鐵路隧道基礎知識考試

鐵路隧道課程復習重點：1非電化隧道：指內燃牽引列車通行的鐵路隧道。2翼墻式洞門：在端墻前面設置兩道縱向支撐的斜擋墻，以增強端墻的穩(wěn)定性。3圍巖失穩(wěn)：圍巖變形達到了一定的限度，不能自穩(wěn)，產生松動、坍塌。4斜眼掏槽：與開挖工作面呈一定角度的掏槽眼，掏槽效果較好。5礦山法：采用鉆眼、放炮開挖隧道的方法。6硬巖：指飽和極限抗壓強度Rb大于30MPa的巖石。7曲線隧道：隧道的縱向線形為曲線，鐵路隧道需要加寬，公路隧道依據(jù)曲線半徑的情況8隧道預支護：超前于開挖工作面的支護，如超前錨桿、管棚等。9圍巖壓力：圍巖對隧道結構形成的壓力。10噴錨支護：用噴射混凝土和錨桿組成，對隧道施作的初期支護。 開敞式掘進機：大型全斷面掘進機械，適用于中硬巖層。11圍巖：隧道開挖后對周圍地層發(fā)生擾動的那一部分巖體。 12防水板：在隧道結構中的防水材料，有外貼式和夾層式。13二次襯砌：在復合式襯砌中的模注混凝土襯砌，待圍巖基本穩(wěn)定后施作。 14非電控制爆破：采用藥卷、塑料導爆管、傳爆索、非電毫秒雷管等器材進行的爆破，它能有效地減少對圍巖的擾動。15新奧法特點：“少擾動，早錨噴，勤量測，緊封閉” 16礦山法特點：“少擾動，早支撐，慎撤擼，快襯砌” 17隧道勘查的目的：查明隧道所處位置的工程地質條件和水文地質條件為規(guī)劃、設計、施工提供資料 為規(guī)劃、設計、施工提供資料對存在的巖土工程問題、環(huán)境問題進行分析評價，提出合理的設計和施工建議隧道施工和運營對環(huán)境保護的影響提出意見18隧道勘查的三個階段：可行性勘察（預可行性研究；工程可行性研究；橋隧可行性研究現(xiàn)狀）初步勘察（收集資料；工程地質選定隧道線位；初步勘察資料整理）詳細勘察（目的：為線位布設和編制施工圖設計提供完整的工程地質資料；任務：在初勘基礎上，進一步查明隧道沿線地質特征和不良地質規(guī)模、大小范圍；步驟(1)前期的準備工作(2)沿線地質勘察(3)試驗(4)資料整理(5)編寫詳勘報告）19洞門位置的選擇考慮哪些因素：1洞口應盡可能地設在山體穩(wěn)定、地質較好，地下水不太豐富的地方。2不應設在排水困難的溝谷低洼中心，不要與水爭路。）理由：(1)溝谷地勢狹窄不利施工(2)不利防洪排水(3)洼地一般地質條件較差；3洞口應盡可能設在線路與地形等高線正交處,使隧道正面進入山體，洞門結構物不致受到偏側壓力；4線路與等高線斜交無法避免時：可采用斜交洞門，但圍巖類別應不小于級且斜交角度一般不小于45；接長明洞；采用臺階式洞門；5當線路位于有可能被淹沒的河灘上或水庫回水影響范圍以內時，隧道洞口標高應在洪水位以上；6為洞口穩(wěn)定和安全,邊坡及仰坡均不宜開挖過高, 不使新開出的暴露面太大；7當隧道穿過懸崖陡壁時，可貼壁進洞；8當隧道穿過懸崖陡壁時，巖壁穩(wěn)定且落石或坍塌不可能時，一般不宜刷動原坡面，破壞地表植被，暴露風化破碎巖層，使洞口處于不利地位；9若洞頂危巖活石難以清除，或支護上有落石掉塊危及行車安全時，應延伸洞口接長明洞至能坍落影響范圍以外35m；10當洞口地形平緩時，由于選定洞口位置有較大的伸縮范圍時，此時應結合洞外填方路塹施工難易、路塹排水支農要求、棄碴場地、施工力量及機械設備等情況全面考慮；11洞口以外應當留有生產活動的場所?？傊?，選定隧道洞口位置時，首先要按照地質條件控制邊坡和仰坡的高度和坡面長度，其次是避開不良地質區(qū)域和排水影響，最后才從經濟方面進行比較。20洞門的作用：洞門是隧道兩端的外露部分，也是聯(lián)系洞內襯砌與洞口外路塹的支護結構。穩(wěn)定邊坡；減少洞口土石方開挖量；裝飾洞口；引離地表流水引離地表流水。（長臺階法；短臺階法；超短臺階法 21選擇臺階長度的條件： 1)初期支護閉合環(huán)的時間要求：圍巖越差，閉合時間要求越短，臺階必須縮短。 2)施工機械的效率：效率高，則可以縮短支護閉合時間，臺階可適當加長。 原則：希望初期支護盡快閉合。