铁路隧道基础知识考试.doc

铁路隧道课程复习重点：1非电化隧道：指内燃牵引列车通行的铁路隧道。2翼墙式洞门：在端墙前面设置两道纵向支撑的斜挡墙，以增强端墙的稳定性。3围岩失稳：围岩变形达到了一定的限度，不能自稳，产生松动、坍塌。4斜眼掏槽：与开挖工作面呈一定角度的掏槽眼，掏槽效果较好。5矿山法：采用钻眼、放炮开挖隧道的方法。6硬岩：指饱和极限抗压强度Rb大于30MPa的岩石。7曲线隧道：隧道的纵向线形为曲线，铁路隧道需要加宽，公路隧道依据曲线半径的情况8隧道预支护：超前于开挖工作面的支护，如超前锚杆、管棚等。9围岩压力：围岩对隧道结构形成的压力。10喷锚支护：用喷射混凝土和锚杆组成，对隧道施作的初期支护。 开敞式掘进机：大型全断面掘进机械，适用于中硬岩层。11围岩：隧道开挖后对周围地层发生扰动的那一部分岩体。 12防水板：在隧道结构中的防水材料，有外贴式和夹层式。13二次衬砌：在复合式衬砌中的模注混凝土衬砌，待围岩基本稳定后施作。 14非电控制爆破：采用药卷、塑料导爆管、传爆索、非电毫秒雷管等器材进行的爆破，它能有效地减少对围岩的扰动。15新奥法特点：“少扰动，早锚喷，勤量测，紧封闭” 16矿山法特点：“少扰动，早支撑，慎撤撸，快衬砌” 17隧道勘查的目的：查明隧道所处位置的工程地质条件和水文地质条件为规划、设计、施工提供资料 为规划、设计、施工提供资料对存在的岩土工程问题、环境问题进行分析评价，提出合理的设计和施工建议隧道施工和运营对环境保护的影响提出意见18隧道勘查的三个阶段：可行性勘察（预可行性研究；工程可行性研究；桥隧可行性研究现状）初步勘察（收集资料；工程地质选定隧道线位；初步勘察资料整理）详细勘察（目的：为线位布设和编制施工图设计提供完整的工程地质资料；任务：在初勘基础上，进一步查明隧道沿线地质特征和不良地质规模、大小范围；步骤(1)前期的准备工作(2)沿线地质勘察(3)试验(4)资料整理(5)编写详勘报告）19洞门位置的选择考虑哪些因素：1洞口应尽可能地设在山体稳定、地质较好，地下水不太丰富的地方。2不应设在排水困难的沟谷低洼中心，不要与水争路。）理由：(1)沟谷地势狭窄不利施工(2)不利防洪排水(3)洼地一般地质条件较差；3洞口应尽可能设在线路与地形等高线正交处,使隧道正面进入山体，洞门结构物不致受到偏侧压力；4线路与等高线斜交无法避免时：可采用斜交洞门，但围岩类别应不小于级且斜交角度一般不小于45；接长明洞；采用台阶式洞门；5当线路位于有可能被淹没的河滩上或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应在洪水位以上；6为洞口稳定和安全,边坡及仰坡均不宜开挖过高, 不使新开出的暴露面太大；7当隧道穿过悬崖陡壁时，可贴壁进洞；8当隧道穿过悬崖陡壁时，岩壁稳定且落石或坍塌不可能时，一般不宜刷动原坡面，破坏地表植被，暴露风化破碎岩层，使洞口处于不利地位；9若洞顶危岩活石难以清除，或支护上有落石掉块危及行车安全时，应延伸洞口接长明洞至能坍落影响范围以外35m；10当洞口地形平缓时，由于选定洞口位置有较大的伸缩范围时，此时应结合洞外填方路堑施工难易、路堑排水支农要求、弃碴场地、施工力量及机械设备等情况全面考虑；11洞口以外应当留有生产活动的场所。总之，选定隧道洞口位置时，首先要按照地质条件控制边坡和仰坡的高度和坡面长度，其次是避开不良地质区域和排水影响，最后才从经济方面进行比较。20洞门的作用：洞门是隧道两端的外露部分，也是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构。稳定边坡；减少洞口土石方开挖量；装饰洞口；引离地表流水引离地表流水。