《隧道工程》測驗題1．隧道新奧法施工的基本思想和主要原則是什么？與傳統方法相比新奧法有哪些優越性？答：新奧法是在20世紀60年代初由奧地利學者L.V.Rabcewicz等人總結出的一種隧道施工方法，中文全名為“新奧地利隧道施工方法”，英文全名為NewAustrianTunnelingMethod，縮寫為NATM。（1）基本思想該法是將地下結構中支護體與開挖后的圍巖視為相互作用的整體，這種施工方法的原理是使圍巖與支護結構體一起承擔荷載，并且由圍巖承擔大部分荷載，支護結構僅承擔少部分荷載。即把圍巖看成是結構體，而不是荷載體。新奧法指出，圍巖本身具有“自撐”能力，采用正確的設計施工方法，最大限度地發揮這種“自撐”能力，可以得到最好的經濟效果。它的要點就是：盡量減小開挖后圍巖中的應力變化，開挖之后立即進行一次支護（錨噴支護），防止圍巖進一步松動，同時對圍巖的應力、位移變形進行監測，在適當的時候進行二次支護（襯砌）。支護應適應圍巖的變形，根據圍巖變形、應力的監測信息，調整施工及支護措施，控制變形。新奧法在有些地方又稱之為“歐洲隧道掘進法”，也有的稱之為“收斂約束法”。（2）主要原則Rabcewicz等人提出的原則一共有六條：①圍巖是洞室的主要承載結構，而不是單純的荷載，圍巖具有一定的自承能力。支護的作用是保持圍巖完整，與圍巖聯合作用形成穩定的承載圈。②盡量保持圍巖原有的結構和強度，防止圍巖的松動和破壞。宜采用控制爆破（預裂、光面爆破）或全斷面掘進等開挖方法。③盡可能作到適時支護。通過工程類比、施工前的各項試驗以及施工過程中對圍巖收斂變形、錨桿及噴層應力的監測，正確了解圍巖的物理力學性質與空間和時間的關系，及時調整支護方案。過早或過遲支護均為不利。④初期支護要具有柔性、薄層、與圍巖密貼和早強等特性，支護施工應快速有效，盡快封閉圍巖而處于三向應力狀態。⑤洞室盡可能為圓形斷面，或由光滑曲線連接而形成的斷面，以避免應力集中。圍巖較差的地段應盡快封閉底拱（仰拱），使支護與圍巖共同形成閉合的環形結構，以利穩定。⑥良好的施工組織和施工人員的良好素質對洞室結構施工的安全、穩定、經濟、快速非常重要。合理安排防滲、排水、開挖、出渣、支護、封閉底拱等項工序，形成穩定合理的工作循環。以上6條歸納了新奧法的基本原則，其中第一條是與傳統地下洞室設計完全不同的新概念，這是新奧法的核心思想。（3）新奧法的優越性與傳統方法相比，新奧法有如下優越性：①．經濟、快速。由于采用控制爆破、柔性薄襯砌，因此減少了開挖量，加快了施工進度。新奧法的開挖量是傳統方法的70%左右，襯砌量是傳統方法的20%。因此有人認為，新奧法的造價可以比傳統方法節省30%~50%。祖②守．瞞安全、適應性窮強。由于開挖柜后及時做好錨思噴柔性支護，蛋封閉圍巖表面君，防止圍巖的凡松動破壞，因投此保證了安全鍵。一期支護后茫，進行現場連閣續監測，一旦逗發現圍巖變形燃過大過快或其稻它不良征兆，協可以及時加固潑支護，因此，按即使地質條件犯較差，也能保乖證安全。枕③悉．昌可有效控制地妻表下沉量。新版奧法減少了對鍵地層的擾動，芳并及時做好一糖期支護。這個頓優點對城市地息下工程尤為重寫要。餐④性．葉施工有較大的俱靈活性。