圍巖不好時，應以條件為主；圍巖較好時，應以條件為主。22隧道支護的特點；及時性（時間：噴射砼，早強，能迅速給圍巖提供支護抗力；空間：緊跟開挖面施工；超前支護。）密貼性：噴射砼與圍巖能全面密貼粘結，粘結力一般可達7MPa；連鎖作用；復合作用；增強作用填充凹隙)。柔柔性：錨桿桿+混凝土+鋼筋筋網+鋼纖維，容易調節(jié)圍巖變形，可控制圍巖塑性變形適度發(fā)展，發(fā)揮自承能力。深入性：錨桿可深入圍巖一定深度加固圍巖，形成承載圈；系統(tǒng)錨桿，超前錨桿。靈活性：支護類型、參數(shù)、數(shù)量可靈活調整。封閉性 ：空間；力學。23淺埋隧道施工方法以及各自優(yōu)缺點：1） 明挖法（放坡開挖 ，懸臂支護開挖 ，圍護有支撐開挖）優(yōu)點：可機械化施工，速度較快，施工較簡單，質量有保證，安全可靠。缺點：開挖及回填土方量大，對于有支撐的圍護，支撐工藝較復雜（2分）2） 地下連續(xù)墻，又可分為現(xiàn)澆地下連續(xù)墻，預制地下連續(xù)墻，排樁地下連續(xù)墻優(yōu)點：地下連續(xù)墻既可作基坑開挖的圍護結構，也可作為地下結構的一部分，由于其墻體剛度大，防滲性能好，能適應軟土質條件，工程施工對周圍土體擾動小，對周圍建筑物影響也小，施工時振動小，噪音低，在狹窄場地也能安全施工。缺點：在鉆孔或挖槽中要用泥漿護壁，防止坍塌，應隨不同地質條件選用不同的挖槽機械，及護壁措施；有的需大型吊裝設備，或施工速度較慢。（2分）3） 蓋挖法優(yōu)點：結構水平位移??；結構板可作為基坑開挖的支撐，節(jié)省臨時支撐；縮短占道時間，減少對地面的干擾；受外界氣候影響小。缺點：出土不方便，板、墻、柱施工按頭多，防水處理；功效低速度慢；結構框架形成之前，中間立柱能夠支承的上部荷載有限。（2分）4） 淺埋暗挖法優(yōu)點：是參考新奧法的基本原理，開挖中用多種輔助措施加固圍巖，充分調動圍巖的自承能力，及時支護，封閉成環(huán)，與圍巖共同形成聯(lián)合支護體系，能有效地抑制圍巖過大變形。缺點：應與其他方法進行經濟技術比較，施工中必須嚴格控制地表的變形沉陷；要求要剛性支護或地層改良；亦可按不同地質條件通過試驗段的施工來指導設計施工。（4分）24噴射混凝土防水適用情況：適用：圍巖有大面積裂隙滲水，水量壓力較小時，結合初期支護采用噴射混凝土堵水，加大速凝劑用量，進行連續(xù)噴射，在主裂縫處不噴射混凝土，使水流能集中于主裂隙流入盲溝，通過盲溝排出。塑料防水板防水：適用：圍巖有大面積裂隙滲水，水量、壓力不太大時。初期支護施作完畢，二次襯砌施作前。巖壁全斷面鋪設防水板防水25模筑混凝土襯砌防水：適用：模筑混凝土本身就有一定的抗?jié)B阻水能力。普通混凝土的抗?jié)B性能較差。保證混凝土襯砌的抗?jié)B防水性能。26涂料防水特點：在隧道內表面噴涂或刷涂防水涂料，如乳化瀝青、環(huán)氧焦油等。在山嶺隧道中應用還不是很廣泛。27防水砂漿抹面特點：是在普通水泥砂漿中摻加各種防水劑，提高抹面的防水性能。氯化鐵防水砂漿、氯化鈣防水砂漿。在隧道內產生較大變形的部位，由于防水砂漿是一種剛性防水層，不宜采用。28注漿堵水特點：圍巖破碎、含水、易坍塌的地段，采用注漿加固圍巖和防水措施?；瘜W注漿，比較有效。壓注水泥砂漿，效果一般。巖性（抗壓強度、彈性模量、彈性波速等）。地質構造（巖體完整性或結構狀態(tài)）。地下水（地下水發(fā)育時圍巖級別應降低）。1個附加因素：初始地應力（適當考慮）。目前國內外圍巖的分級方法，按其性質主要分為： 以巖石強度或物理指標為代表的分級方法。1以巖石強度為基礎的分級法以巖石強度為基礎的分級法（代表：土石分類法堅石、次堅石、松石、土。 ）；2以巖石物性指標為基礎的分級法（代表：巖石堅固性系數(shù)(f值)分級法普氏法氏法 f值：一個綜合的物性指標值，如巖石的抗鉆性、抗爆性、強度等。但核心還是巖石強度）。以巖體構造特征為代表的分級方法。代表：1 泰沙基法考慮圍巖的完整狀態(tài)和巖性，共9級。