（长台阶法；短台阶法；超短台阶法 21选择台阶长度的条件： 1)初期支护闭合环的时间要求：围岩越差，闭合时间要求越短，台阶必须缩短。 2)施工机械的效率：效率高，则可以缩短支护闭合时间，台阶可适当加长。 原则：希望初期支护尽快闭合。围岩不好时，应以条件为主；围岩较好时，应以条件为主。22隧道支护的特点；及时性（时间：喷射砼，早强，能迅速给围岩提供支护抗力；空间：紧跟开挖面施工；超前支护。）密贴性：喷射砼与围岩能全面密贴粘结，粘结力一般可达7MPa；连锁作用；复合作用；增强作用填充凹隙)。柔柔性：锚杆杆+混凝土+钢筋筋网+钢纤维，容易调节围岩变形，可控制围岩塑性变形适度发展，发挥自承能力。深入性：锚杆可深入围岩一定深度加固围岩，形成承载圈；系统锚杆，超前锚杆。灵活性：支护类型、参数、数量可灵活调整。封闭性 ：空间；力学。23浅埋隧道施工方法以及各自优缺点：1） 明挖法（放坡开挖 ，悬臂支护开挖 ，围护有支撑开挖）优点：可机械化施工，速度较快，施工较简单，质量有保证，安全可靠。缺点：开挖及回填土方量大，对于有支撑的围护，支撑工艺较复杂（2分）2） 地下连续墙，又可分为现浇地下连续墙，预制地下连续墙，排桩地下连续墙优点：地下连续墙既可作基坑开挖的围护结构，也可作为地下结构的一部分，由于其墙体刚度大，防渗性能好，能适应软土质条件，工程施工对周围土体扰动小，对周围建筑物影响也小，施工时振动小，噪音低，在狭窄场地也能安全施工。缺点：在钻孔或挖槽中要用泥浆护壁，防止坍塌，应随不同地质条件选用不同的挖槽机械，及护壁措施；有的需大型吊装设备，或施工速度较慢。（2分）3） 盖挖法优点：结构水平位移小；结构板可作为基坑开挖的支撑，节省临时支撑；缩短占道时间，减少对地面的干扰；受外界气候影响小。缺点：出土不方便，板、墙、柱施工按头多，防水处理；功效低速度慢；结构框架形成之前，中间立柱能够支承的上部荷载有限。（2分）4） 浅埋暗挖法优点：是参考新奥法的基本原理，开挖中用多种辅助措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，及时支护，封闭成环，与围岩共同形成联合支护体系，能有效地抑制围岩过大变形。缺点：应与其他方法进行经济技术比较，施工中必须严格控制地表的变形沉陷；要求要刚性支护或地层改良；亦可按不同地质条件通过试验段的施工来指导设计施工。（4分）24喷射混凝土防水适用情况：适用：围岩有大面积裂隙渗水，水量压力较小时，结合初期支护采用喷射混凝土堵水，加大速凝剂用量，进行连续喷射，在主裂缝处不喷射混凝土，使水流能集中于主裂隙流入盲沟，通过盲沟排出。塑料防水板防水：适用：围岩有大面积裂隙渗水，水量、压力不太大时。初期支护施作完毕，二次衬砌施作前。岩壁全断面铺设防水板防水25模筑混凝土衬砌防水：适用：模筑混凝土本身就有一定的抗渗阻水能力。普通混凝土的抗渗性能较差。保证混凝土衬砌的抗渗防水性能。26涂料防水特点：在隧道内表面喷涂或刷涂防水涂料，如乳化沥青、环氧焦油等。在山岭隧道中应用还不是很广泛。27防水砂浆抹面特点：是在普通水泥砂浆中掺加各种防水剂，提高抹面的防水性能。氯化铁防水砂浆、氯化钙防水砂浆。在隧道内产生较大变形的部位，由于防水砂浆是一种刚性防水层，不宜采用。28注浆堵水特点：围岩破碎、含水、易坍塌的地段，采用注浆加固围岩和防水措施。化学注浆，比较有效。压注水泥砂浆，效果一般。岩性（抗压强度、弹性模量、弹性波速等）。地质构造（岩体完整性或结构状态）。地下水（地下水发育时围岩级别应降低）。1个附加因素：初始地应力（适当考虑）。目前国内外围岩的分级方法，按其性质主要分为： 以岩石强度或物理指标为代表的分级方法。