隧道工程習題原題附答案絕對極品

1、第1章隧道工程勘測設計.隧道選址與線路選線有什么關系？.確定洞口位置的原則是什么？請解釋其工程含義。.在按地質條件選擇隧道位置時，所需要的地質資料有哪些？如何考慮地形條件對隧道 位置的影響？第2章隧道主體建筑結構.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？避車洞的設置間距是多少？在布置避車洞時應該避開哪些地方？.營運隧道的通風方式有哪些？什么是風流中性點？它與通風方式的關系怎樣？.為什么公路隧道要設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章隧道襯砌結構計算.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)生的轉角。.什么情況下將圍巖抗力彈簧徑向設置？試推導徑向設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， 這些術語指的是開挖的哪些部位？落底、拉中槽、 導坑、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，為了調動圍巖的承載能力，不宜立即噴射混凝土，而應經量測后，再施噴。為了隧道的穩(wěn)定，復合式襯砌應在錨噴支護完畢后立即修筑內層模筑混凝 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，洞內同時工作的最多人數(shù)為35人。請按保證洞內人員新鮮空氣要求計算通風機應提供的風量。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 ,粘結力 C=1.5MPa ,圍巖內摩擦角 4 = 300 , 側壓力系數(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.高速鐵路隧道會產生怎樣的空氣動力學效應？.如何克服空氣動力學的不良效應影響？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容有哪些？.襯砌裂縫的延展方向與隧道的穩(wěn)定性有何關系？習題參考答案第1章隧道工程勘測設計.

8、答：依隧道類型不同而不同：對于長大隧道，線路選線應服從于隧道選址；對于中、短隧道，選址應服從于線路。.答：早進晚出。保護洞口邊仰坡的穩(wěn)定。.答：地質構造、巖體強度、水文地質條件、不良地質；越嶺線隧道的位置應選擇穿越垃口 ；河谷線隧道應使隧道外側最小覆蓋厚度滿足工程要求，以避免偏壓。第2章隧道主體建筑結構.解：超高 E= 0.76 x V2/R=16.21cm 15cm 取為 15cmd 內=4050/1200+2.7E=43.9cmd 夕卜=4400/1200=3.7cmd 總=d 內+ d 外=47.6cm （ 取為 50cm）d 偏=（d 內一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150m 間距； 整體道床，對側 210m 間距；小避車洞：對側 30m 間距；應避開 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：有自然通風和機械通風兩種基本方式，而機械通風又有：洞口風道式通風、噴阻式通風、輔助坑道通風以及射流式通風。風流中性點指

10、風速為零的點，它不會出現(xiàn)在縱向式通風中，而只會出現(xiàn)在半橫向式和全橫向式通風之中。.答：為了讓司機的眼睛逐漸適應洞內外的亮度狀況；接近段一一在洞口前，從注視點到適應點之間的一段道路，不需設照明； 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隧道內的照明光線； 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洞內的照明光線，中間段的基本任務就是保證行車照明;出口段一一 單向交通隧道中，應設置出口段照明，讓司機逐漸適應由洞內到洞外的 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：地質因素；人為因素圍巖分級主要考慮：地質因素圍巖分級的基本要素：4種巖性要素一一強度、變形性質等（力學性質）；地質構造要素 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；地應力要素一一初始地應力對圍巖產生巖爆、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：巖體的結構特征與完整性狀態(tài)；巖石強度；地下水；初始地應力這是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章隧道襯砌結構計算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置？試推導徑向設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墻底截面轉角 3 =0.103/25=0.00412

15、=0.236 第6章 隧道施工方法.答：地質因素，在軟弱圍巖中，為了及時形成封閉支護結構，應減小臺階長度；進度因素，在較好圍巖中為了加快進度，在機械設備允許的情況下，應適當延長臺階長度。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坑一一于隧道斷面中先行開挖的部分均稱為導坑，有上部弧形導坑、側壁導坑、中導坑等。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;永久支護一隧道結構的支承結構，如整體式襯砌。.解：炮眼深度：p175, L .:1一?。ㄈ￠_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、壓縮空氣、供水、供電。.答：工期的要求；地形條件、地質條件、隧道類型（長度）、工程造價。.答：機械通風一一風管式、巷道式、風墻式；風管式；壓入式、

17、抽出式、混合.解：由（8-i）式，所需風量。=3滋= 3*35x1.25= 131.3（加/mm）因是I級圍巖，故應采用全斷面法，即通風斷面積為75m2 ,由（8-4）式驗算風量：0 二 131.3（/皿）G皿 s 1m = 0.15x75 = 11.25（ =11.25x60 = $75（然 min）不能滿足洞內穩(wěn)定風流的風速要求，應加大風量。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：適應較為堅硬的巖石地層。.答：全斷面式（開敞式、護盾式）和臂式兩