2我國交通隧道圍巖分級法借鑒了泰沙基法，考慮巖體綜合物性，共6級。以地質勘探手段相聯(lián)系的分級方法。代表： 彈性波速分級法波速是反映巖性與巖體結構的一項綜合指標，波速越高，圍巖越好。巖石質量指標RQD指標也是反映巖性與巖體結構的一項綜合指標。 巖芯復原率RQD=（10cm以上的巖心累計長度/鉆孔總長度）100%。組合多種因素的分級方法。 代表： 巖體質量分級法。巴頓等人提出的“巖體質量QQ”分級法。組合了6個參數(shù)：巖石質量指標、節(jié)理組數(shù)目、節(jié)理粗糙度、節(jié)理蝕變值、節(jié)理含水折減系數(shù)、應力折減系數(shù)。以工程對象為代表的分級法。代表：專門適用于噴錨支護的原國家建委頒布的圍巖分布的圍巖分級法(1979年) 、蘇聯(lián)在巴庫修建地下鐵道時所采用的圍巖分級法(1966年)等。處理溶洞的方法：“引、堵、越、繞”四種 引-注意：遇到暗到暗河或或溶洞有有水流時時，宜排不宜堵。 方法：暗管、涵管或小橋等堵-對象：已停止發(fā)育、跨徑較小，無水的溶洞。 方法： 混凝土、漿砌或干砌片石回填封閉越-現(xiàn)象1： 隧道一側遇到狹長而較深的溶洞。 方法方法：加深該側的邊墻基礎加深該側的邊墻基礎。 現(xiàn)象2：隧道底部遇有較大溶洞并有流水。 方法：在隧底以下砌筑圬工承重墻，跨越 而過而過，承重墻內套設涵管引排溶洞水承重墻內套設涵管引排溶洞水。 現(xiàn)象3：隧道邊墻部位遇到較大、較深的 溶洞，加深邊墻基礎困難。 方法：在邊墻部位或隧底以下筑拱跨過29依據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)指導施工現(xiàn)場量測內容： 隧道內目測觀察 隧道收斂量測 地表下沉量測 位移反分析，指導施工。30如何掌握好施作時間和支護剛度k。：隧道開挖后，若支護非?？?，且支護剛度又很大，隧道周邊圍巖沒有變形或變形很小，圖中A點取得平衡，支護需提供很大支護力pmax；圍巖僅負擔產生彈性變形u0的壓力；假如平衡位置由A點移至C點、E點，則形變壓力由pmax減至p C、p E。若隧道開挖后不加支護，或支護很不及時，即允許圍巖自由變形。表現(xiàn)為曲線DB。這時，隧道周邊位移達到最大值umax，形變壓力pa很小或接近于零。圍巖已經出現(xiàn)松馳、坍塌，圍巖對支護的壓力就是松散壓力，只能按傳統(tǒng)施工方法施作模注混凝土襯砌。較佳的支護工作點應當在D點以左附近，如圖中EE點點。在該點上在該點上 ，圍巖既可產生較大的圍巖既可產生較大的變形 ，以較多地分擔巖體壓力，而由支護分擔的形變壓力較小。31錨噴支護特點：分為兩次支護：首先在隧道開挖后，及時地進行初期支護和封閉；通過對圍巖變形的監(jiān)測，掌握隧道周邊圍巖和支護的變形情況，待變形基本趨于穩(wěn)定時，即達到圖中F點附近時，再進行第二次支護。如作內層二次襯砌，所承受的形變壓力就更小，或為零。實際工作中，支護設計標準的確定，包括支護時間和支護類型的確定，支護后變形數(shù)值的判定標準，是否進行二次支護，以及何時進行二次支護等往往要依靠經驗確定。32明洞應重視拱背和墻背的回填，其中重視：回填是為了保護拱背及拱腳，增強拱腳的固結，增加其穩(wěn)定性，起加強的作用。墻背回填質量的好壞，直接影響到墻背巖土的穩(wěn)定、側壓力的大小，也影響到墻背抗力的大小。一般對、V類圍巖的回填要求用片石混凝土或漿砌片石回填密實，并與圍巖面接合良好。對類及I類圍巖，墻背回填料的內摩擦角也應高于圍巖的內摩擦角，如用漿砌片石、干砌片石回填。墻背回填料的內摩擦角，應不低于設計回填料計算的摩擦角，即表示設計、施工措施應符合(或高于)設計要求，使之可靠。否則，墻背側壓力將比設計側壓力大，影響結構安全。33明洞拱背和墻背的回填，應符合以下要求： (1)拱腳用貧混凝土或漿砌片石回填。 (2)邊墻背后超挖部分，宜用片石混凝土或水泥砂漿砌片石密實回填。(3)墻