《隧道工程》作业任务完全版

_绪论思考题什么是隧道？隧道的种类有哪些？隧道设计包括的内容有哪些?和地面结构相比，隧道工程有哪些特点？试从隧道的广泛用途上论述学习、研究与发展隧道技术的重要意义。谢谢阅读你认为隧道工程需要解决的难题有哪些？第二章思考题1、隧道工程地质调查与勘测的内容有哪些？2、施工地质超前预报的内容有哪些？3、简述岩石与岩体的区别。4、岩体的工程性质有哪些？5、围岩的定义，围岩分级的目的？6、围岩分级的基本因素有哪些？7、影响围岩稳定性的主要因素有哪些？8、简述我国铁路隧道设计规范的围岩分级方法。第三章思考题：1、影响隧道位置选择的因素有哪些？_2、越岭隧道与河谷隧道有何区别？它们在位置的选择上采取什么原则？感谢阅读3、地质条件对隧道位置选择有哪些影响？4、隧道洞口位置的选择遵循哪些原则？确定洞口位置考虑哪些因素？感谢阅读5、什么是隧道净空？6、铁路隧道的横断面是根据什么设计的？7、简述曲线铁路隧道加宽的原因和方法。8、曲线铁路隧道和直线隧道衔接的方法是什么？向直线方向延长13m和22m的理谢谢阅读由是什么？9、公路隧道建筑限界包含哪些内容？10、 隧道衬砌断面设计的原则是什么？计算题1、某隧道位于半径R=800m的圆曲线上，通过三级围岩地段，设计为直墙式衬砌，曲线精品文档放心下载加宽40cm，中线偏移值d=12.5cm，外轨超高值E=9.5cm，隧道竣工后，测得DK23+15、精品文档放心下载DK23+20、DK23+25各起拱线处内外侧宽值如表1所示，试按隧限—2A计算各点侵限情精品文档放心下载况。表1桩号外侧宽内侧宽/m/mDK23+2.532.7715DK23+ 2.54 2.76_20DK23+ 2.545 2.75252、某单线铁路隧道位于圆曲线半径R=1000m，缓和曲线长Lc=100m的曲线上，曲线全感谢阅读L=309.44m，隧道进口桩号DK27+844，出口DK28+344，ZH点桩号DK27+958，感谢阅读设计最高行车速度为120km/h。试计算隧道加宽值W，中线偏移值d，并绘图说明隧道断面的变化位置、线路中线和隧道中线的关系。谢谢阅读1.解：E9.5cm15cm，d(WW)/212.5cm，曲线加宽WWW40cm12312则：内侧加宽W=32.5cm，外侧加宽W=7.5cm。12由“隧限—2A”的图3-4-2（教材）所示：隧道起拱线处曲线半径为2.44m。精品文档放心下载则对该隧道，不侵限的条件为：外侧：2.44+7.5/100=2.515m；内侧：2.44+32.5/100=2.765m谢谢阅读因此：DK23+15、DK23+20、DK23+25外侧都不侵限；感谢阅读DK23+15内侧不侵限，DK23+20、DK23+25内侧侵限。谢谢阅读2.解：外轨超高值为：E0.76V20.76120210.94cm15cmR1000内侧加宽值为：W140502.7E40502.710.9433.6cmR1000_外侧加宽值为：W24400R100044004.4cm精品文档放心下载总加宽值为：WWW33.64.438.0cm感谢阅读3 1 2中线偏移值为：d(WW)/2(33.64.4)214.6cm谢谢阅读1 2则分段里程：与d断面：ZH点DK27+948～＋993谢谢阅读偏/2与d/2断面：DK27+993～出口DK28+344感谢阅读偏示意图如下：第四章习题：1、隧道衬砌的类型及适用条件？2、洞门有何作用，有哪些洞门形式，适用于什么地质条件？谢谢阅读3、什么是明洞？试述明洞的结构类型、受力特点和适用条件？谢谢阅读4、如何做好隧道的防水与排水？5、避车洞布置的原则是什么？