《隧道工程》作業(yè)完整版問(wèn)答題

1、緒論思考題什么是隧道？隧道的種類(lèi)類(lèi)有哪些些？隧道設(shè)計(jì)包包括的內(nèi)內(nèi)容有哪哪些?和地面結(jié)構(gòu)構(gòu)相比，隧隧道工程程有哪些些特點(diǎn)？試從隧道的的廣泛用用途上論論述學(xué)習(xí)習(xí)、研究究與發(fā)展展隧道技技術(shù)的重重要意義義。你認(rèn)為隧道道工程需需要解決決的難題題有哪些些？第二章思考題隧道工程地地質(zhì)調(diào)查查與勘測(cè)測(cè)的內(nèi)容容有哪些些？施工地質(zhì)超超前預(yù)報(bào)報(bào)的內(nèi)容容有哪些些？簡(jiǎn)述巖石與與巖體的的區(qū)別。巖體的工程程性質(zhì)有有哪些？圍巖的定義義，圍巖巖分級(jí)的的目的？圍巖分級(jí)的的基本因因素有哪哪些？影響圍巖穩(wěn)穩(wěn)定性的的主要因因素有哪哪些？簡(jiǎn)述我國(guó)鐵鐵路隧道道設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范的圍圍巖分級(jí)級(jí)方法。第三章思考題：影響隧道位位置選擇擇的因素素有哪些些？

2、越嶺隧道與與河谷隧隧道有何何區(qū)別？它們?cè)谠谖恢玫牡倪x擇上上采取什什么原則則？地質(zhì)條件對(duì)對(duì)隧道位位置選擇擇有哪些些影響？隧道洞口位位置的選選擇遵循循哪些原原則？確確定洞口口位置考考慮哪些些因素？什么是隧道道凈空？鐵路隧道的的橫斷面面是根據(jù)據(jù)什么設(shè)設(shè)計(jì)的？簡(jiǎn)述曲線鐵鐵路隧道道加寬的的原因和和方法。曲線鐵路隧隧道和直直線隧道道銜接的的方法是是什么？向直線線方向延延長(zhǎng)133m和22mm的理由由是什么么？公路隧道建建筑限界界包含哪哪些內(nèi)容容？隧道襯砌斷斷面設(shè)計(jì)計(jì)的原則則是什么么？計(jì)算題1、某隧道道位于半半徑R=8800mm的圓曲曲線上，通通過(guò)三級(jí)級(jí)圍巖地地段，設(shè)設(shè)計(jì)為直直墻式襯襯砌，曲曲線加寬寬40cc

3、m，中線線偏移值值d=112.55cm，外軌軌超高值值E=99.5ccm，隧道道竣工后后，測(cè)得得DK223+115、DK223+220、DK223+225各起拱拱線處內(nèi)內(nèi)外側(cè)寬寬值如表表1所示，試試按隧限2A計(jì)算算各點(diǎn)侵侵限情況況。表1樁號(hào)外側(cè)寬/mm內(nèi)側(cè)寬/mmDK23+152.532.77DK23+202.542.76DK23+252.54552.752、某單線線鐵路隧隧道位于于圓曲線線半徑RR=10000m，緩緩和曲線線長(zhǎng)Lc=1000m的曲曲線上，曲曲線全長(zhǎng)長(zhǎng)L=3009.444m，隧隧道進(jìn)口口樁號(hào)DK227+8844，出口DK288+344，ZH點(diǎn)樁號(hào)DK227+9958，設(shè)計(jì)計(jì)最高

4、行行車(chē)速度度為1220kmm/h。試計(jì)算隧道道加寬值值W，中線線偏移值值d，并繪繪圖說(shuō)明明隧道斷斷面的變變化位置置、線路路中線和和隧道中中線的關(guān)關(guān)系。1.解：，曲線加加寬則：內(nèi)側(cè)加加寬=332.55cm，外側(cè)側(cè)加寬=7.55cm。由“隧限2A”的圖3-4-22（教材材）所示示：隧道道起拱線線處曲線線半徑為為2.444m。則對(duì)該隧道道，不侵侵限的條條件為：外側(cè)：2.44+7.55/1000=22.5115m；內(nèi)側(cè)側(cè)：2.444+332.55/1000=22.7665m因此：DKK23+15、DK223+220、DK223+225外側(cè)都都不侵限限；DK23+15內(nèi)側(cè)不不侵限，DK223+220、D

