隧道工程复习资料

2024-10-23

隧道工程复习资料(共8篇)

1.隧道工程复习资料 篇一

隧道工程质检资料顺序清单

六、隧道工程

开工报告:

分项开工申请批复单 施工放样报验单

工程放线测量计算记录

原材料进场报验单(石材、水泥、砂、石子、钢筋等检验报告)试验资料(砂浆、砼配合比、)施工组织设计

1、洞口

洞口开挖检验申请批复单

采用土方路基质量检验单或石方路基质量检验单 测量资料 中间交工证书

洞口和翼墙检验申请批复单 采用明挖基底检验单 收方及验基记录 洞门砌筑质量检验单 测量资料 中间交工证书

洞口截水沟、排水沟检验申请批复单 浆砌排水沟质量检验单

浆砌排水沟质量检验评定表 测量资料 中间交工证书

2、明洞

明洞模板、钢筋安装检验申请批复单 钢筋安装质量检验评定表 钢筋安装质量检验单 模板安装质量检验单 中间交工证书

明洞浇注检验申请批复单 明洞浇注质量检验单 明洞浇注质量检验评定表 砼施工记录 拆模检验记录 测量资料 中间交工证书

明洞防水层检验申请批复单 明洞防水层质量检验单 明洞防水层质量检验评定表 中间交工证书

明洞回填检验申请批复单 明洞回填质量检验单 明洞回填质量检验评定表 测量资料 中间交工证书

3、洞身

洞身开挖检验申请批复单(以围岩类别分段)小导管注浆质量检验单

隧道开挖地质监测质量检验单 洞身开挖质量检验单 洞身开挖质量检验评定表 测量资料 中间交工证书

洞身支护检验申请批复单 隧道周边位移量测质量检验单 隧道水平收敛量测质量检验单 钢筋安装质量检验评定表 钢筋安装质量检验单 模板安装质量检验单 锚杆支护质量检验单 锚杆支护质量检验评定表 钢筋网支护质量检验单

钢筋网支护质量检验评定表 钢支撑支护质量检验单 钢支撑支护质量检验评定表

(钢钎维)喷射混凝土支护质量检验单(钢钎维)喷射混凝土支护质量检验评定表 格栅钢架质量检验单 超前锚杆质量检验单 超前锚杆质量检验评定表 超前钢管质量检验单 超前钢管质量检验评定表 砼施工记录 拆模检验记录 中间交工证书

防水层检验申请批复单 防水层质量检验单 防水层质量检验评定表 中间交工证书

止水带检验申请批复单 止水带质量检验单 止水带质量检验评定表 中间交工证书

预注浆堵水检验申请批复单 预注浆堵水质量检验单 中间交工证书

衬砌

衬砌、仰拱模板、钢筋安装检验申请批复单 衬砌钢筋质量检验评定表 衬砌钢筋质量检验单 钢筋安装质量检验评定表 钢筋安装质量检验单 模板安装质量检验单 中间交工证书

混凝土衬砌检验申请批复单 混凝土衬砌质量检验单 混凝土衬砌质量检验评定表 仰拱质量检验单 仰拱质量检验评定表 砼施工记录 拆模检验记录 中间交工证书

边墙基脚检验申请批复单 模板安装质量检验单 边墙基脚质量检验单 砼施工记录 拆模检验记录 中间交工证书

隧道预留洞室、预埋件检验申请批复单 隧道预留洞室、预埋件质量检验单 中间交工证书

排水工程检验申请批复单 电缆沟、排水沟质量检验单 浆砌排水沟质量检验单 浆砌排水沟质量检验评定表 中间交工证书

4、隧道基层、面层 同路面工程用表

5、总体

隧道总体检验申请批复单 隧道总体质量检验单 隧道总体质量检验评定表 测量资料 中间交工证书

2.隧道工程复习资料 篇二

保山 (大官市) ~龙陵 (龙山卡) 高速公路第十二合同汉滚塘段起点K575+800, 起于云南省保山市龙陵县镇安镇汉滚塘村西南方处;向西K576+002设8-30m T形连续梁桥跨越深谷, K576+399设73+130+73米连续刚构跨越深沟 (该桥将被变更为其他类型的桥梁) , 路线往大谔村西南方穿过;K576+919左幅设1-18+5-29.5+1-18米、右幅设5-29.5米T形连续梁桥跨越深谷, K577+099左幅设4-19.5米、右幅设3-19.5米T形连续梁桥跨越深谷, K577+256设5-29.5米T形连续梁桥跨越深谷, K577+476左幅设1-18+4-30.5米、右幅设3-30.5+1-20米T形连续梁桥跨越深谷, 到达汉滚塘村, 进入汉滚塘1号隧道:左幅K577+725~K578+285, 隧道全长560米;右幅K577+765~K578+345, 隧道全长580米。左幅K578+500设1-20+4-29.5+1-20米T形连续梁桥跨越深谷, 左幅止于K578+600;右幅K578+433设6-29米T形连续梁桥跨越深谷, 右幅止于K578+590;本合同段路线综合里程2.79公里。

1、地形地貌

本合同段处于怒江支流三岔河与回欢河分水岭地带, 属构造剥蚀中等切割中山陡坡地貌区, 两侧地形较陡, 自然坡度30~40度, 较大沟谷中常年流水, 植被覆盖良好。

2、地质构造、地层岩性

本合同段位于怒江大断裂西侧, 怒江大断裂距隧道200~500米, 影响相对较弱, 除此之外, 未发现断裂。

合同段内均为时代不明花岗片麻岩, 常见片理产状85>73。下行线进口及上行线出口段位于三岔河上游沟谷中, 地形陡峭, 部分基岩出露, 覆盖层为第四系, 残坡积含碎石砂土, 松散, 厚度3.4~7.3米。基岩为块状花岗片麻岩, 强风化, 节理裂隙发育, 风化程度不均, 岩体呈角 (砾) 碎 (石) 状松散结构, 围岩易坍塌, 侧壁不稳定, 洞口端易诱发工程滑坡或沉陷至地表。

二、施工方案设计

(一) 、施工目的

本工程主要以改善地层松散的性状为目的, 以及止水, 使隧道顶部及侧面增加抗压强度和粘结性, 实现加固目的, 保证隧道掘进时, 拱顶土体不产生塌落从而保证暗挖施工顺利进行和施工安全。

(二) 、施工方法选择:

本工程采用双重管无收缩注浆工法, 对隧道作业面前方的起拱线以上3米部分土体及侧面2米部分土体的范围进行辐射型注浆加固处理, 形成具有一定强度复合地基, 以达到稳固土体的预期目的。

三、注浆加固

(一) 注浆材料:

1、其特性对地下水而言, 不易溶解;

2、对不同地层, 凝结时间可调节;

3、高强度、止水;

4、注浆材料配比:

A液B液C液

硅酸钠130L水70L Gs剂8.5%P剂4.5%DHP剂6.7%GOX剂7.1%水水泥47%DHP剂5.6%GOX剂4.2%XPM剂5.4%水

注:溶液由A、B液组成;悬浊液由A、C液组成

注浆时, 将根据现场实际情况适当加入特种材料以增加可灌性和早期强度。

(二) 注浆范围的设计:

经计算, 出线沟暗挖隧道土体注浆加固范围确定如下:

a、隧道结构外轮廓线:左右两侧各2m以内的土体;拱部以上3m以内的土体;底部不加固。位于回填土内的隧道全段面加固, 位于天然土层内的隧道仅加固隧道开挖范围外的两侧各2米, 上部3米的范围。

b、断面纵向每次加固长度12m。

c、采用垂直、水平和斜向成孔、注浆加固。

(三) 注浆孔的布置:

根据隧道结构及地质状况, 注浆孔于开挖断面上呈正方形布置, 间距0.7米。

(四) 施工布署及工艺流程:

1、施工布署

(1) 加固区长度每段12米, 开挖时预留3.0米, 以防下一次注浆时浆液外溢。

(2) 水平加固区采用由中心部→外围或外围→中心部, 并采用隔孔注浆施工。

(3) 如现场地面施工条件具备, 为缩短工期, 采用地面垂直注浆方案。

2、工艺流程

(1) 钻孔:根据设计要求, 对准孔位, 根据不同入射角度钻进, 要求孔位偏差不大于2cm, 入射角度偏差不大于1°。

(2) 注入浆液:成孔后, 开始注浆, 注浆压力0.3~0.5Mpa;

