmd 內(nèi)=4050/1200+2.7E=43.9cmd 夕卜=4400/1200=3.7cmd 總=d 內(nèi)+ d 外=47.6cm （ 取為 50cm）d 偏=（d 內(nèi)一d 夕卜）/2=（43.9-3.7）/2=20

9、.1cm分段里程：d總與d偏 斷面： 進口 DK150+310+ 345d 總/2 與 d 偏/2 斷面： DK150+345 出口 DK150+810.答：因臺階的不同高差逐漸改變了起坡點的高度，起坡點越高則刷坡點越低。第3章 隧道附屬建筑.答：鐵路隧道中供行人躲避列車， 或堆放維修器材的洞室； 大避車洞：碎石道床， 對側(cè)150m 間距； 整體道床，對側(cè) 210m 間距；小避車洞：對側(cè) 30m 間距；應(yīng)避開 不同襯砌類型銜接處、變形縫處、不同斷面加寬處、不同圍巖分界處。.答：有自然通風(fēng)和機械通風(fēng)兩種基本方式，而機械通風(fēng)又有：洞口風(fēng)道式通風(fēng)、噴阻式通風(fēng)、輔助坑道通風(fēng)以及射流式通風(fēng)。風(fēng)流中性點指

10、風(fēng)速為零的點，它不會出現(xiàn)在縱向式通風(fēng)中，而只會出現(xiàn)在半橫向式和全橫向式通風(fēng)之中。.答：為了讓司機的眼睛逐漸適應(yīng)洞內(nèi)外的亮度狀況；接近段一一在洞口前，從注視點到適應(yīng)點之間的一段道路，不需設(shè)照明； 入口段一一進入隧道洞口的第一段，使司機的視力開始適應(yīng)隧道內(nèi)的照明光線； 過渡段一一介于入口段和中間段之間的照明區(qū)段，解決從入口段的高亮度到中間段的低亮度之間的的劇烈變化；中間段一一司機已基本適應(yīng)洞內(nèi)的照明光線，中間段的基本任務(wù)就是保證行車照明;出口段一一 單向交通隧道中，應(yīng)設(shè)置出口段照明，讓司機逐漸適應(yīng)由洞內(nèi)到洞外的 光線變化。而雙向交通隧道中，無出口段照明。第4章隧道圍巖分類與圍巖壓力.答：影響圍巖穩(wěn)

11、定性的主要因素：地質(zhì)因素；人為因素圍巖分級主要考慮：地質(zhì)因素圍巖分級的基本要素：4種巖性要素一一強度、變形性質(zhì)等（力學(xué)性質(zhì)）；地質(zhì)構(gòu)造要素 一指圍巖的完整性狀態(tài)；地下水要素 一一地下水對圍巖的軟化作用；地應(yīng)力要素一一初始地應(yīng)力對圍巖產(chǎn)生巖爆、裂縫、巖體剝離與位移等作用。我國鐵路隧道圍巖分級主要考慮因素有4種：巖體的結(jié)構(gòu)特征與完整性狀態(tài)；巖石強度；地下水；初始地應(yīng)力這是IV級圍巖，軟巖。2.解：求自然拱高度；判斷深淺埋分界；分別按土柱法、一院法、統(tǒng)計法求圍 巖壓力。結(jié)果（小數(shù)點后四舍五入）：埋深 3m 時：q=128KPa , e=31KPa ;埋深 7m 時：q=60KPa , e=16KPa

12、 ;埋深 15m 時：q=84KPa , e=（13 25）KPa ;第5章隧道襯砌結(jié)構(gòu)計算1.解：運用溫氏假定解之。= - - 145077加, 5 = = I4。弋-9.7防那D hk 1.5x10$43.5x6口 刀 725cl = _ J25KN1 m 6 r - 4.83冽加但二照空二16 1x10部度03出2.什么情況下將圍巖抗力彈簧徑向設(shè)置？試推導(dǎo)徑向設(shè)置的圍巖抗力單元剛度矩陣。（注：抗力方向以擠壓圍巖為正 ）解：抗力設(shè)置方向提問，見教材 P108。 見圖1 :抗力Ri =Ki.Si .門將其沿x、y方向分解為：Rix=- Ri .sin iRiy=Ri .cos i見圖2,將節(jié)

13、點產(chǎn)生的水平位移與垂直位移合成為徑向位移:8 i - uix. sin （）i+uiy. cos （）i 故有：Ri = Ki.Si .Si=Ki.Si -i（ix. sin （）i+uiy. cos （）i） 將其代入，得：Rix= Ki.Si .（ sin2 6 is uix（）i. cos （）i.）uiyRiy= Ki.Si -cos （）i.sin （）i.uix+cos2 （）i.uiy） 寫成矩陣形式后得抗力單剛（元素）：Ki.Si . sin2 -Kgi . cos e i.sin （）i-Ki.Si . cos （）i.sin （）i Ki.Si .cos2 （）i0 00