5、K223+225內(nèi)側(cè)侵侵限。2.解：外軌超高值值為：內(nèi)側(cè)加寬值值為：外側(cè)加寬值值為：總加寬值為為：中線偏移值值為：則分段里程程：與斷面：ZH點(diǎn)DK277+9489993 與 斷面： DKK27+9933出口DK288+3444示意圖如下下：第四章習(xí)題：1、隧道襯襯砌的類(lèi)類(lèi)型及適適用條件件？2、洞門(mén)有有何作用用，有哪哪些洞門(mén)門(mén)形式，適適用于什什么地質(zhì)質(zhì)條件？3、什么是是明洞？試述明明洞的結(jié)結(jié)構(gòu)類(lèi)型型、受力力特點(diǎn)和和適用條條件？4、如何做做好隧道道的防水水與排水水？5、避車(chē)洞洞布置的的原則是是什么？其底面面標(biāo)高是是如何確確定的？6、高速鐵鐵路隧道道出口設(shè)設(shè)置緩沖沖結(jié)構(gòu)的的原因是是什么？有哪些些相應(yīng)

6、的的工程措措施？7、某單線線曲線隧隧道，設(shè)設(shè)計(jì)行車(chē)車(chē)速度1160kkm/hh，位于于= 2 * ROMANII級(jí)圍圍巖內(nèi)，采采用直墻墻式襯砌砌，襯砌砌厚度為為40ccm，加加寬值W=300cm，中中線偏距距d=100cm，線線路上部部建筑為為次重型型，試查查表確定定其主要要尺寸，并并繪制襯襯砌施工工斷面圖圖。7.見(jiàn)教材材圖4-1-44，設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)見(jiàn)見(jiàn)表4-11-1第五章 作作業(yè)11. 某公公路隧道道進(jìn)口330米處圍圍巖是IV級(jí)，容容重25kkN/mm3，開(kāi)挖挖斷面寬寬度12米，凈高為為8m，隧道道上覆巖巖體厚度度8米，試試計(jì)算并并判斷該該處隧道道屬深埋埋還是淺淺埋？2. 級(jí)級(jí)圍巖中中的一直直墻

7、型隧隧道，埋埋深266m，圍圍巖容重重22KN/m3，計(jì)算算內(nèi)摩擦擦角320，隧道道寬6mm，高8mm。試按按淺埋隧隧道確定定圍巖壓壓力。3.某隧道道埋深為為30m，圍巖巖為級(jí)，凈凈寬為12m，凈高高為10m，圍巖巖天然容容重20KKN/mm3，試計(jì)計(jì)算該隧隧道圍巖巖壓力。4. 沙性性土質(zhì)隧隧道，埋埋深h=40mm，圍巖巖容重20KKN/mm3，內(nèi)摩摩擦角280，隧道道寬6mm，高8mm，試確確定圍巖巖壓力。5. 某隧隧道內(nèi)空空凈寬6.44m，凈高8m，級(jí)圍巖巖。已知知：圍巖巖容重20KKN/mm3，圍巖巖似摩擦擦角530，摩擦擦角300，試求求埋深為為3m、7m、15m處的圍圍巖壓力力。 6

8、.一直墻墻型隧道道建于軟軟弱破碎碎巖體中中，埋深深40mm，圍巖巖巖石容容重23KN/m3，內(nèi)摩摩檫角360，巖石石抗壓強(qiáng)強(qiáng)度Rb =88Mpaa，隧道道寬6mm，高8mm，使用用泰沙基基理論和和普氏理理論確定定圍巖壓壓力。7.一直墻墻形隧道道建于軟軟弱破碎碎巖體中中，埋深深50mm，圍巖巖容重24KN/m3，360，巖體體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度Rb=122Mpaa，隧道道寬6mm，高8mm，試確確定圍巖巖壓力。答案：1. 某公公路隧道道進(jìn)口330米處圍圍巖是IV級(jí)，容容重25kkN/mm3，開(kāi)挖挖斷面寬寬度12米，凈高為為8m，隧道道上覆巖巖體厚度度8米，試試計(jì)算并并判斷該該處隧道道屬深埋埋還是淺淺埋？

9、解：Kpa8m屬于淺埋隧隧道。2. 級(jí)級(jí)圍巖中中的一直直墻型隧隧道，埋埋深266m，圍圍巖容重重22KN/m3，計(jì)算算內(nèi)摩擦擦角320，隧道道寬6mm，高8mm，試確確定隧道道圍巖壓壓力。解：Kpa26m屬于深埋隧隧道。 Kpa=6.5 Kpa3.某隧道道埋深為為30m，圍巖巖為級(jí)，凈凈寬為12m，凈高高為10m，圍巖巖天然容容重20KKN/mm3，試計(jì)計(jì)算該隧隧道圍巖巖壓力。解：Kpa屬于深埋隧隧道。 Kpa=73.4441122.4 KKpa4. 沙性性土質(zhì)隧隧道，埋埋深h=40mm，圍巖巖容重20KKN/mm3，內(nèi)摩摩擦角280，隧道道寬6mm，高8mm，試確確定圍巖巖壓力。解：此時(shí)令令