(3) 拔出注浆管, 封堵注浆孔:采用粘土或其他材料封堵注浆孔, 防止浆液流失。

(4) 冲洗注浆管:注浆完毕, 应立即用清水冲洗注浆管, 必须采取适当措施处理废水, 搞好清洁工作。

(5) 转入下一孔位施工。

(五) 工程质量措施:

1、钻孔施工:开钻前, 严格按照施工布置图, 布好孔位。钻机定位要准确, 开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于2cm, 钻杆度不得大于1°。

2、配料:采用准确的计量工具, 严格按照设计配方配料施工。

3、注浆:注浆一定要按程序施工, 每段进浆要准确, 注浆压力

一定要严格控制在0.3~0.5MPa, 专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢浆, 应立即停止注浆, 每段注浆量应严格按设计进行, 跑浆时, 应采取措施确保注浆量满足设计要求。

4、注浆完成后, 应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。

3.隧道工程与盗窃案 篇三

警方发言人称,窃贼的作案手段“相当专业”。他们在银行附近的一个地下车库中挖了一条宽约1米、高约1.5米、长约30米的隧道,直接通向银行保险室。窃贼的专业之处在于,他们不仅会挖洞,而且还对“盗洞”做出了精确的设计和细致的施工:隧道开挖路线精准,丝毫没有偏离方向;隧道四周用板材固定,并用角铁连接成一个整体。有网友甚至指出,鉴于窃贼在保险室厚厚的混凝土墙上钻出的洞都是上下对称的,除了和德国人“死脑筋和奇怪的审美”脱不了干系之外,也许这些家伙还患有强迫症。警方预计,这条隧道从设计到“建成”耗时数周到数月。窃贼得手后,就放了~把火准备清清场地,顺便销毁证据。而正是因为地下保险室突然浓烟滚滚,才让银行保安发现被盗了。

微博上,各路网友纷纷惊叹于这伙窃贼做工之细致。外行看热闹,内行看门道。这地道虽短,却是五脏俱全:作为一个地下工程,它应该具备的“零件”一个不少。地道内部空间充足,断面形状整齐划一,支护手段适当,说明窃贼接受过地下工程方面的专业训练。

不过,“盗洞”毕竟只能算是把正经手艺用到邪道上了,真正能在社会经济发展中起到巨大作用的,还得是这“盗洞”的正身——隧道。所谓隧道,就是人们修建的埋置于地层之中的工程建筑物,属于利用地下空间的一种手段。隧道的种类和名称都非常多,例如常见的公路或铁路隧道、地铁通道、城市地下人行通道、城市下水道等等,甚至于各种市政管线的较大规模的地下孔道也属于隧道之列。

认识隧道

随便找来一段隧道你都会发现,不论出入口形状、隧道用途、内部装修如何变化,它的结构形式都是一致的。一座隧道可以被分为主体建筑物和附属建筑物。主体建筑物由洞身结构和作为出入口的洞门组成。而附属建筑,顾名思义,则是为了保证隧道正常使用所需要的辅助设施。这些辅助设施中最常见的应该就是灯光照明和消防设施,而在公路隧道中常常还有供车辆临时停车的紧急停车带以及排除洞内废气的鼓风机等设施。

一个隧道必须是深埋在地下,被许多的土壤或者岩石包围着,这些可以统称为围岩,即隧道周围一定范围内,对洞身的稳定有影响的岩(土)体。隧道是在地下围岩中开凿出一定的空间后修筑的线形建筑物,这也是隧道工程的另一个名称——地下工程的由来。喜欢在沙堆中挖洞、盖上一层纸然后再覆上一些沙的同学一定知道,这坑人的洞如果太长或者太大,那十有八九都会塌掉。这是由于洞周围沙子的强度不足以维持洞的完整。这个现象放到隧道工程中,就称为围岩失稳。因此,为了保证围岩的稳定,工程师就必须对隧道进行支护。

隧道的支护手段

近年来,由于在施工中采取支护手段不到位或者不及时,导致许多建设中的隧道发生了垮塌,例如杭州、南京、北京的地铁垮塌事故,造成了不少人员及财产损失。那么,地下工程的建设者们是如何保证隧道在施工过程中和完工后不会发生事故的呢?这就要说到为了保证围岩稳定所采取的支护手段了。

在四川自贡的地下盐井以及湖北黄石的古铜矿巷道这一类古老的隧道工程中,都只使用了简单的支护手段。这种简易支护主要由相互连接的木(竹)架或者板材构成,只具备有限的支撑能力。这种简易支护在土质地道(隧道)中一般是可以使用的。况且对于岩盐或铜铁矿中开挖的矿洞而言,围岩已经足够坚硬,甚至可以不需要支护。在现代,这种简易支护手段所需的材料很容易就能在市场上买到,运输和施工也非常简便,也许这就是德国大盗之所以采用简易支护的原因。

在近些年的新建隧道中,工程建设者们主要依靠锚杆、钢筋网、喷射混凝土等手段的综合运用来对隧道进行支撑。尤其是在规模较大、围岩破碎容易垮塌的隧道中,能够迅速起到支撑作用的喷射式混凝土支护总是被第一个想到。除此之外,在软弱的围岩中,还需要借助锚杆等手段进行加固。这就好比,在豆腐块中挖一个洞,如果要确保豆腐块不碎,就可以在豆腐里插几根牙签(买块豆腐自己试试就知道,最有挑战性是内酯豆腐)。当然,更多的情况下,喷射式混凝土和锚杆这两种手段是被共同使用的。

在支护完成后,一般还需要在支护的内侧再做一层混凝土衬砌,成为能够长期起效的支撑手段。一般的隧道混凝土衬砌往往是直接在隧道中浇筑的。而在城市地铁施工中,为了配合的施工,混凝土衬砌会预先在地面分段制作完毕,再运进隧道新开挖的部分,像搭积木一样拼装在一起,构成一段完整的衬砌。

Hold住才是目的

支护和衬砌形式的采用乃至于施工方法,则需要借助现代的地下工程设计方法进行分析。要知道,在地下打洞并不是一件容易的事儿,必须具备专业的理论知识和实践经验。在古代,矿工们只能依靠经验来判断地道的开挖和支护方式。然而经验是有局限的,由于矿道坍塌而丧命的人也并不在少数。到了近代,尤其是炸药发明后,人们开挖隧道的能力得到极大增强。因此,在岩石中开挖宽大隧道的稳定性分析问题就成为一个不可回避的关键。

好在,近代力学计算理论的发展和工业革命对于工程实践的极大推动,向工程师提供了岩体力学的相关理论和分析方法。经过一百多年的发展,现代工程师已经掌握了地下工程支护结构理论。在工程师的眼中,围岩和支护是相互作用的,应该作为一个整体来看待。借助于专门的有限元法结构设计软件,工程师可以在电脑中建立隧道模型,并不断模拟不同支护手段的效果,从中选择最为经济适用的一种用于施工。由于地下情况的复杂多变,工程师们逐渐总结出了一套“施工监测一反馈一设计一施工”的动态方法,来保证施工和支护手段能够适应实际地质情况,并且充分利用围岩自身的稳定能力,利用喷射混凝土及锚杆进行支护。这一套方法被称为奥地利隧道施工新方法,也就是大名鼎鼎的“新奥法”。

新奥法即新奥地利隧道施工方法(New Austrian Tunneling Method,简写NATM),最初由奥地利土木工程师L.V.Rabcewicz等于20世纪60年代创立。二战以后,混凝土喷射机和促凝剂的出现使喷浆技术得到很大的发展。随着锚杆在工程中被采用,Rabcewicz以喷锚支护的实践和岩体力学理论为基础,提出了“NATM”法。1963年,该方法获名并获得专利。20世纪60年代中期,新奥法被用于法兰克福、慕尼黑等城市地铁软岩(土)隧道中。随后在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得应用和发展,成为现代隧道工程新技术标志之一。新奥法于七十年代末八十年代初起在我国得到迅速发展。目前,几乎所有重点难点的地下工程中都离不开NATM,它几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。

同时,鉴于地质勘探手段只能揭露局部地质情况的弊端,为了避免在隧蝴中出现突泥突水(多见于喀斯特地区隧道)或者瓦斯突出(多见于围岩夹煤层的隧道)危及人员和设备安全,挖掘隧道的同时都需要借助地质雷达,进行“超前地质预报”,随时为隧道施工提供“掌子面”前方的地质条件报告。