其底面标高是如何确定的？感谢阅读6、高速铁路隧道出口设置缓冲结构的原因是什么？有哪些相应的工程措施？精品文档放心下载7、某单线曲线隧道，设计行车速度160km/h，位于II级围岩内，采用直墙式衬砌，感谢阅读衬砌厚度为40cm，加宽值W=30cm，中线偏距d=10cm，线路上部建筑为次重型，试查谢谢阅读_表确定其主要尺寸，并绘制衬砌施工断面图。7.见教材图4-1-4，设计参数见表4-1-1第五章作业1某公路隧道进口30米处围岩是IV级，容重25kN/m3，开挖断面宽度12米，净高为8m，感谢阅读隧道上覆岩体厚度8米，试计算并判断该处隧道属深埋还是浅埋？精品文档放心下载Ⅲ级围岩中的一直墙型隧道，埋深26m，围岩容重γ＝22KN/m3，计算内摩擦角φ＝320，隧道宽6m，高8m。试按浅埋隧道确定围岩压力。精品文档放心下载某隧道埋深为30m，围岩为Ⅴ级，净宽为12m，净高为10m，围岩天然容重20KN/m3，试计算该隧道围岩压力。谢谢阅读沙性土质隧道，埋深h=40m，围岩容重γ＝20KN/m3，内摩擦角φ＝280，隧道宽6m，谢谢阅读高8m，试确定围岩压力。某隧道内空净宽6.4m，净高8m，Ⅳ级围岩。已知：围岩容重γ＝20KN/m3，围岩似摩擦角φ＝530，摩擦角θ＝300，试求埋深为3m、7m、15m处的围岩压力。精品文档放心下载6.一直墙型隧道建于软弱破碎岩体中，埋深40m，围岩岩石容重γ＝23KN/m3，内摩檫角φ感谢阅读＝360，岩石抗压强度Rb=8Mpa，隧道宽6m，高8m，使用泰沙基理论和普氏理论确定精品文档放心下载围岩压力。一直墙形隧道建于软弱破碎岩体中，埋深50m，围岩容重γ＝24KN/m3，φ＝360，岩体精品文档放心下载_抗压强度Rb=12Mpa，隧道宽6m，高8m，试确定围岩压力。精品文档放心下载答案：某公路隧道进口30米处围岩是IV级，容重25kN/m3，开挖断面宽度12米，净高为8m，谢谢阅读隧道上覆岩体厚度8米，试计算并判断该处隧道属深埋还是浅埋？谢谢阅读解：10.1(125)1.7感谢阅读0.452410.458251.7153Kpa感谢阅读q1536.12m25q(2~2.5)h(2~2.5）6.12（12.24~15.3）m>8m精品文档放心下载q q属于浅埋隧道。Ⅲ级围岩中的一直墙型隧道，埋深26m，围岩容重γ＝22KN/m3，计算内摩擦角φ＝320，谢谢阅读隧道宽6m，高8m，试确定隧道围岩压力。解：10.1(65)1.1精品文档放心下载0.452310.454221.143.56Kpa感谢阅读q43.22562.0mq(2~2.5)h(2~2.5）2（4~5）m<26m谢谢阅读q q属于深埋隧道。q0.452310.454221.143.56Kpa感谢阅读e0.15q=6.5Kpa_某隧道埋深为30m，围岩为Ⅴ级，净宽为12m，净高为10m，围岩天然容重20KN/m3，谢谢阅读试计算该隧道围岩压力。解：10.1(125)1.7感谢阅读0.452510.4516201.7244.8Kpa感谢阅读q244.812.24m20q(2~2.5)h(2~2.5）12.24（24.5~30.6）m精品文档放心下载q q属于深埋隧道。q0.452510.4516201.7244.8Kpa感谢阅读（0.3~0.5）q（0.3~0.5）244.8=73.44~122.4Kpa感谢阅读沙性土质隧道，埋深h=40m，围岩容重γ＝20KN/m3，内摩擦角φ＝280，隧道宽6m，精品文档放心下载高8m，试确定围岩压力。