城市地下工程考试题

城市地下工程一、围岩及围岩压力①围岩：修建岩石地下工程必定要进行岩石开挖和施筑维护结构工程，岩石结构计算考虑的围岩范围：≥3②围岩压力：隧洞开挖之前，岩层中的岩体处于复杂的原始应力平衡状态，了：松弛压力：隧道开挖后，松弛的岩块作用于支护结构上的压力；生的压力；冲击压力（岩爆）二、隧道围岩压力的确定：1、按松散体理论计算围岩压力：把岩体假定为一种格外松散体。1深浅埋地下结构临界高度的计算：按弹塑性体理论计算围岩压力：三、城市地下工程中施工方式：隧道施工五个方面进行阐述：1、城市地下工程施工根本理念：爱惜围岩：尽量不损伤或者少损伤围岩，实行措施增强围岩的自稳能力；内实外美；重视环境：包括施工作业时的环境以及对周边生态环境的影响；动态施工。2、城市地下工程施工的根本理论：工程实践表明，在地下工程施工经过中，开挖和支护是两个关键的工序，二设问题。现代支护理论重力

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较大的构件进行临时支撑，待隧道开挖后逐步换成整体式厚承能力；二次衬砌：大断面开挖削减对围岩的扰动，易理解，工艺较简单，易于操作； 锚喷初期支护按需设置，适应性强，工艺较复杂，对围时，需满铺背材，也能奏效； 甚至有水时，需采纳辅助工法（如注浆）更担心全，不能拆除时，既浪费，又使衬砌受力条件不好 构受力状态较理论要点：隧道开挖后，围岩产生松弛是必定的，但是产生坍塌是偶然的。允许围岩产生有限变形，以发挥其承载能力，有阻止围岩产生过度变形而发生失稳。先柔后刚，并经过监控测量及时推断适时提供相应支护。3、根本施工方式：矿山法（又称钻爆发）：可分为传统矿山法以及新奥法。传统矿山法：采纳钻爆开挖加钢木构件支撑；——松弛荷载理论。新奥法：采纳钻爆开挖，将锚杆和喷射混凝土组合在一块作为支护手段，经过理论。1）全断面法：台阶法：一般适用于Ⅳ级围岩，要求台阶长度不大于1倍洞径，仰拱据掌子面距离不大于两倍洞泾。分布开挖法：环形导坑（预留核心土）法：该方式利用核心土稳定掌子面，然后开挖两侧边墙、中部核心土，最后开挖仰拱。该法步骤多，工艺要求高。<2>CD（中隔壁法）：适用于浅埋地段或穿越建筑物时采纳，以削减沉开挖及支护，再开挖隧道另一侧，每台阶纵向长度3-5米，初期支护仰拱紧跟下台阶封闭成环。<3>双侧壁导坑法：在特大断面等格外条件下采纳，先开挖隧道两侧导坑，再较高。<4>单侧壁导坑法：盖挖逆作法施工：使用于超浅埋大跨度隧道。明挖法：当隧道埋深较浅，上覆岩土体较薄时，采纳明挖法施工。TBM法：采纳隧道掘进机（TBM），集掘进、出渣、支护以及通风防尘一有高效、优质、安全、环保等优点。下开挖，并同时安装衬砌。在城市地下工程中使用较多，具有施工快速安全等优点。4、不良和格外地质地段隧道施工：不良地质地段包括：滑坡、倒塌、偏压、岩溶、高地应力、软土地段等；格外地质地段：膨胀地层、软弱黄土地层、断层、岩爆、瓦斯等。在这些地段施工，应着重“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤（如黄土地段采纳短台阶法或分步法等），加强监控量测工作。四、隧道结构设计模型：1、以工程类比为依据的阅历设计法；2岩土力学试验、应力(应变)量测以及实验室模型试验。3、结构力学方式：主要为圆环—弹性地基梁法。也可称为荷载-结构法。（包括主动的围岩压力和被动的围岩抗力），是基于松弛荷载理论的一种方式。4支护结构和围岩视为一体，共同承受荷载的隧道结构体系。五、监控量测的主要内容及意义1、隧道监控量测的主要目的：的工作状态信息并及时反馈，指导施工作业；保安全施工。③校核地下工程理论计算结果，完善工程类比法：为理论解析、数值分析提资料。阶段及时发觉支护衬砌结构的险情，以便及时实行相应的补救措施等。2、隧道监测的主要任务：施工管理、确保施工安全、修改设计参数和积累资料；反馈，修改支护系统设计，指导施工作业和管理等；施工安全和隧道围岩及支护衬砌结构的稳定；导复合式衬砌设计和施工的重要依据。复合式衬砌的设计，通常以工程类比法为主，并以现场监控量测进行工程实际检验和修正；⑤利用实测信息进行反分析，用以推求地层的力学属性、参数以及地应力场等。