专业性人才

隧道工程属于土木工程分支之一,在院校专业设置上也有地下工程或地下建筑与工程等变化。隧道与地下工程是从事研究和建造各种隧道及地下工程的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术。这方面的工程师需要掌握混凝土结构、岩体力学、土力学、流体力学、结构力学、工程地质学、地下建筑结构、地下空间规划与设计、地下建筑施工、地下结构工程测试与监测、爆破工程等专业知识,并且要具备较强的计算机应用能力,要能够使用常见的结构设计及绘图软件进行工作。

4.十七局隧道整治安全培训资料 篇四

一、既有线施工安全基本知识

1、生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训,保证从业人员具备必要的安全生产知识,熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程,掌握本岗位的安全操作技能。未经安全生产教育和培训合格的从业人员,不得上岗作业。

2、向施工封锁区间开行路用列车时,列车进入封锁区间的行车凭证为调度命令。该命令中应包括列车车次、运行速度、停车地点、停车时间、到达车站的时刻等有关事宜。车线上或紧靠既有线施工,为了确保行车和施工安全,必须按规定设置安全防护,未设好防护,不得进行施工作业。防护员按各自分工负责的范围,分为驻站联络员、工地电话防护员、施工工地防护员和中间防护联络员。防护人员由指定的、经考试合格的铁路职工担任。

3、施工计划实施前,施工负责人应根据批准的施工计划,向车站值班员办理登记要点申请手续。施工负责人在接到允许施工命令后,必须确认施工的起止时间,并根据施工地点所在位置设置可靠防护后,方可批示开工。施工负责人应保证在施工命令规定时间内撤离施工区段。

4、封闭点施工结束,施工负责人应确认线路及设备已具备正常运行条件后,撤除防护信号并及时办理消点。待列车通行正常后,施工人员方可全部撤离。遇有特殊情况,不能按时开通区间或不能按施工方案规定的速度允许列车运行时,施工负责人应提前通知值班员,请求延长施工时间或限制列车运行速度。

5、施工计划实施前,施工负责人应根据批准的施工计划,向车站值班

员办理登记要点申请手续。施工负责人在接到允许施工命令后,必须确认施工的起止时间,并根据施工地点所在位置设置可靠防护后,方可批示开工。施工负责人应保证在施工命令规定时间内撤离施工区段。

6、封闭点施工结束,施工负责人应确认线路及设备已具备正常运行条件后,撤除防护信号并及时办理消点。待列车通行正常后,施工人员方可全部撤离。遇有特殊情况,不能按时开通区间或不能按施工方案规定的速度允许列车运行时,施工负责人应提前通知值班员,请求延长施工时间或限制列车运行速度。

7、既有线施工必须认真执行“三不动”、“三不离”

A)三不动:(1)未登记联系好不动,(2)对设备性能、状态不清楚不动,(3)正在使用中的设备不动。

B)三不离:(1)工作完了,不彻底试验良好不离;(2)影响正常使用的设备缺点未修好前不离。(3)发现设备有异状时,未查清原因不离。

二、上部作业施工安全注意事项

1、高空施工作业人员必须是身心健康、头脑清晰、无高血压等疾病,年龄适宜在35周岁以下,精力旺盛,作业时必须保持思想集中。

2、上部施工作业,必须严格按要求设置好防护,关键工序必须有干部进行安全盯岗;快速旅客列车到达前十分钟停止影响行车的一切施工作业。

3、上部施工作业前,必须对作业人员进行严格认真地安全技术理论和实践知识培训,考试合格后才能上岗。

4、安全保护用品、工具使用时进行外观检查,有下列情况者严禁使用:(1)安全带铁环或铁链有裂纹,绳子有断股或腐烂,挂钩有裂纹或变形,皮带有损伤。

(2)安全帽表面有破损及无防震罩。

(3)滑轮组吊钩有裂纹或明显变形,滑轮边缘有裂纹或严重磨损。

5、在同一支(钢)柱上两人同时作业,应交叉站位,不得在同一垂直面上、下作业。高空作业应采取传递绳传递工具、材料,严禁上、下抛掷。

6、登高后必须首先系好安全带,然后才能开始进行施工作业,安全带钩环应挂在作业上方牢固可靠处;①取、挂安全带钢环时,严禁双手进行操作,必须一手抓住固定物,一手取、挂钢环;②安全帽的安全绳必须系紧,工作服应扣好扣子,严禁敞开,以免影响视线和施工作业。

7、进行高处作业的平台、过道不得堆放超过允许载荷的物品。作业人员不得坐在平台的边缘和站在栏杆外侧。

8、营运线施工必须设置驻站防护员、施工防护与行车值班员联系,值班员的同意后在行车间隙大于15分钟安排足够的人员劳力,安装移动平台时防止短接轨道电路,确保列车通过时无任何。

9、当在曲线段进行作业时,为防止简易平台倾覆,必要时搭设斜撑,稳定简易平台,作业人员严禁站在曲线内侧作业,确保作业人员安全。

10、天窗点外禁止作业,每套作业平台作业人数不得少于8人,在梯车上作业的人员不得超过4人;梯车的推行速度不得超过5km/h。

11、简易平台推至施工地点,须保持稳固,无大幅度的晃动,待刹车刹好后方可在其上进行作业,施工完毕后,确保施工平台上无作业人员的情况下,松卸刹车移动作业平台,严禁作业人员从作业平台直接往下跳。

12、上部工程紧固件的连接螺栓,必须按设计技术要求使用力矩搬手,确保紧固螺栓的安装一次达到力矩要求。

13、封锁点施工完毕后,必须对线路进行安全检查,确认作业现场的工具、材料及已安装后的支持结构,无影响行车后方可撤离现场。

三、施工安全措施

1、作业前,施工负责人必须对作业人员进行安全技术交底(如高空作业、行车等),对作业区段施工环境进行针对性安全讲话,作业负责人要对作业人员的安全带等安全辅助工具进行安全检查。

2、在区间及站内正线进行作业,都必须按要求做好现场的安全防护;每一个工班必须保证二名防护员,每个作业小组要佩带至少1-2个口笛(安

全员),当工地防护员发出来车警告时,各小组一起吹响口笛相互提醒。

3、作业人员在上、下施工简易平台过程中,必须遵守“慢、稳”的原则,上的过程中手不抓紧、稳脚不动,下的过程中脚不踏稳手不松,严禁手里拿着工具、材料上、下平台。

4、所有作业人员,无论是在平台上还是在平台下,必须系紧安全帽的绳带;上部作业人员必须扣好工作服扣子,不得敞胸,以免影响操作和视线。

5、施工平台下面的作业人员,必须在距作业平台2米以外,以防止上面工具材料坠落伤人;同时要集中精力,要面向来车方向,密切注视作业平台上作业人员和注意列车的通过运行。

6、列车通过时必须停止作业;传递工具、材料必须使用绳索,严禁上抛下扔,列车接近和通过时要将绳子靠杆拉向田野侧。

7、在使用作业车进行作业时,作业平台上严禁超重,以防止作业平台变形损坏回复不到位而影响行车;作业车上的材料堆放必须平衡稳固,以防滚动滑落伤人。施工完毕,下班后作业车平台上禁止存放材料。

8、作业车的运行要指定一人指挥,严禁多人指挥运行;作业平台拆装要指定专人操作,作业平台升、降时,严禁上、下人。

9、利用简易平台进行作业时,每各平台不低于4个人作业,推扶平台的人必须集中精力,必须用手推扶简易平台架子,严禁座卧、打闹和随意离开简易平台。

10、简易施工平台必须慢慢推行特别是在曲线区段施工作业时(直线小于5KM/H,曲线小于3KM/H),作业平台上的作业人员要注意作业平台的平衡位置,推扶作业平台的人手不能松开简易平台以防倾斜。

11、安装拱架及钢带时,各连接部位必须连接到位,保证一次安装牢固可靠到位。

5.监理工程师考试隧道工程 篇五

一、单选题(每题1分,共10分)

1、围岩含义是指(3)1)开挖前未扰动的山体

2)环绕隧道周边一定厚度岩体 3)与稳定性有关部分岩体 4)隧道顶部岩体

2、隧道开挖后,围岩压力是(4)1)垂直向下 2)水平作用 3)底部向上

4)四周及纵向压力

3、下列地质条件下不宜用锚喷支护(3)1)I、II类围岩 2)破碎带

3)大面积淋水地段 4)强风化围岩

4、初次支护和二次衬砌间应(4)1)在喷射砼初凝后进行 2)在喷射砼达到强度后进行 3)紧跟衔接

4)监控量测后决定

5、公路隧道围岩按稳定状况分成六类,其中(2)1)结构性能最好为I类 2)最好的为六类

3)挖进最容易的为I类 4)挖进最难的为六类

6、喷射砼中常加入外加剂为(2)1)早强剂 2)速凝剂 3)减水剂 4)缓凝剂

7、新奥法施工工序为(3)