采用釣信息化施工，踢根據地質條件心的變化，及時析修改施工設計勿和支護設計，版如加長加密錨縱桿，或加厚加限固噴層，甚至姻加鋼筋網、鋼房拱架。舊⑤慎．駛宜于做防水夾填層。傳統方法昨的防水層是與你圍巖表面的巖舊體接觸，由于流巖體表面凸凹炒不平，防水效趨果差。而新奧災法是將防水層找做在比較平整圍的一期支護上春，因此防水效紫果較好。竊2鑰,交在新奧法隧道楊施工中，為什塑么強調蝶要汽“它適時支按護鄙”棟？賠“客適時支夠護舟”呈的涵義是什么鈴？紡答：安（貝1憶）催在隧道開挖過榨程中，差圍巖中客觀存諒在校著租圍巖壓力略，糕且片無論是否施作鉆支護襯砌圍巖揪壓力都存在半。議因為咽在隧道開挖初狼期且牽無支護情況下承，懇圍巖壓力是由腐圍巖斯自濾身在承擔詳。所以食在此時進行稍支護，由于口受到極大的圍禮巖壓力，遺故耗將會發生變形枝和開裂，導致眾支護結構失去齡應有的作用。腎要是茫在隧道開挖后擴期才進行支護轉，糖由于沒有及時駝的進行支護，傾圍巖受到極大音的圍巖壓力，滋就會發生過量自變形甚至坍塌貴，綢使圍巖進入第熔二種極端情況囑，即圍巖完全刊喪失自穩能力百而進入塌落破亞壞階段，拼所以圍巖要進型行巾適時閉支護。到（弓2碌）所謂適時支輪護就是等到圍懂巖變形達到穩設定魂后塞,兔進行二次支護恥。此時剩余變雨形較小，因而線支護結構所受吃壓力也較小，認使得支護結構支能充分發揮其其應有的作用，辭我們可以通過蘭監控量測來實愉現這一過程。聞3池．隧道工程中塘對圍巖進行分味級的意義何在機？圍巖分級中伴主要考慮哪些桂因素？氏鉛控答：長（叉1栽）架圍巖分級（類畏）是隧道與地庸下工程進行工累程類比設計的拔重要依據，是單圍巖穩定性評聾價的重要基礎莊。也是隧道設躬計、施工的依兇據，是進行科田學管理及正確則評價經濟效益惜、羅確定結構荷載索（圍巖壓力）典、添設計襯砌結構蓋的類型及參數謙、派制定勞動定額唇及沃材料消耗標準杰等的基礎。蟻（恢2霉）主要考慮兩線方面的因素，叨一方面是地質黎因素，包括巖陸性及巖石的力瘦學強度符、晃巖體的地質結賊構構造特征（鉗完整性、軟弱香結構面發育及價分布、風化作涉用等），以及庸原巖應力狀態短和地下水狀況竄；另一方面是禁工程因素，包偶括地下空間的律斷面形狀、尺師寸，埋深，施太工方法，支護情結構類型及支患護時間等。個4假．笑國標《工程巖蜂體分級標準》綱（存GB5021文8-9鑄4彎）提出的兩步夫分級法具體內湊容是什么？分榆級中采用了那確些指標？贊答：果(晚1)罩國標《工程巖驟體分級標準》豬（羊GB5021太8曉——裹9良4傍）提出兩步分臣級法：第一步攤，按巖體的基敏本質量指諸標拜B晶Q療進行初步分級僻；第二步，針燒對各類工程巖乳體的特點，考讓慮其它影響因陳素，如天然應潮力、地下水和櫻結構面方位等輸對時B說Q被進行修正，再調按修正后騰的構[BQ繩]撥進行穩定性分恭級。倚（獨2粗）址①巷巖石飽和單軸沿抗壓強窯度緊σ禾cw黎（畢MP孔a姿）扒，用來衡量旋巖監疤石狼是堅槐壟硬材御程眠妻度貼，談以副30mp壇a斗作為軟硬巖的棋區分標準，警σ神cw敲大鄙于弟30mp恨a悼的為硬巖，反陰之為軟巖；缺②萄巖體完整性系秩數筆K綱V蓬在，貝用來衡量傭巖體完整程度撒，稱式中毅：番V鼓pm鈔為巖體縱波速波度，銷V誦pr翠為巖塊縱波速蘆度匪。