3、隧道监测项目、方式及工具：①必监测项目：与描述等。工具包括地质罗盘等。洞周收敛：运用收敛计观测隧洞周边位移情况。拱顶下降：运用水平仪、水准尺、钢尺等工具测量隧洞拱顶的位移情况。验、洞内弹性波等项目。ppt）六、国内外岩质隧道围岩分级主要采纳指标统计率：由多到少）：岩石强度、岩石完整程度、地下水、结构面状态、初始应力状态、结构面与洞轴组合关系、声波速度、其他（风化程度、RQD）；状态、声波速度；七、围岩分级的意义：岩体是一种经历地质构造运动的变形和破坏，建造和改造的格外复杂的介于地下工程建设。围岩分级有以下目的：①作为选择施工方式的依据；②确定结构上部的荷载，便于计算支护衬砌结构的类型及尺寸；③进行科学管理以及准确评价经济效益，制定劳动定额，材料消耗标准等。1、以岩石强度或者物性指标为基础的分类方式：①以岩石单轴抗压强度为指标；②“岩石牢固性系数分类法”，又称“f”值分类法，通常f岩石=(1/150-f=K*fK为地质条件折减系数。造、岩性、地下水的影响。3、依据岩体完整性分类方式：（纵波）速度的分级方式。弹性波在岩体中传播时，结构面使岩体中的波速明显下降、能量有不同程度的损耗。②依据岩石质量指标（RQD）分类：RQD10cm10cm4、综合因素分类法：①岩体质量指标（Q）RQD、系数等。②地质力学分类：由比尼奥斯基提出，又称RMR分类，综合考虑岩石强度、6个因素。我国现行岩石分级方式：我国现行铁路隧道及公路隧道采纳的围岩分级方式，通常以定性和定量相结进行综合评价。大跨度隧道围岩分级？九、围岩亚级分级的意义何在？并对其进行评价。目前，我国隧道围岩分级方式将围岩质量由好到坏分为6个等级，但是在工程实践中我们常常发觉，隧道开挖后实际地质条件经判定常常会处于两级围岩之及进行围岩亚级划分。地下结构计算理论进展阶段（地下结构设计P8）：刚性结构阶段、弹性结构阶段、连续性介质阶段、现代知乎理论阶段岩土体压力的计算理论：以及朗肯土压力理论；侧向岩石压力的计算计算围岩压力、按围岩分级和弹塑性公式确定围岩压力。（P43）十一、城市地下工程隧道施工经过中数值模拟应考虑的问题1、数值模拟的作用和意义：总结为以下几点：结果通常不宜直接用作工程设计。2、在数值模拟经过中应考虑以下几个问题：移约束条件、重力平衡条件等进行合理、有效地定义。②参数的选取：依据工程地质详勘报告和沙塘坑隧道施工图设计方案，依据考虑围岩等级对参数的影响。D-PM-CD-PM-C⑤支护结构的模拟：包括单元类型的选择、分析结果的实现等因素。得数据的含义。3、数值模拟研究方向：①屈服准则的选取（M-C，D-P，Hoke-Brown）②荷载释放系数问题（没有考虑防水板，不能反映复合式衬砌的实际情况）④支护结构长久稳定性分析⑤多数模拟结果位移小于实测位移，没有考虑开挖对一定范围内围岩的劣化作用⑥爆破、地震作用下支护结构稳定性研究⑦大断面隧道施工力学分析十二、隧道开挖后的应力状态1、应力状态：（围岩）——隧道开挖后应力状态（二次应力状态）——支护体系应力状态（三次应力状态）——终极应力状态。2、塑性圈分布：3、轴向应力和径向应力变化情况P-U十三、压力拱理论据岩石力学，在地下开挖空间，会带来围岩应力的转移，在肯定范围内产生压力拱是岩体为抵抗不均匀变形而进行自我调整的一种现象，是围岩内应力压力拱不仅存在于顶板上，也存在于两帮和底板。依据压力拱的定义，用应力分析方式能够确定拱体上、下边界。确定下边界的判别方式：假若围岩为无破坏的抱负状态，由于拱体自身和其上最大主应力减小，因此，最大主应力的最大值在压力拱的下边界处。确定上边界的判别方式：上边界依据最小主应力在拱体内被转移到最大主应力此能够用围岩中最小主应力的减小量来推断该部分岩体是否属于拱体，如减小量大，则被认为该部分岩体进入了拱体。矩形隧道有无压力拱？马蹄形隧道压力拱？1、城市地下工程现状：目前国际上有一种普遍认同的观点即：2121的大进展，城市地下空间的开发利用主要是依托地下工程建设，主要解决交通系将有效缓解人口拥挤、交通堵塞，削减汽车尾气污染、噪声污染等一系列问题。目前，就我国实际情况来看，首当其冲的是缓解交通拥挤问题，因此现今我如上海海底隧道、杭州西湖湖滨隧道以及地下停车场商业街等正逐渐得到进展。2、城市地下工程存在问题：我认为目前我国城市地下工程主要存在两