1)开挖→量测→初次支护→二次支护→防水层 2)开挖→量测→防水层→初次支护→二次支护 3)开挖→初次支护→量测→防水层→二次支护 4)开挖→初次支护→防水层→量测→二次支护

8、开挖时坍方现象(4)1)突然发生 2)可以计算 3)可以量测 4)有一定征兆

9、二次衬砌中“刹尖”指(3)1)拱脚处浇砼 2)拱顶处浇砼 3)拱圈合拢最后封口 4)先拱后墙交接面处浇砼

10、围岩量测部位与布点与下列因素有关(1)1)地质条件 2)施工进度 3)地下水位 4)仪器类型

二、多选题(每题1分,共30分)

1、围岩完整性状态外观表现为(3,4)1)孔隙水大小 2)裂缝大小 3)岩体大小 4)裂缝密度

2、隧道衬砌上长期荷截有(1,2,3)1)围岩压力 2)衬砌自重 3)水压力 4)温度应力

3、围岩坍方征兆之一是(1,2,4)1)突然出水 2)拱顶掉石 3)岩爆 4)岩粉飞扬

4、喷射砼有下列现象说明水灰比过小(2,3,4)1)流淌滑动 2)不密实 3)表面无光 4)灰尘飞扬

5、光面爆破应选好(1,3,4)1)起爆顺序 2)起爆时间 3)装药量 4)周边眼间距

6、掏槽眼需掌握(1,2)1)密度 2)斜度 3)深度

4)最小抵抗线

7、隧道防排水要求为(1,2)1)路面不冒水、不积水 2)拱部侧墙不滴水 3)拱部侧墙不渗水 4)设备箱洞不渗水

8、模筑砼拱架架立应(1,3)1)拱脚外放一定宽度 2)拱脚内收一定宽度

3)拱顶加高一定高度

4)按设计断面成型不必调整

9、隧道变形缝应设置在(1,2,4)1)需考虑温度变形处 2)地质条件显著变化处 3)地基承载力不足处 4)明暗洞交接处

10、围岩注浆单孔结束条件为(2,3)1)持压时间已足够 2)注浆压力已达到 3)注入量已达标

4)实测扩散半径已满足

11、预裂爆破较光面爆破应(2,3,4)1)加大装药量 2)加密周变眼 3)周边眼先一起爆 4)减小装药量

12、锚杆作用机理是(1,2,3)1)串联

2)组合成岩层成组合梁

3)加大岩层层面磨擦力,从而提高整体能力 4)拉住危石不下坠

13、锚喷砼时(2,3)

1)水灰比越大速凝效果越好 2)水灰比越大速凝剂效果越差 3)温度越高速凝剂效果越好 4)温度越高速凝剂效果越差

14、锚喷砼强度合格条件应符合(1,3)1)同批试件抗压强度平均值不低于设计值 2)每个试件强度合格

3)任一组平均值不低于80%设计强度 4)任一组试件平均值不低于90%设计强度

15、洞口段地质条件一般具有下列特点:(2,3,4)1)挖进容易2)地下水丰富 3)围岩破碎4)边仰坡易失稳

16、喷射砼回弹率合格标准为(1,4)1)拱部不超过40%2)拱部不超过30% 3)挂网后须较原标准降低5%4)边墙不超过30%

17、施工洞内反坡排水可以采取(2,4)1)分段自流2)分段设集水井抽水 3)设排水管泵排4)设集水坑自流

18、现场监控目的是(2,3)1)控制空间位置防止偏位 2)控制围岩、支护变形 3)提供安全信息预测险情 4)控制围岩应力不致过大

19、锚杆抗拔试验取样必须有一根锚杆在(1,2,4)

1)隧道顶部2)拱腰 3)供脚4)边墙

20、喷射砼抗压试块制作可按(2,4)1)150×150×150mm普通砼抗压试模制作 2)按150×150×150mm无底试模制作 3)150×150×450mm试模制作 4)养护14d后凿取再养护

21、防水砂浆需要有(2,3)

1)一定强度、粘结力2)良好渗透性 3)良好流动性4)适合大小不同缝隙充填

22、拱墙背后回填(1,2)

1)可用同标号砼2)可用浆砌片石 3)超挖大处可用石渣4)必须压浆处理

23、隧道超挖标准,以下正确的是(1,3)1)不同围岩不同标准2)各类围岩相同标准 3)边墙底部要求一样4)底部要求比边墙高

24、围岩好时,二次衬砌可(2,4)1)开马口浇注2)全断面进行 3)先拱后墙4)先墙后拱

25、岩石岩层倾斜面对隧道施工有利的是(2,3)1)缓倾岩层2)陡倾岩层 3)陡立岩层4)平行顶部岩层

26、钻爆炮眼布置宜(1,2)1)分区布置2)掏槽眼居中 3)掏槽眼居周边4)辅助眼居中

27、按新奥法复合衬砌受力机理(3,4)1)二次衬砌为主要受力结构 2)主要由柔性支护抵抗围岩压力 3)柔性支护与围岩共同工作

4)二次衬砌在V类围岩中仅为安全富裕

28、隧道防排水原则为(3,4)1)以排为主2)以施工前堵为主 3)综合治理4)排堵结合

29、衬砌背后排水设施常用(1,2)1)环形软管2)纵向软管 3)塑料防水板4)土工布

30、超前支护方式有(1,2,3)1)超前锚杆2)小导管注浆 3)超前小钢管注浆4)钢拱架

三、判断题(每题1分,共10分)

1、公路隧道施工技术规范是各类隧道施工中执行的通用规范(×)

2、硬质不风化岩亦应尽量减少暴露时间,以免变形加大(√)

3、岩爆多发生在风化强裂的岩层中(×)

4、毫秒爆破法指爆破历时以毫秒计,以减少对围岩扰动(×)

5、仰拱施工宜尽快封闭(√)

6、拱墙背后须用砼,浆砌片石,干砌片石,石渣等回填密实(×)

7、当地质裂缝较大时宜用化学类物质注浆,裂隙较小时宜用单液水泥浆注浆(×)

8、锚杆钻孔方向需沿周边径向施打,尽量平行岩层结构面以减少阻力(×)

9、隧道控制测量精度以中误差衡量,最大误差为中误差2倍(√)

10、二次衬砌施工时间由初次支护何时达到设计强度决定(×)

四、问答题(每题6分,共30分)

1、分析地下水对围岩稳定影响

对软弱围岩——软化、泥化、降低强度,造成坍方、崩介

对破碎围岩——促进坍方

对膨胀性围岩——加大膨胀,使压力加大,顶边鼓起

对软弱结构面——软化,抗剪能力降低

2、试分析全断面开挖与台阶法开挖优缺点

3、围岩加固注浆结束条件是什么? 注浆压力达到设计终压

注浆量已达计算值80%以上 全段单孔无漏注

效果检查合格——分析记录、钻芯取样、超声检测

4、钢拱架支架有什么特点? 整体刚度大,增大早期支护

与锚杆、钢筋网、喷射砼能良好结合,形成联合支护

现场加工方便,架设方便 适应断面变化灵活性

5、分析开挖爆破的基本要求 开挖轮廓规则、平整、欠挖量少 对围岩扰动少,对周围污染少

爆破后石渣块度大小适中,便于装渣 钻眼工作量少,爆破材料消耗少

五、分析题(每题10分,共20分)

1、软弱围岩隧道施工应采用哪些措施(并举工作中实例说明)。

超前支护(锚杆、小导管、管棚、注浆等)

喷锚防止剥离

斜锚杆——向上方倾斜30°~60°

采用分部开挖,环状开挖,留核心土等开挖方法 防止地层松驰——地表注浆、垂直锚杆

2、分析隧道衬砌开裂原因及处理措施

原因:设计方面——围岩类别定位不当,衬砌厚度不足

环境改变——渗水使水压力变大,围岩软化、压力变大,人为扰动(如挖煤)