解：此时令侧压力系数1，上覆土体产生围岩压力，则隧道顶部垂直压力：精品文档放心下载Pv40280tan28068tan(4502)=812KPa水平压力：812tan2(452820)=294KPa1感谢阅读(812208)tan2(452820)=351KPa2感谢阅读某隧道内空净宽6.4m，净高8m，Ⅳ级围岩。已知：围岩容重γ＝20KN/m3，围岩似摩擦角φ＝530，摩擦角θ＝300，试求埋深为3m、7m、15m处的围岩压力。谢谢阅读_解：①求自然拱高度；②判断深浅埋分界；③分别按浅或深埋隧道求围岩压力。精品文档放心下载结果(小数点后四舍五入)：10.1(6.45)1.14q0.452410.458201.1482.08KPa谢谢阅读q82.084.104mq20(2~2.5)h(2~2.5）4.104（8.208~10.26）m谢谢阅读q q埋深3m时，属于浅埋。q=h=60KPa，e=(q1H)tan2(4500)=15.67KPa；2t2埋深7m时，属于浅埋。tantan(tan21)tan=3.5378000tantan0tantan0tan1tan(tantantantan=0.141400qh(1htan)=143.67KPaBe1h=19.8KPae2H=42.42KPa埋深15m时，属于深埋。qh=82.1KPa，e=(12.3～24.6)KPa精品文档放心下载q6.一直墙型隧道建于软弱破碎岩体中，埋深40m，围岩岩石容重γ＝23KN/m3，内摩擦角φ感谢阅读＝360，岩石抗压强度Rb=8Mpa，隧道宽6m，高8m，使用泰沙基理论和普氏理论确定精品文档放心下载围岩压力。_解：（1）泰沙基理论计算：确定自然平衡拱的半跨：aBHtan(450)38tan(450220)7.08m1t2确定自然平衡拱的宽度：ba9.74m11tan隧道的垂直压力为：p2ab22339.741344.12KPa1水平侧压力为：e1(2bh)tan2(450)=82.2KPa212（2）普氏理论计算：确定自然平衡拱的跨度：BB2Htan(450)628tan(450360)14.16m1tt22平衡拱高度为：hb14.16/28.85mf8/10kb隧道的垂直压力为：qh238.85203.55Kpa水平压力e203.55tan2(450360)=52.94Kpa12(203.55238)tan2(4503620)=100.8Kpa2感谢阅读一直墙形隧道建于软弱破碎岩体中，埋深50m，围岩容重γ＝24KN/m3，φ＝360，岩体抗压强度Rb=12Mpa，隧道宽6m，高8m，试确定围岩压力。谢谢阅读解：岩石坚固性系数fkb=12/10=1.2，aBHtan(450)38tan(45020)7.08m1t22_压力拱高h为h1a.12=5.9m隧道顶部垂直压力qh=24×5.9=141.6Kpa精品文档放心下载141.6tan2(4503620)=36.76Kpa1谢谢阅读(141.6248)tan2(45360)=86.6Kpa感谢阅读2025章作业3隧道结构的受力特点？隧道结构体系的概念？试绘出半衬砌拱圈的弯矩图和轴力图的大致形状。什么是围岩弹性抗力？计算模型中有哪几种处理方式？温氏假定与它有什么关系？谢谢阅读已知作用在衬砌基底面上的轴力N=870KN，弯矩M=43.5KN.m,墙底厚度h=0.6m，感谢阅读围岩抗力系数为150MPa/m。试求墙底中心的下沉量及墙底发生的转角。精品文档放心下载一对称等厚平拱，衬砌厚度为50cm，已知内力如下图示，墙底抗力系数Kd=350MPa/m,谢谢阅读请求出墙底中心水平位移、垂直位移以及墙底截面转角(注：图中1、2、3为截面编号)。