律以秒0.55鳴作為巖體完整烘破碎的區分標創準臣慌，突K饅V李大號于琴0.5軟5榆的為完整，反肌之為破碎；癢頂③筑巖體基本質量躺指跌標霜BQ辭，福,伯式中：辰——政巖石單雄軸久(殼飽凝水列)待抗壓強度；將——彈巖體完整性系忘數。瞇在使食用談(懷3臨-踐11總)個式時，必須遵掏守下列條件：駐當調＞反90+3妹0顯時，以燦=90+3煎0喘代入該式梁求瓦B禁Q免值；口當牢＞帽0.04頃+0.予4吃時，以年=0.04明+0.掏4依代入該式叛求互B謠Q皂值。膜按蓋B瘡Q盼值和巖體質量戰的定性特征將走工程巖體劃分今為靠5謎級眠，建巖遙早體釀侍質貿曬量乞欄分怎沿級尊基本質量級別躍巖體質量的特引征住巖體基本質量竹指玩標伴(樣BQ)券Ⅰ摘堅硬巖，巖體較完整親＞喇550紐Ⅱ東堅硬巖，巖體猶較完整；嗎較堅硬巖，巖舟體完整負55蹤0悟～扣451家Ⅲ展堅硬巖，巖體虹較破碎；帳較堅硬巖或軟涌、硬巖互層，森巖體較完整；儲較軟巖，巖體走完整匠45搭0派～砌351讀Ⅳ蜂堅硬巖，巖體篩破碎；致較堅硬巖，巖武體較破碎或破右碎；營較軟巖或較硬霞巖互層，且以速軟巖為主，巖疏體較完整或較灑破碎；瘦軟巖，巖體完耐整或較完整電35坐0呢～陸251垃Ⅴ萄較軟巖，巖體杯破碎；漲軟巖，巖體較狠破碎或破碎；勞全部極軟巖及凈全部極破碎巖咱＜模250漢④頭液式中箭K婦1尊為金地下水影響修餃正系數潔，診K量2枯為桿主要軟弱結構餃面產狀影響修扶正系數盈，旺紡K圓3斥為猶原巖應力影響便修正系數舟。參5蘿．準松動圍巖壓力嬌和形變圍巖壓輪力是怎樣產生報的？確定圍巖舅壓力有哪些方糾法？徑（麥1遷）狗一種情況是，幻當圍巖中的應能力達到峰值前貌，支護未及撒時禾架設，甚至在驟圍巖破裂充分魔發展，支護仍扔未起作用，從銅而導致在隧道襪或洞室的頂板岡或側壁形成塌莊落或沿破裂面憐的滑落。這時炸支護結構將承僵受塌落或滑落幼巖體傳遞來的偉壓力。這種情犧況下支護結構瞞上的圍巖壓力據可以看成何是織“根松動壓炊力悔”深另一種情況是澆，當圍巖中的雷應力達到峰值和前，支護已經誓到位，圍巖的昨進一步變形（梨包括其剪脹或刺擴容）破碎受雪到支護的阻擋疾，構成圍巖與鈔支護共同體，脊形成相互間的繪共同作用。如肆果支護有足夠賽的剛度和強度菌，則共同體是換穩定的，并且棍圍巖與支護在謠雙方力學特性斤的共同作用下墳形成巖體和支姐護結構內各自童的應力、應變免狀態。這種情感況下支護結構進上的圍巖壓力六可以看成捐是兄“姿形變壓顆力蛛”艘。觸（兄2濱）霧包耕括肌①景理論計算法（嫂彈塑性理論相）壁②峰量測法（采用其埋設壓力盒乞）化③坦經驗統計法（諷根據大量的塌克落總結）蓄6漸．艇圍巖壓力計算間高奉度坡h御a暢的含義是什么壩？怎樣確定圍輛巖壓力計算高鋼度？柜答：岸（盞1清）所謂圍巖壓姜力計算高肆度翼h捷a社是指在圍巖塌炎落范圍內，隧段道拱頂部到塌診落體頂部的垂恥直距離。規（舟2鋸）在深馬埋兔S等D顯中，達通過經驗統計輕公式來計黃算暫h匯a雹。鍵①跳當為鐵路單線飼隧道時虜，延S沫——淘圍巖級別，核如興Ⅱ嬸級圍巖萬即碎S=沸2魚。帆②驕當為風鐵路雙線隧道嗓時訴式中掛：慧B耐為隧道的跨度夏；惹i爬為戴B瘋每增減霞1m莫時圍巖壓力的牢增減率，糖當醫B<秩5m狀時，湯取公i=0.龜2授，堡B徐≥津5m符時，可鉤取錫i=0.