施工因素——拱背回填不密实,改变了拱圈受力状态,温度、收缩应力控制不当引起收缩裂缝

措施:施工时预防——加减水剂,膨胀剂,降低水灰比以减少收缩变形,初次支护与二次支护加隔离层以降低剪力传虎 加强振捣提高密度 易开裂处配少量钢筋网

善后处理——外加钢筋砼套拱 围岩注浆以减少水渗透

加打迈式锚杆——钻进、注浆、锚固合一的一种锚杆,它可在无法成孔破碎地层施打锚杆 胶结材料灌缝 拱背压浆填实

6.井巷与隧道工程 篇六

1.简答巷道断面尺寸应满足得要求。

答:巷道净断面,必须满足行人、交通、通风、安全设施服务、设备安装、检修和施工的需要。因此,巷道断面尺寸主要取决于巷道的用途,存放或通过它的机械、器材或运输设备的数量及规格,人行道宽度和各种安全间隙,以及通过巷道的风量等。

2、简答巷道断面设计的内容和步骤。

答 :首先选择巷道断面形状,确定巷道净断面尺寸,并进行风速验算;其次,根据支架参数和道床参数计算出巷道的设计掘进断面尺寸,并按允许的超挖值求算出巷道的计算掘进断面尺寸;然后,布置水沟和管缆;最后,绘制巷道断面施工图,编制巷道特征表和每米巷道工程量以及材料消耗一览表。

3、巷道断面设计的基本原则及巷道断面形状选择主要取决的因素。

答:基本原则:在满足煤矿安全、生产施工等方面技术要求的前提下,最大限度地提高断面利用率,缩小断面、降低造价,有利于加快施工速度,以获得最大的经济效益。

主要因素:(1)巷道的位置及围岩的性质(2)巷道的用途及服务年限(3)支护方式和支护材料(4)掘进方法及设备(5)通风要求

4、简述巷道维护原理。

答:巷道失稳主要是空间结构失稳,围岩材料失稳最终也表现在空间结构失稳上。巷道维护原理应是,支护体系、支护结构和参数以及工艺过程应适应围岩变形后的力学状态,确保支护特性与围岩变形力学特征相适应,最大限度发挥围岩自承能力。

具体说,巷道维护要做到:1)、加固浅层围岩;2)、充分利用和发挥深部围岩的承载能力;3)、综合治理,联合支护,长期监控

5、简述软岩巷道的围岩变形特征。

答:1)、围岩变形有明显的时间效应。表现为初始变形速度很大,变形趋向稳定后仍以较大速度产生流变,且持续时间很长,有的达数年之久。

2)、围岩变形有明显的空间效应。其一表现为围岩与掘进工作面的相对位置对其力学状态的影响;其二表现为巷道所在深度不仅对围岩的变形或稳定状态有明显影响。

3)、不仅顶板下沉量大和容易冒落,而且底板也强烈鼓起,并常伴随有两帮剧烈位移。尤其是粘土层,浸水崩解和泥化引起的底鼓更为严重。

4)、围岩变形对应力扰动和环境的变化非常敏感。表现为当软岩巷道受临近开掘或修复巷道、水的浸蚀、支架折损失效、爆破震动以及采动等的影响时,都会引起巷道围岩变形的急剧增长。5)、软岩巷道围岩自稳时间短。6.简答硐室施工特点。

答:硐室施工与一般巷道相比,具有以下特点:

1>硐室断面大、变化多、长度较短,大型施工机械难以进入工作面施工。

2>硐室往往与其他硐室、巷道、井筒相连,加之有硐室本身结构复杂,故其受力状态不易准确分析,施工难度较大。3>硐室的服务年限较长,工程质量要求较高。

7.简答压入式通风的特点及优缺点。

答:特点:局部扇风机把新鲜空气经风筒压入工作面,污浊空气沿巷道流出。

优点:有效射程大,冲淡和排除炮烟的作用比较强;工作面回风不通过扇风机,在有瓦斯涌出的工作面采用这种通风方式比较安全。

缺点:长距离巷道掘进需要风量大,所排出炮烟在巷道中随风流扩散、蔓延范围大,时间又长,工人进入工作面往往要穿过这些蔓延的污浊气流。

什么是抽出式通风?抽出式通风有哪些优缺点?其适用条件是什么?

通风机从井下或局部用地点抽出污浊空气的通风方法。

优缺点:(1)由于井下风流处于负压状态,当主要通风机因故停止运转时,井下风流压力提高,可使采空区瓦斯涌出量减少,比较安全。(2)漏风量少,通风管理较简单。

(3)当相邻矿井或采区相互贯通时,会把相邻矿井或采区积聚的有害气体抽到本矿井下,使矿井有效风量减小。

适用条件:抽出式是目前我国煤矿广泛采用的通风方式,特别适用于高瓦斯矿井和开采范围较大的矿井。

压抽混合式通风 在进、回风井巷口或井巷内分别安设主要扇风机,将新鲜风流送到井下并将井下污浊风流排至地面,使整个通风系统的风流处于部分正压和部分负压状态的通风方式。压抽混合式通风兼有压入式通风和抽出式通风两种通风方式的优点,在进、回风段风流集中,排出烟尘速度快,并且不易受自然风流干扰而造成风流反向,它是提高矿井通风效果的较好通风方式。其缺点是所需通风设备较多,进风侧井底车场和回风侧塌陷区均有程度不同的漏风。压抽混合式通风方式可用于地表有塌陷区或矿岩内含有放射性元素的矿井。8.简答半煤岩巷掘进机的选择原则。

答:当煤、岩的强度都不高时,应选用煤电钻钻眼;当煤、岩的强度都较高时,可都采用凿岩机打眼;当煤、岩的强度相差很大时,则可同时选用煤电钻和凿岩机,或选用岩石电钻钻眼。

9、简答巷道局部冒顶事故的处理措施。答:首先,加固好冒落前后完好的支架或巷道。

第二,及时封顶,控制冒顶范围的扩大。

第三,采用锚喷支护处理冒顶区。具备锚喷条件时,应优先考虑采用锚喷支护处理冒顶区。

巷道局部冒顶范围较大事故

1.小断面快速修复法2.一次成巷修复法 3.木垛法 4.打绕道法 巷道片帮的处理方法 1.木垛法

当巷道片帮不太严重,片帮一侧稍有冒顶、柱腿压折、煤矸挤入巷道时,先在顶梁下打上一根顶柱,然后清矸换新柱腿,用木料架木垛,支架用背板和荆笆背好后撤去顶柱。

2.撞楔法

巷道一侧片帮很严重,撤掉压坏柱腿时,煤岩会流出,并且片帮继续扩大,可用撞楔法处理。在片帮地点选择完好的柱腿,打上1.4m左右斜撞楔。然后,在顶梁下打上顶柱,换好新柱腿,支架顶帮要背严,依次将支架修好。

10、简述巷道底鼓的类型及机理。

答:底板岩体鼓入巷道的方式及其机理,一般可分为以下四类:

1)挤压流动性底鼓。两帮岩柱的压摸效应,应力的作用下,底板软弱岩层会因挤压而流到巷道内。

2)挠曲褶皱性底鼓。其机理是底板岩层在平行层理方向的压应力作用下向底板临空方向鼓起。

3)遇水膨胀性底鼓。膨胀岩是指那些与水的物理化学反应有关并随时间发生体积增大的岩石,主要是粘土岩,其矿物成分中含有物理化学性质活泼的蒙脱石。由于煤矿巷道经常积水,当巷道底板为膨胀岩时会引起膨胀性底鼓。

4)剪切错动性底鼓。当巷道直接底板为完整岩层且厚度大于1/7巷道宽度时,在较高的岩层应力作用下,常使底板出现剪切破坏,由此形成的楔块岩体在水平应力挤压下产生错动而使地板产生的鼓起称为剪切错动性底鼓。

巷道底鼓的防治措施

(一)卸压法 目前出现的卸压法有切缝、打钻孔、爆破及掘巷卸压等形式。

(二)用锚杆加固底板

(三)底板注浆

(四)巷道壁充填

(五)巷道中水的控制

11.简述巷道卸压方法种类。

答案:卸压方法有:1)、切缝卸压;2)、钻孔卸压;3)、松动爆破卸压;4)、卸压槽;