谢谢阅读_4.解：运用温氏假定解之。①N7801450KN/m2，14509.67mmh0.61k150103②6M643.5725KN/m2,max7254.83mmmaxh20.622k150103③墙底中心下沉量=9.67+4.83=14.5mm12墙底转角24.8316.1103radh/20.6/25.解：求墙底中心水平位移：在轴力N作用下：墙底中心应力N287574KN/m2中h0.5由温氏假定：5741.64mm中k350103则：墙底中心水平位移＝1.64cos6000.82mm精品文档放心下载墙底中心垂直位移＝1.64sin6001.42mm精品文档放心下载在弯矩M作用下：边6M615360KN/m2墙底边缘应力由温氏假定：边缘垂直于墙底面的位移边3601.03边mm墙底截面转角1.03103边0.5/24.12103radh/2第六章作业_隧道施工方法的种类和选择依据。采用台阶法施工时，影响台阶长度的主要因素是什么？环形开挖留核心土法是如何稳定开挖工作面的？感谢阅读比较新奥法和隧道围岩变形控制分析工法。某隧道位于软弱破碎地层中，采用长台阶法施工。施工过程中发现洞室周边位移加速度等于零，因而断定围岩变形已经稳定。指出错误，并改正之。谢谢阅读新奥法施工时，隧道开挖后，为了调动围岩的承载能力，不宜立即喷射混凝土，而应经量测后，再施喷。为了隧道的稳定，复合式衬砌应在锚喷支护完毕后立即修筑内层模筑混凝土衬砌。指出错误，并改正之。感谢阅读应该是：①改为短台阶法；②并未稳定。应该是：①立即喷射混凝土；②经监控量测，围岩基本稳定后，再修筑内层模筑混凝土衬砌。感谢阅读第七章作业1．某隧道在开挖过程中用多点位移计对拱顶围岩内部位移进行了量测，不同时刻各点的位移值不同，结果绘于右图。试据此图判断拱顶围岩的松动范围；如用锚杆加固，其长度如何确定？_2．某隧道在钢支撑架设时，在同一架钢支撑上安装了三支液压测力计（图a），测得感谢阅读各测力计的压力——时间关系曲线，如图b。试据此分析该断面的压力特征，并说明加强初谢谢阅读期支护时应采取的措施。ⅡⅢⅢ ⅠⅡⅠ图a 图b已知一座深埋圆形隧道，开挖直径10m，拱顶以上岩层覆盖厚度495m，围岩容重精品文档放心下载γ＝20KN/m3，弹性模量E=104MPa，粘结力C=1.5MPa，围岩内摩擦角φ＝300，侧压力精品文档放心下载系数λ=1，泊松比μ=0.2。试问：①开挖后不支护状态下，围岩是否出现塑性区？如果出现，问塑性区半径是多少？假定支护阻力Pi=8.5MPa，问洞室周边位移是多少？谢谢阅读某公路隧道，对量测数据进行回归分析后，知位移时态曲线方程为精品文档放心下载。已知隧道极限相对位移值为144mm，开挖6天后洞周实测相对位移值为64mm。试从位移值、位移速度、位移加速度三方面判断开挖6天后的隧道稳定性。谢谢阅读_5.某铁路隧道，位移时态曲线方程为u126.32ln(1t)。若以位移速度小于谢谢阅读0.2mm/日为隧道稳定的判断准则，试从位移速度和位移加速度这两方面判断隧道能否稳感谢阅读定？需要多长时间才能稳定？是否需要采取加强措施？1.解：由图可见，在距岩面3m处，位移随时间变化不大，围岩的松动范围应该在该处附近。精品文档放心下载如用锚杆加固，锚杆长度应该超过围岩松动范围，锚杆长度应采用3.5～4m为宜。感谢阅读2.解：该段地层断面I和断面III明显压力不对称，存在偏压现象；应在隧道断面III所在侧感谢阅读加强支护，以防止偏压造成的隧道受力不均，使隧道稳定性变差。感谢阅读3.解：①H4955500m，计算出2H22050020MPa；cc由R2cos