1以岩石强度为基础的分级法以岩石强度为基础的分级法（代表：土石分类法坚石、次坚石、松石、土。 ）；2以岩石物性指标为基础的分级法（代表：岩石坚固性系数(f值)分级法普氏法氏法 f值：一个综合的物性指标值，如岩石的抗钻性、抗爆性、强度等。但核心还是岩石强度）。以岩体构造特征为代表的分级方法。代表：1 泰沙基法考虑围岩的完整状态和岩性，共9级。2我国交通隧道围岩分级法借鉴了泰沙基法，考虑岩体综合物性，共6级。以地质勘探手段相联系的分级方法。代表： 弹性波速分级法波速是反映岩性与岩体结构的一项综合指标，波速越高，围岩越好。岩石质量指标RQD指标也是反映岩性与岩体结构的一项综合指标。 岩芯复原率RQD=（10cm以上的岩心累计长度/钻孔总长度）100%。组合多种因素的分级方法。 代表： 岩体质量分级法。巴顿等人提出的“岩体质量QQ”分级法。组合了6个参数：岩石质量指标、节理组数目、节理粗糙度、节理蚀变值、节理含水折减系数、应力折减系数。以工程对象为代表的分级法。代表：专门适用于喷锚支护的原国家建委颁布的围岩分布的围岩分级法(1979年) 、苏联在巴库修建地下铁道时所采用的围岩分级法(1966年)等。处理溶洞的方法：“引、堵、越、绕”四种 引-注意：遇到暗到暗河或或溶洞有有水流时时，宜排不宜堵。 方法：暗管、涵管或小桥等堵-对象：已停止发育、跨径较小，无水的溶洞。 方法： 混凝土、浆砌或干砌片石回填封闭越-现象1： 隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞。 方法方法：加深该侧的边墙基础加深该侧的边墙基础。 现象2：隧道底部遇有较大溶洞并有流水。 方法：在隧底以下砌筑圬工承重墙，跨越 而过而过，承重墙内套设涵管引排溶洞水承重墙内套设涵管引排溶洞水。 现象3：隧道边墙部位遇到较大、较深的 溶洞，加深边墙基础困难。 方法：在边墙部位或隧底以下筑拱跨过29依据现场监测数据指导施工现场量测内容： 隧道内目测观察 隧道收敛量测 地表下沉量测 位移反分析，指导施工。30如何掌握好施作时间和支护刚度k。：隧道开挖后，若支护非常快，且支护刚度又很大，隧道周边围岩没有变形或变形很小，图中A点取得平衡，支护需提供很大支护力pmax；围岩仅负担产生弹性变形u0的压力；假如平衡位置由A点移至C点、E点，则形变压力由pmax减至p C、p E。若隧道开挖后不加支护，或支护很不及时，即允许围岩自由变形。表现为曲线DB。这时，隧道周边位移达到最大值umax，形变压力pa很小或接近于零。围岩已经出现松驰、坍塌，围岩对支护的压力就是松散压力，只能按传统施工方法施作模注混凝土衬砌。较佳的支护工作点应当在D点以左附近，如图中EE点点。在该点上在该点上 ，围岩既可产生较大的围岩既可产生较大的变形 ，以较多地分担岩体压力，而由支护分担的形变压力较小。31锚喷支护特点：分为两次支护：首先在隧道开挖后，及时地进行初期支护和封闭；通过对围岩变形的监测，掌握隧道周边围岩和支护的变形情况，待变形基本趋于稳定时，即达到图中F点附近时，再进行第二次支护。如作内层二次衬砌，所承受的形变压力就更小，或为零。实际工作中，支护设计标准的确定，包括支护时间和支护类型的确定，支护后变形数值的判定标准，是否进行二次支护，以及何时进行二次支护等往往要依靠经验确定。32明洞应重视拱背和墙背的回填，其中重视：回填是为了保护拱背及拱脚，增强拱脚的固结，增加其稳定性，起加强的作用。墙背回填质量的好坏，直接影响到墙背岩土的稳定、侧压力的大小，也影响到墙背抗力的大小。一般对、V类围岩的回填要求用片石混凝土或浆砌片石回填密实，并与围岩面接合良好。对类及I类围岩，墙背回填料的内摩擦角也应高于围岩的内摩擦角，如用浆砌片石、干砌