12、简述综放切眼锚网支护技术要求。

答:1>、设计时应首先确定合理的锚固力,正确选择锚杆类型。

2>、综放切眼巷道跨度大,巷道顶板锚杆支护效果尤为重要,以选用长锚杆或锚索加强支护为宜。否则,需在巷中增设中间立柱支撑。

3>、为增加顶板岩煤梁的抗剪能力,为岩梁提供两个支点,应使靠近巷道两帮的锚杆向煤体倾斜一定角度。

4>、综放切眼多为导硐扩帮施工,为确保施工安全,应加强临时支护,在临时支护保护下进行锚网支护作业。

13、简答锚喷支护的优点。

答:锚杆和喷射混凝土虽各有优点,但也都有不足之处。锚喷联合支护,恰能做到使二者相互取长补短,互为补充,是一种性能更好的支护形式。锚杆与其穿过的岩体形成承载加固拱,喷射混凝土层的作用则在于封闭围岩,防止风化剥落,和围岩结合在一起,对锚杆间的表面岩石起支护作用。锚杆与喷射混凝土联合使用,可以防止局部岩块的松动和坠落,从而加固与提高了岩石拱的承载能力。

14、简述预应力锚杆的作用。

答:预应力锚杆的作用:一方面在锥形体压缩区内产生压应力,增加节理裂隙或岩块间的摩擦阻力,防止岩块的转动和滑移,亦即增大了岩体的粘结力,提高了破碎岩体的强度;另一方面,锚杆通过锚头和垫板对围岩产生的压应力,改善了围岩应力状态,使压缩带内的岩石处于三向受力状态,从而使岩体强度得到提高。

15、简述锚杆支护作用原理。答:锚杆支护作用原理有以下几方面:

1)、悬吊作用:是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂于其上的坚固老顶上,或将松动的岩块连结在松动区外的完整坚固岩体上,使松动岩块不致冒落。

2)、组合梁作用:是指将层状岩体各层用锚杆连结并紧固,组合成类似铆钉加固的组合梁,提高了岩层整体抗弯能力。

3)、锚杆楔固作用:是在围岩中存在一组或几组不同产状的不连续面的情况下,由于锚杆穿过这些不连续面,防止或减少围岩沿不连续面的移动。

4)、挤压加固作用:在预应力作用下,每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联接,便在围岩中形成一定厚度的均匀的连续压缩带。

锚杆支护锚杆的力学作用主要有悬吊作用、组合梁作用、组合拱作用、减跨作用、加固作用。锚杆产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果,以达到支护的目的。具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。

混凝土支护 喷射混凝土支护的作用原理。(1)加固与防风化作用(2)改善围岩应力状态作用(3)柔性支护机构作用(4)组合拱作用

此法施工简便,可在岩体开挖后立即喷射并与围岩密贴,具有加固、止水等多种效果;又能与金属网、锚杆、注浆、钢支撑等多种支护方式组合形成复合支护,是新奥法施工中不可缺少的重要支护手段。

16、简答煤矿中综合防尘技术。

答:(1)湿式钻眼。(2)喷雾,洒水,对防尘和降尘都有良好的作用。(3)加强通风排尘。(4)加强个人防护工作。因为掘进过程中产生的粉尘极易在空气中浮游,被人吸入体内,时间久了就易患煤肺病、矽肺病,严重影响工人的身体健康,所以要综合防尘。

17、简答道岔选择的原则。

答:1)与基本轨相适应2)与基本轨轨型相适应 3)与行驶车辆的类型相适应4)与车速相适应

18、简述光面爆破及其优点。

答:光面爆破的实质,是在井巷掘进设计断面的轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼,控制每个炮眼的装药量,选用低密度和低爆速的炸药,采用不耦合装药同时起爆,使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝,并沿各炮眼的连线---井巷轮廓线,将岩石崩落下来。

应用光面爆破可使掘出的巷道轮廓平整光洁,便于锚喷支护,岩帮裂隙少,稳定性高,超挖量小。所以光面爆破是一种成本低、功效高、质量好的爆破方法。

怎样才能实现光面爆破?

答:要实现光爆,必须做到周边眼爆破后既不把围岩壁的岩石炸碎,不产生明显的炮震裂缝,又把岩石沿炮眼连线整齐地切断下来,使围岩壁面规整,没有大的凹凸,符合设计要求。为此采取下列措施:

1、尽量减少爆炸裂隙

①控制冲击动压产生的粉碎性破坏,选择密度小的炸药,并通过合理的装药结构加大爆轰波峰压的衰减。选用爆速小。药卷直径小的炸药,对减少爆轰压力的效果更为显著。在装药结构方面采用不耦合装药。

②减小静压的破坏作用。主要措施是严格控制光爆炮眼的装药量,尽可能减小装药密度。

2、促进两炮眼间形成贯穿裂缝

两个周边光爆炮眼之间形成贯穿裂缝是光面爆破技术的关键。光爆炮眼同时起爆,也是产生光滑的贯穿裂缝的关键各个光爆炮眼都装入等量的炸药,有利于形成整齐的贯穿裂缝。防止两炮眼之间发生欠挖和超挖。

19、简述连续采煤机和掘进机相比的优缺点。

答:优点:1)、系统可靠,机构简单,造价低,故障少。

2)、即可用于掘进又可用于采煤。

3)、多顺槽开拓长壁工作面时,可保证工作面所需足够风量,对控制瓦斯积聚非常有利,高瓦斯矿井较适用。

缺点:1)、连续采煤机及配套梭车往复运行,对底板破坏比掘进机严重。2)、连续采煤机快受地质条件影响较大。

3)、巷道断面一般为矩形,对其他巷道断面适用性较差。仅适用于巷道宽度大的矿井。20、简述煤与瓦斯突出煤层的特征。答:我国煤与瓦斯突出具有下列特征:

1)、煤和瓦斯突出往往发生在地质变化比较剧烈、地应力较大的地区; 2)、煤质松软、干燥且瓦斯含量多、压力高就容易突出;

3)、开采深度愈大,煤层愈厚,倾角愈大,突出的次数就愈多,强度也愈大; 4)、煤体受到外力震动、冲击时,也容易发生突出。

21、简答岩石的孔隙性对岩石性质的影响。

7.黄土质隧道的工程特性 篇七

黄土是第四系堆积的大陆沉积物, 是半干旱气候条件下形成的并有大孔隙、垂直节理的特殊土。根据其形成时代结合工程建设的特点, 又将黄土分为老黄土和新黄土, 非湿陷性黄土和湿陷性黄土以及自重湿陷性和非自重湿陷性黄土等。

黄土的物理力学性质常随其成岩时代、成岩地区表现出一定的差异。在公路隧道设计04规范中, 黄土 (Q1, Q2) 为Ⅳ级围岩, 黄土 (Q3, Q4) 为Ⅴ级围岩。

2黄土的分布

山西境内黄土分布较为广泛。主要分布于新生代断陷盆地及边山黄土丘陵地带;其次, 在吕梁山西侧至黄河东侧、晋东南地区漳河流域的各个山间盆地均有不同程度的分布。

3黄土的工程地质性质

3.1 物理力学性质

黄土的组成物质以粉土 (0.05 mm~0.005 mm) 为主, 约占60%, 黏土颗粒 (<0.005 mm) 约占20%, 大于0.25 mm颗粒少见, 一般来说, 黏土粒含量越多, 黄土湿陷越弱, 影响黄土湿陷性主要指标为天然孔隙比和含水量, 当其他条件相同时, 土的孔隙比越大, 其湿陷性越强, 反之则弱。

3.2 黄土渗透性

黄土的渗透性是黄土的重要工程性质之一, 如黄土地基的湿陷变形, 黄土隧道的地下水渗漏等都与渗透性密切相关, 黄土渗透性常以单位水力梯度下的渗流速度即渗透系数 (K) 表示, 它与颗粒组成和结构特征有密切关系。

3.3 黄土的节理和构造特征

黄土的节理和构造特征主要指黄土中发育在成岩过程中因水分运移引起的一系列物理、化学作用结果形成的原生垂直节理, 由区域构造应力场作用形成的构造节理, 以及黄土沟谷、路堑等两侧分布的张性卸荷次生节理等。

4黄土隧道的设计特点

4.1 工程类比法

黄土公路隧道的修建起步要比铁路隧道晚, 目前基本借鉴了铁路隧道在此方面已有的科研成果, 但是相对于铁路隧道, 公路隧道由于跨径大、断面大和扁坦状以及防水等级较高, 长期以来, 工程类比法在我国隧道设计施工中仍占有主导地位。

4.2 黄土隧道深埋和浅埋的界定

黄土隧道深埋和浅埋的分界标准对于判断隧道衬砌所受围岩压力的性质至关重要, 深埋应定义为隧道衬砌结构所受围岩压力为形变压力, 浅埋隧道衬砌结构所受围岩压力为松动压力。