或1裳。齡7曾．噴錨支護的綿原理是什么？頓它與傳統支護亂的本質區別是原什么？困答：廉（研1跨）片噴射混凝土是列將一定比例的涌水泥、砂子和簽碎石均勻攪拌魚后，通過混凝客土噴射機與水泳混合后以較高酒速度油（明3汪0預～駕100m/報s披）噴射到圍巖務表面上并快速擱凝結硬化而形元成的支護層。憂由于混凝土是耗在一定壓力下宮噴射的，使砂舟、石骨料和水片泥顆粒重復碰擊撞沖擊，相當即于受到連續的夏沖實和壓密，塑而且噴射工藝偉又可蓋以使用較小的矮水灰比，這就折保證了噴射混票凝土具有較高武的物理力學性很能熊;爸錨桿支護是通抬過插入巖體中檢的錨桿，達到灘改善圍巖受力珍狀態、實現加童固圍巖的目的篇。福（沿2怪）她噴錨支護是指賢噴射混凝土和婆錨桿支護有機生結合的一種支畏護形式，它并蒙不是一般的噴澤射混凝土和錨疲桿的簡單組合軋，而是近三十袋年來發展起來憶的一種全新概嚴念的支護方法蜘，是新奧法的置核心內容之一同，其特點是將皂圍巖看作是承建載結構的主要睜部分，而不是暫傳統觀念上的副荷載體，通過識噴錨支護加固扇圍巖，提高圍梳巖的自撐能力畢，來達到維護聾地下洞室穩定予的目的。鄭8崇．噴錨支護的散力學作用有哪劑些？噴射混凝立土支護如何改祥善圍巖的應力場狀態？睜答：撈（配1所）替噴射混凝土的爛支護作用池：兩點底錨桿的支護作曲用桿：四點見筆記紋（忙2零）善含有速凝劑的擾混凝土攪拌料蘭在噴射后數分驚鐘即可凝固，華在圍巖表面形謊成一層硬殼，耽及時向圍巖提毀供徑向支護沉力鍵P面a賣，使圍巖表面變巖體由未支護秤時的二向受力樣狀態（在平面肥問題中為單向嘩受力狀態）轉腔變為三向受力蛛狀態（在平面勢問題中為雙向號受力狀態），姓提高了圍巖的篇強度和穩定性獄。暈9勤．裁什么是復合式究襯砌結構？腔二次襯砌起什體么作用？答答：印（！）悄所謂珠復合式襯砌結鉤構奪是指走開挖出空間斷鴨面后首先在圍懼巖表面噴射一注層混凝土，隨益后根據圍巖的擦不同級別采取貴在圍巖中打入場錨桿、設置鋼掉拱架、設置鋼尿筋網等一種或促幾種支護措施尿的組合構成初湯期支護對圍巖暑進行加固，防暫止有害松動，地維護圍巖穩定服，同時對圍巖榴的變形及應力庫實施監控量測碌，待初期支護幅后圍巖的變形釋基本穩定后，燃再施作模筑混蕩凝土二次襯砌黃而形成的結構蝶。窮（估2移）初期支護是彼復合式襯砌被結構的鐵主要受力結構金，二次襯砌的晨作用將視圍巖這特性而異，在縱自穩性能良好倚的巖體中，開所挖所引起的圍益巖變形很快就造完成，施作的差二次襯砌上緒基本上不受力夕，僅作為安全于儲備。而在自平穩性能較差的氣軟弱圍巖條件四下，僅靠初期笨支護很難阻止渡圍巖變形的發稠展，圍巖變形催將隨著時間不惹斷增大，這種刊情況下施作的純二次襯砌就不參再是單純的安欺全儲備，而將肢作為支護結構掌的組成部分承禍受荷載。倘10蹦．隧道施工中世的監測及量測叛有哪些項目和喉內容？哪些是于必測項目，哪岡些是選測項目紛？慎答：洪（皆1御）片量測項目分為樣必測項目和選促測項目兩大類亮。雅①診必測項目是必蹦須進行的常規濁量測項目，是菜為了在設計施鈔工中確保圍巖奸與支護結構穩布定，掌握支護寸結構工作狀態惹，指導設計施居工的經常性量壺測工作。這類眾量測項目通常勝方法簡單，便司于操作，可靠棟性較高，對監貌視