10、側(cè)壓力力系數(shù)，上上覆土體體產(chǎn)生圍圍巖壓力力，則隧隧道頂部部垂直壓壓力：=812KKPa水平壓力：=294KKPa=351 KPaa5. 某隧隧道內(nèi)空空凈寬6.44m，凈高8m，級(jí)圍巖巖。已知知：圍巖巖容重20KKN/mm3，圍巖巖似摩擦擦角530，摩擦擦角300，試求求埋深為為3m、7m、15m處的圍圍巖壓力力。 解：求自自然拱高高度；判斷深深淺埋分分界；分別按淺淺或深埋埋隧道求求圍巖壓壓力。 結(jié)結(jié)果(小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)后四舍舍五入)： KPa埋深3m時(shí)時(shí)，屬于于淺埋。 q=60KPa， e=15.67KPa； 埋深7m時(shí)，屬于淺埋。=3.5378=0.14414=143.67 KPaa=19.88KP

11、aa=42.442 KKPa埋深15mm時(shí)，屬于于深埋。=82.1KPa，e=(12.324.6)KPa6.一直墻墻型隧道道建于軟軟弱破碎碎巖體中中，埋深深40mm，圍巖巖巖石容容重23KN/m3，內(nèi)摩摩擦角360，巖石石抗壓強(qiáng)強(qiáng)度Rb =88Mpaa，隧道道寬6mm，高8mm，使用用泰沙基基理論和和普氏理理論確定定圍巖壓壓力。解：（1）泰沙沙基理論論計(jì)算：確定自然平平衡拱的的半跨：確定自然平平衡拱的的寬度：隧道的垂直直壓力為為： KKPa水平側(cè)壓力力為：=82.2 KKPa（2）普氏氏理論計(jì)計(jì)算：確定自然平平衡拱的的跨度：平衡拱高度度為：隧道的垂直直壓力為為：Kppa水平壓力 =52.94

12、Kpaa=100.8 KKpa7.一直墻墻形隧道道建于軟軟弱破碎碎巖體中中，埋深深50mm，圍巖巖容重24KN/m3，360，巖體體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度Rb=122Mpaa，隧道道寬6mm，高8mm，試確確定圍巖巖壓力。解：巖石堅(jiān)堅(jiān)固性系系數(shù)=112/110=11.2，壓力拱高h(yuǎn)h為=5.9m隧道頂部垂垂直壓力力=2445.9=1141.6 KKpa=36.776 KKpa=86.66 Kpa第5章 作作業(yè)31. 隧道道結(jié)構(gòu)的的受力特特點(diǎn)？隧隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)體系的的概念？2. 試?yán)L繪出半襯襯砌拱圈圈的彎矩矩圖和軸軸力圖的的大致形形狀。3. 什么么是圍巖巖彈性抗抗力？計(jì)計(jì)算模型型中有哪哪幾種處處理方式式？溫氏氏

13、假定與與它有什什么關(guān)系系？4.已知作作用在襯襯砌基底底面上的的軸力N=8870KKN，彎矩M=443.55KN.m,墻底厚厚度h=0.6m，圍圍巖抗力力系數(shù)為為1500MPaa/m。試求求墻底中中心的下下沉量及及墻底發(fā)發(fā)生的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角。5.一對(duì)稱(chēng)稱(chēng)等厚平平拱，襯襯砌厚度度為50 cm，已知知內(nèi)力如如下圖示，墻墻底抗力力系數(shù)Kd=3550 MMPa/m,請(qǐng)求出出墻底中中心水平平位移、垂垂直位移移以及墻墻底截面面轉(zhuǎn)角(注：圖圖中1、2、3為截面面編號(hào))。 4.解：運(yùn)運(yùn)用溫氏氏假定解解之。 ，,= 3 * GB3墻底中心心下沉量量=9.67+4.883=114.55mm墻底轉(zhuǎn)角5.解：求求墻底中中心水平

14、平位移：在軸力N作作用下： 墻底中中心應(yīng)力力由溫氏假定定：則：墻底中中心水平平位移墻底中中心垂直直位移在彎矩M作用下下：墻底邊緣應(yīng)應(yīng)力由溫氏假定定：邊緣緣垂直于于墻底面面的位移移墻底截面轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角第六章 作作業(yè)1. 隧道道施工方方法的種種類(lèi)和選選擇依據(jù)據(jù)。2. 采用用臺(tái)階法法施工時(shí)時(shí)，影響響臺(tái)階長(zhǎng)長(zhǎng)度的主主要因素素是什么么？環(huán)形形開(kāi)挖留留核心土土法是如如何穩(wěn)定定開(kāi)挖工工作面的的？3. 比較較新奧法法和隧道道圍巖變變形控制制分析工工法。4. 某隧隧道位于于軟弱破破碎地層層中，采采用長(zhǎng)臺(tái)臺(tái)階法施施工。施施工過(guò)程程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)洞室周周邊位移移加速度度等于零零，因而而斷定圍圍巖變形形已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)定。指指出錯(cuò)誤誤，