浅埋黄土隧道所受围岩压力为松动压力, 深埋黄土隧道的围岩压力为形变压力, 但是《公隧规》中关于深埋隧道围岩压力的确定, 认为“Ⅳ级~Ⅵ级围岩中深埋隧道的围岩压力为松散荷载”, 显然与此相悖。深埋和浅埋的划分, 就是为了判断围岩压力的性质, 而深浅埋的分界标准, 不仅与隧道周围岩土的物性参数有关, 而且与隧道断面形状及大小, 特别是跨径以及施工方法有着十分密切的关系。

4.3 黄土的湿陷性

黄土结构疏松, 多孔性是其湿陷的空间条件;黄土中不抗水的粒间联结是其湿陷的机理条件。没有多孔性, 黄土就与一般黏土一样, 只会压缩和膨胀而不会湿陷。如果土粒间联结完全是抗水的, 黄土就像浮石一样, 纵然结构疏松, 富孔隙, 也不会湿陷。

黄土地区隧道衬砌背后回填措施中, 不宜压浆, 以免水对黄土围岩面和黄土裂隙中黄土的浸蚀、软化, 影响围岩面的稳定和围岩的压力, 并影响其与衬砌的密贴性。

4.4 黄土公路隧道断面形式

由于黄土公路隧道具有大跨径、大断面的特点, 若仍沿用以往的铁路隧道断面形式, 则开挖断面积将大幅度增加, 而隧道内空间的有效利用率将显著降低, 其工程造价也会大幅上升, 为了解决这一问题, 往往通过增加跨高比使得其对隧道结构的稳定性产生了影响, 因此应该寻求经济、合理的黄土公路隧道断面形式。

4.5 黄土公路隧道衬砌结构形式

从受力的角度来说, 传统隧道设计理论认为:隧道合理断面形式的轮廓线应为衬砌自重, 按传统地压理论计算的围岩压力、围岩抗力等作用下的压力曲线。由此出发, 经过分析, 其所得的隧道合理断面形式的结论如下:

1) 当围岩较好即只有垂直围岩压力时, 为圆拱直墙形断面。2) 当围岩较差即不仅有大的垂直围岩压力而且还有较大的侧向围岩压力时, 为圆拱曲墙形断面。最常见的为马蹄形断面。3) 当围岩很差、同时还有底部围岩压力时, 为带有仰拱的上述断面形式。

黄土隧道中, 特别是新黄土、有水黄土甚至水中黄土, 设计隧道衬砌时, 应用可能的多种最不利荷载进行计算, 使设计的衬砌能够适应施工期间和使用期间可能出现的各种荷载情况。常见的有拱部坍方荷载, 拱腰坍方偏载, 两侧拱腰坍方荷载。

针对这些荷载情况, 黄土隧道衬砌拱部宜用圆拱, 墙部应采用曲墙。老黄土墙基承载力强的可展宽墙基础, 不设仰拱。一般情况下黄土隧道应设仰拱。

4.6 黄土隧道洞门设计应遵循的原则

1) 非湿陷性黄土地基上的隧道洞门设计应考虑地表水冲刷防护。2) 湿陷性黄土地基上的隧道洞门, 应根据黄土物理力学性质对端、翼墙地基采取灰土换填等适当的换填夯实措施。3) 黄士隧道洞门墙背上压力可按库仑理论计算, 同时应考虑土壤凝聚力的作用。

5黄土隧道的施工

5.1 搞好治水工作, 采用“防, 排, 截, 堵”

黄土隧道的施工, 首先要搞好的是治水。

黄土的遇水软化问题在老黄土围岩中表现尤为突出。对于土体埋深较大, 呈致密结构, 含水量较为稳定, 强度较高, 开挖暴露时间稍长, 因开挖后水力坡度改变, 地下水向开挖面渗透, 围岩含水量增加, 强度降低, 特别是开挖的拱脚或墙脚位置, 稍有积水, 表层就迅速软化, 丧失承载能力, 表现初期支护沉降变形加大甚至失稳。

在隧道进洞前就做好洞口边仰坡截水沟, 维护边仰坡稳定, 防止地表水流入洞内。施工中洞内应完善排水设施, 保持路面干燥。对洞内地下水采取排、堵相结合的措施, 用喷射混凝土迅速封闭开挖面, 有效阻止地下水的渗出;对渗出的地下水及时排走, 防止浸泡拱脚墙脚及隧底引起湿陷或承载力降低;对施工用水, 要加强管理, 合理布设水管, 防止渗漏水, 保持洞内排水畅通, 施工废水及时排出, 严防人为造成塌方。必要时在洞外隧道开挖线两侧设深井降水。

5.2 上导坑预留核心土, 短进尺、少扰动开挖及下导坑左右错进

黄土隧道施工宜采用短台阶开挖方法, 先墙后拱, 初期支护应紧跟开挖面, 及早封闭断面。软弱围岩隧道核心土有其不可替代的作用。它能减少开挖的临空面, 支撑掌子面土体稳定, 又为初期支护提供一个自然的作业平台。短进尺开挖施工充分利用掌子面约束周边土体变形的“空间效应”, 利于围岩稳定, 也利于实现软弱围岩快支护的施工理念。

新奥法的原理就是利用围岩的自承能力。先用挖掘机环形开挖, 周边采用风镐开挖修整, 局部欠挖采用洋镐或铁锹处理, 尽量减小对围岩的扰动, 少破坏周边土体的自然结构, 发挥围岩的自承能力。下导坑左右错进, 利用土柱及已施工支护的承载能力, 避免上导坑初期支护双侧悬空。

5.3 快速、分步进行初期支护

当含水量达到15%以上时, 在上部导坑实施开挖的过程中, 侧壁就会伴随着小量的坍塌掉块, 这时围岩总体是稳定的, 因黄土的强度较低, 垂直裂隙发育, 随含水量增大, 粘结力降低, 仅产生表面剥落现象。洞室开挖成型后, 迅速初喷混凝土3 cm~5 cm厚是必不可少的一道工序。首先它起到封闭围岩, 延缓围岩风化, 有效阻止地下水外渗的作用。在局部超挖处, 用喷射混凝土将其补平, 可减少因超挖造成的应力集中而引起进一步的掉块、坍塌现象。在短时间内能起到加固围岩变形的作用, 为初期支护作业提供一个安全的操作空间。在隧道开挖前, 土体处于天然的应力平衡状态。隧道开挖后, 土体原有的天然应力状态被破坏, 围岩应力在洞周一定范围内产生了重新分布。采用系统锚杆把应力松弛区域和稳定区域固结为一个联合体, 共同受力, 提高土体强度, 从而有效地控制围岩变形和位移。

5.4 仰拱

仰拱紧跟, 尽可能及时施作仰拱, 使衬砌尽早形成一个封闭结构。仰拱、填充超前于衬砌, 紧跟掘进平行作业, 首先, 能使全断面初期支护尽早封闭成环, 形成一个完整的受力结构, 限制支护结构的侧向变形。其次, 能尽早地封闭隧底基岩面, 避免地下水及施工废水浸泡隧底及墙脚而降低土体承载力和产生湿陷。另外, 还可减少机械、车辆行走对隧底的扰动, 尽早提供硬化的行走道路, 提高施工效率。

5.5 避免超欠挖

避免超欠挖, 尽可能使开挖断面圆顺, 以减少应力集中, 开挖后围岩暴露时间不宜超过4 h, 应及时施作初期支护, 对拱脚、边墙中部及墙基三个关键部位要给予充分重视。

5.6 黄土陷穴和潜蚀洞穴

黄土陷穴和潜蚀洞穴是黄土地区常见的不良地质现象, 黄土洞穴可能造成隧道不均匀沉降、衬砌开裂、塌方等。隧道设计中应考虑对地表存在的黄土冲沟、陷穴进行回填夯实, 做好排水防渗措施 (设截水沟、盲沟) 。对洞穴的处治, 在查明洞穴的走向、分布范围、洞高等条件后, 对浅埋洞穴采用开挖回填夯实等措施, 对较深的洞穴, 采取水泥注浆等加固措施。

5.7 坚持监控量测

隧道监控量测是现代化施工管理的重要组成部分。隧道的施工是一个动态设计、动态施工的过程。通过现场监测获得围岩动态和支护工作状态的信息, 经过数据处理和分析, 既可提前预知围岩和支护的变形发展趋势, 预报险情, 确保安全;又可合理评价既有支护及施工技术参数, 指导施工中优化支护及施工方案, 亦为今后施工积累经验和依据。

总结经验, 黄土隧道施工必须坚持“先治水、短进尺、少扰动、早支护、紧成环、勤量测”的原则, 采用动态的初期支护分步施工, 才能真正达到围岩与支护共同受力和快速施工。

摘要:通过分析黄土的特征、分布及其工程地质性质, 研究了黄土隧道的设计特点, 总结了黄土隧道施工的技术要点, 并指出黄土隧道施工必须坚持的原则, 通过采用动态的初期支护分步施工, 从而达到围岩与支护共同受力和快速施工的目的。

关键词:黄土,地质特征,隧道,支护,设计,施工

参考文献

[1]JTJ D70-2004, 公路隧道设计规范[S].