14、00 03.解：求墻底中心水平位移：墻底中心應(yīng)力(7中=287kn.m/0.5m=574KN/m2由溫氏假定：8 中=b 中/Kd=574 KN/m2 /350000 kn/m3=0.164cm (1Mpa=1000kn/m2)墻底中心水平位移=0.164 x cos 600=0.082cm墻底中心垂直位移= 0.164 x sin 600=0.142cm在彎矩M作用下，墻底邊緣應(yīng)力b邊=M/W=15/(0.52/6)=360kn/m2,由溫氏假定:邊緣垂直于墻底面的位移8邊=d邊/Kd=360/350000=0.00103m=0.103cm墻底截面轉(zhuǎn)角 3 =0.103/25=0.00412

15、=0.236 第6章 隧道施工方法.答：地質(zhì)因素，在軟弱圍巖中，為了及時形成封閉支護結(jié)構(gòu)，應(yīng)減小臺階長度；進度因素，在較好圍巖中為了加快進度，在機械設(shè)備允許的情況下，應(yīng)適當(dāng)延長臺階長度。壞”法：利用核心土穩(wěn)定工作面，且能及時施作拱部初期支護。.答：落底一一開挖隧道底部中槽一一開挖隧道中部導(dǎo)坑一一于隧道斷面中先行開挖的部分均稱為導(dǎo)坑，有上部弧形導(dǎo)坑、側(cè)壁導(dǎo)坑、中導(dǎo)坑等。挖馬口 一一先拱后墻法施工中，開挖邊墻。.答：錯誤一一長臺階法、斷定圍巖變形已經(jīng)穩(wěn)定。.答：錯誤一一不宜立即噴射混凝土、錨噴支護完畢后立即修筑內(nèi)層模筑混凝土襯砌。第7章隧道鉆爆施工作業(yè).答：臨時支護一僅在開挖過程中對圍巖起支承作用

16、，如木支撐；初期支護一隧道開挖后及時施作， 兼有臨時支護與加強圍巖自穩(wěn)能力的作用，如噴錨支 護;永久支護一隧道結(jié)構(gòu)的支承結(jié)構(gòu)，如整體式襯砌。.解：炮眼深度：p175, L .:1一丁（取開挖寬度的0.50.7倍，均值為 0.6）炸藥用量：由（7-i）式，炸藥用量。=應(yīng)8 = 2x1,68x7.84/= 26.3炮v kS2x7.34人、N = = 34（個）炮眼數(shù)量：由（7-3）式， 曲 0,6x0.73第8章隧道施工的輔助坑道及輔助作業(yè).答：通風(fēng)、壓縮空氣、供水、供電。.答：工期的要求；地形條件、地質(zhì)條件、隧道類型（長度）、工程造價。.答：機械通風(fēng)一一風(fēng)管式、巷道式、風(fēng)墻式；風(fēng)管式；壓入式、

17、抽出式、混合.解：由（8-i）式，所需風(fēng)量。=3滋= 3*35x1.25= 131.3（加/mm）因是I級圍巖，故應(yīng)采用全斷面法，即通風(fēng)斷面積為75m2 ,由（8-4）式驗算風(fēng)量：0 二 131.3（/皿）G皿 s 1m = 0.15x75 = 11.25（ =11.25x60 = $75（然 min）不能滿足洞內(nèi)穩(wěn)定風(fēng)流的風(fēng)速要求，應(yīng)加大風(fēng)量。第9章新奧法.解：為二495+5 = 500/，計算出2此=2。觸口.由9-9式，求得% =52MF&洞周出現(xiàn)塑性區(qū)。由9-23-1 式,由9-25式,=21加.解：將 t=0，代入以=20 +131n（i + l） ,得 用 = 2。朋朋。求第6天施工實測相對位移:u =劭+笈* = 20+64 = 84幽用 144那陽u=u0+u*=20+64=84mm144mm穩(wěn)定）=0.14位移速度1 + ,第6天時 1 + 6（穩(wěn)定）u - 0位移加速度 （1+。（穩(wěn)定）結(jié)論：隧道穩(wěn)定。,6.32.解：位移速度1+上，令/=。2 ,解得t=30.6 天31天（要31天后才能穩(wěn)定）* -6.32 八u -j 0位移加速度 （1+0（穩(wěn)定）隧道穩(wěn)定，不需要采取加強措施。第10章 隧道掘進機施工.答：適應(yīng)較為堅硬的巖石地層。.答：全斷面式（開敞式、護盾式）和臂式兩