15、并改改正之。5.新奧法法施工時(shí)時(shí)，隧道道開(kāi)挖后后，為了了調(diào)動(dòng)圍圍巖的承承載能力力，不宜宜立即噴噴射混凝凝土，而而應(yīng)經(jīng)量量測(cè)后，再再施噴。為為了隧道道的穩(wěn)定定，復(fù)合合式襯砌砌應(yīng)在錨錨噴支護(hù)護(hù)完畢后后立即修修筑內(nèi)層層模筑混混凝土襯襯砌。指指出錯(cuò)誤誤，并改改正之。4. 應(yīng)該該是： 改為短短臺(tái)階法法；并未穩(wěn)穩(wěn)定。5. 應(yīng)該該是：立即噴噴射混凝凝土；經(jīng)監(jiān)控控量測(cè)，圍圍巖基本本穩(wěn)定后后，再修修筑內(nèi)層層模筑混混凝土襯襯砌。 第七章 作作業(yè)1某隧道道在開(kāi)挖挖過(guò)程中中用多點(diǎn)點(diǎn)位移計(jì)計(jì)對(duì)拱頂頂圍巖內(nèi)內(nèi)部位移移進(jìn)行了了量測(cè)，不不同時(shí)刻刻各點(diǎn)的的位移值值不同，結(jié)結(jié)果繪于于右圖。試試據(jù)此圖圖判斷拱拱頂圍巖巖的松動(dòng)動(dòng)范圍

16、；如用錨錨桿加固固，其長(zhǎng)長(zhǎng)度如何何確定？2某隧道道在鋼支支撐架設(shè)設(shè)時(shí)，在在同一架架鋼支撐撐上安裝裝了三支支液壓測(cè)測(cè)力計(jì)（圖圖a），測(cè)測(cè)得各測(cè)測(cè)力計(jì)的的壓力時(shí)間關(guān)關(guān)系曲線線，如圖圖b。試據(jù)據(jù)此分析析該斷面面的壓力力特征，并并說(shuō)明加加強(qiáng)初期期支護(hù)時(shí)時(shí)應(yīng)采取取的措施施。圖a 圖b3. 已知知一座深深埋圓形形隧道，開(kāi)開(kāi)挖直徑徑10mm，拱頂頂以上巖巖層覆蓋蓋厚度4495mm，圍巖巖容重20KKN/mm3，彈性性模量E=1104MPa，粘結(jié)結(jié)力C=11.5MMPa，圍巖巖內(nèi)摩擦擦角300，側(cè)壓壓力系數(shù)數(shù)=1，泊松松比=0.2。試問(wèn)：開(kāi)開(kāi)挖后不不支護(hù)狀狀態(tài)下，圍圍巖是否否出現(xiàn)塑塑性區(qū)？如果出現(xiàn)現(xiàn)，問(wèn)塑塑性

17、區(qū)半半徑是多多少？假定支護(hù)護(hù)阻力Pi=8.5MPPa，問(wèn)洞洞室周邊邊位移是是多少？4. 某公公路隧道道，對(duì)量量測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行回回歸分析析后，知知位移時(shí)時(shí)態(tài)曲線線方程為為。已知知隧道極極限相對(duì)對(duì)位移值值為1444mmm，開(kāi)挖6天后洞洞周實(shí)測(cè)測(cè)相對(duì)位位移值為為64mmm。試試從位移移值、位位移速度度、位移移加速度度三方面面判斷開(kāi)開(kāi)挖6天后的的隧道穩(wěn)穩(wěn)定性。5.某鐵路路隧道，位位移時(shí)態(tài)態(tài)曲線方方程為。若若以位移移速度小小于0.2mmm/日為隧隧道穩(wěn)定定的判斷斷準(zhǔn)則，試試從位移移速度和和位移加加速度這這兩方面面判斷隧隧道能否否穩(wěn)定？需要多多長(zhǎng)時(shí)間間才能穩(wěn)穩(wěn)定？是是否需要要采取加加強(qiáng)措施施？1.解：由由圖可見(jiàn)見(jiàn)，在距距巖面33m處，位位移隨時(shí)時(shí)間變化化不大，圍圍巖的松松動(dòng)范圍圍應(yīng)該在在該處附附近。如如用錨桿桿加固，錨錨桿長(zhǎng)度度應(yīng)該超超過(guò)圍巖巖松動(dòng)范范圍，錨錨桿長(zhǎng)度度應(yīng)采用用3.54m為宜宜。2.解：該該段地層層斷面= 1 * ROMANII和斷面面= 3 * ROMANIIII明顯壓壓力不對(duì)對(duì)稱(chēng)，存存在偏壓壓現(xiàn)象；應(yīng)在隧隧