[2]JTJ 042-94, 公路隧道施工技术规范[S].

8.某隧道主要工程地质问题分析 篇八

关键词:隧道;工程地质问题;评价

中图分类号:U412文献标识码:A文章编号:1006-8937(2012)05-0146-02

1工程概况

该隧道设计为单洞双车道,设计速度为40 km/h,隧道净宽为9.0 m,净高5.0 m。洞底标高637.03 m,洞底标高603.30 m,坡降-2.98%,全长1 132 m,属长隧道。新雷峰垭隧道的建设可改善该路段的平面线型,降低路线纵坡,提高公路技术标准。公路建设对拓宽经济干线,促进区域经济发展具有重要意义,同时该隧道作为南水北调工程的前期配套交通项目,对改善移民安置环境具有重要作用。

本次研究通过工程地质、水文地质测绘、钻探、物探及取样试验、压水试验等勘测工作,查明隧道的地形、地貌、地质、地震情况、进出口环境地质条件,对隧道工程地质条件和水文地质条件提供详细评价,根据控制隧道围岩稳定的各项因素,分段确定隧道围岩等级,为隧道施工布置、各段洞身掘进方法及程序、支护及衬砌类型或整治工程提供工程地质依据。

2自然地理

隧道地处白桑关镇境内,209国道穿境而过,是郧县江北六乡镇通郧县至十堰的唯一通道,又是郧县东出北上的咽喉要道。白桑关镇版图面积225 km2,呈“葫芦”状,辖区地形以二高山和低山丘陵为主,地势西高东低,平均海拔496 m。研究区属亚热带湿润季风气候,全年日照时数为1 984 h,年平均气温16℃,极端最高气温40.7℃,极端最低气温-13.5℃,年平均无霜期260 d,年平均降雨量1 167.4 mm, 年最大降雨量1 540.6 mm。

3地层岩性及地质构造

隧道所在区域主要出露地层为震旦系下统耀岭河群和上统陡山沱组、灯影组白云岩、白云质灰岩、钙质页岩等,河床及山坡上分布有第四系地层。区域大地构造环境属于秦岭褶皱系南秦岭印支褶皱带,秦岭断裂系北东向、北北东向断裂组。褶皱带为金鸡岭复向斜庙川—荆紫关褶皱束,褶皱束内褶皱和断裂均发育,拟建隧道位于天才岭倒转向斜(V117)的北翼,两翼地层为震旦系上统灯影组地层(Z2dn),其南面为鲍沟倒转背斜(V124),鲍沟倒转背斜(V124)的轴部距隧道约5 km。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),研究区50年超越概率10%,地震峰值加速度为0.05 g,相应抗震设防烈度为6度。

4隧址区工程地质条件

隧道区属鄂西北构造剥蚀中低山区,山体地形起伏较大,冲沟发育,基岩大部分地段出露,区域山脊最高点位于雷峰垭的三堡寨,高程1 002.1 m,沟谷最低点高程约500 m,相对高差502.1 m。隧道所处山体植被较发育,大部分地段基岩出露,仅缓坡及沟谷地段分布第四系坡洪积(Q4pl+dl)碎石土,根据钻探揭露和工程地质调查,隧道区分布的岩层主要为震旦系上统灯影组地层(Z2dn),岩性为白云岩、钙质页岩等。

隧址位于天才岭倒转向斜(V117)的北翼,大部分地段基岩出露,仅坡麓及沟谷地段分布有第四系覆盖层。隧道地段整体上为单斜构造,出露的地层为震旦系上统灯影组(Z1dn)的白云岩、钙质页岩,岩层倾向283~304°,倾角35~40°,局部岩层产状变化较大。隧道区围岩受构造影响较重,岩层多见扭曲、错断及拖拽现象。受区域构造影响,隧道区岩层节理发育。

经调查,隧址区无滑坡、崩塌、泥石流等影响场地稳定的不良地质现象。隧道区白云岩可作建筑原料,在施工期间隧道进口左侧小规模露天开采白云岩作建筑砂外,未发现煤层、瓦斯和其它可供开采的矿产,附近无采空区分布。

隧址分布地层主要为震旦系上统白云岩等,该地层属可溶岩组。根据地表工程地质测绘,地面岩溶形态主要为细小的溶沟、溶槽及溶蚀裂隙,是受地表径流冲刷溶蚀的结果,根据钻探揭露浅部仅有少量的溶隙分布,深部无溶蚀痕迹。因此隧址区岩溶发育程度较弱,对隧道稳定性基本没有影响,不会出现岩溶突水、突泥现象。

5隧址区水文地质条件

隧道区属鄂西北构造剥蚀中低山区,山体地形起伏较大,冲沟发育。隧址区地下水类型主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。

隧道进出口附近沟谷有地表水体流过,没有发现井泉分布。研究区内的地下水补给来源为大气降水及坳沟中季节性地表水。大气降水部分通过地表沿丘坡径流排出,部分通过岩层裂隙及下渗于岩体中。岩体中的地下水,大部分沿裂隙及破碎带运移,经短暂径流,向邻近山谷低洼处排泄。隧址区分布地层为白云岩和钙质页岩,洞身主要位于弱风化岩层中,进出口地段岩石风化强烈,岩石呈强风化。

6隧道主要工程地质问题分析

该隧道位于天才岭倒转向斜(V117)的北翼,白桑断裂(F116)从隧道东部斜交通过,隧道轴线与区域构造线方向相近,不利于隧道稳定。隧道工程地质条件较差,场地稳定性较差,在采取必要的工程措施下适宜修建隧道。

由于隧洞开挖,将在洞前一带形成人工路堑边坡,边坡最大高度约15.0 m,边坡岩层为强风化白云岩,岩体裂隙发育。人工形成的岩质边坡经赤平极射投影分析,进口仰坡为斜向坡,路堑右侧边坡为反向坡,边坡整体基本稳定,路堑左侧边坡为顺向坡,可能沿层面产生顺层滑坡。

隧道段分布构造碎裂岩体,围岩等级为Ⅴ级,围岩开挖易坍塌,侧壁易失稳变形,处理不当会出现大坍塌,侧壁经常小坍塌。基岩裂隙水易通过该断裂带导入隧道,可能引起小规模的突水等灾害。施工中应加强监测预报,加强支撑防护和采取必要的辅助施工措施。

挖掘隧道的弃渣方量大,隧道进出洞口交通较方便,处理较方便,然而隧道处于分水岭与冲沟相间地段,进出洞口位于冲沟地带,弃渣不能置于冲沟附近和冲沟内,故弃渣堆放地需占用农田或林地,可就近选择较开阔的地段设置拦碴坝予以拦截,工程结束后,平整地面,培土复耕。

7结论及建议

隧道地质条件较差,场地稳定性较差,在采取必要的工程措施下适宜修建隧道。隧道设计、施工应做好超前预报,大力推行信息化设计、施工和新奥法等先进的方法和施工工艺。Ⅳ~Ⅴ级围岩设置复合式衬砌,Ⅴ级围岩增设钢架。加强施工地质工作,对Ⅴ类围岩分布的易坍塌段作好超前预测的同时应推行迅速掘进、及时支护的施工方法,同时对支护方案的优化设计提供地质保证。作好涌、突水、突泥预测、预防工作,隧道施工要预设足够的排水断面。在可能出现涌、突水的地段一定要布置超前钻孔作好预测工作。且加强雨季施工的天气预报和强降雨过程的预报,并事先作好涌、突水的应急预案。

参考文献:

[1] 夏永旭,王文正,胡庆安.公路双连拱隧道施工过程中中隔

墙的变形及稳定性[J].中国公路学报,2007,(5).

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