盾构法隧道专业考试题库(含答案)

盾构法隧道专业考试题库(含答案)一、盾构法隧道工程地质与选型1.【单选】在富水砂卵石地层中，盾构选型首要考虑的地质参数是（）。A.孔隙比B.渗透系数C.内摩擦角D.单轴抗压强度答案：B2.【单选】下列哪种渣土改良剂对高渗透砂层降低渗透系数效果最显著（）。A.泡沫B.高分子聚合物C.膨润土浆D.石灰乳答案：C3.【多选】软土地区采用土压平衡盾构时，为控制地表隆起可采取（）。A.降低螺旋机转速B.增大刀盘开口率C.缩短同步注浆凝结时间D.提高舱内土压力设定值E.采用仿形刀适量超挖答案：A、C、D4.【判断】当岩石单轴饱和抗压强度≥80MPa时，必须采用双模盾构或硬岩TBM，土压盾构无法掘进。（）答案：错误（可通过更换滚刀、降低转速、加膨润土辅助实现短距离掘进）5.【填空】根据《盾构法隧道施工规范》GB50446—2017，盾构始发前应对洞门止水装置做耐压试验，试验压力不得小于始发段地下水压力的________倍，稳压时间≥________min。答案：1.5；306.【简答】简述“岩溶发育区”盾构选型的三项核心原则。答案：①超前探明溶洞规模与填充状态，优先选用可带压换刀、密封等级≥0.6MPa的泥水盾构；②刀盘主驱动具备1.2倍以上脱困扭矩，中心冲刷流量≥1200L/min，防止泥饼堵塞；③配置二次注浆系统，实现环向360°填充，对溶洞实施“掘进—探测—注浆—加固”循环作业。7.【计算】某隧道埋深28m，地下水位于地表下4m，土体重度19kN/m³，水重度10kN/m³。求盾构舱内最小土压力设定值（kPa），按“水土分算+静止土压力”原则。答案：上覆有效应力σ′=19×4+9×24=76+216=292kPa静止土压力系数K₀=0.5最小土压力P=K₀σ′+γw×24=0.5×292+10×24=146+240=386kPa8.【案例】某地铁区间穿越150m宽富水砂层，渗透系数8×10⁻²cm/s，最大粒径120mm。设计采用泥水盾构，开挖直径6.9m，隧道纵坡3‰。试分析：（1）确定泥水比重范围；（2）给出环流系统泵送流量下限；（3）提出防止滞排的三项措施。答案：（1）地层最大粒径>100mm，需维持1.25–1.30g/cm³比重，保证携渣；（2）按“5倍开挖体积/小时”经验，Q=5×π×(6.9/2)²×1×3600/1000≈1040m³/h，取1100m³/h；（3）①刀盘中心安装3组可反转冲刷口，压力≥0.35MPa；②碎石机格栅间隙≤90mm，并设双螺旋排渣；③在泥水舱底部增设2路200mm抽吸口，实现“底部抽吸+顶部溢流”双向循环。二、盾构设备与关键系统设计9.【单选】主驱动变频电机额定扭矩4200kN·m，脱困扭矩5600kN·m，则其过载系数为（）。A.1.15B.1.25C.1.33D.1.50答案：C10.【单选】下列关于“铰接密封”描述正确的是（）。A.仅用于土压盾构B.允许最大转角3°C.工作压力0.3MPa时采用2道唇形密封D.必须设置润滑脂泵自动注入系统答案：D11.【多选】泥水盾构环流系统“P2.1泵”突然失压，可能原因包括（）。A.进浆管堵塞B.刀盘冲刷阀爆裂C.排浆泵气蚀D.泥水舱液位过低E.旁通阀误开至全开答案：B、C、D、E12.【判断】土压盾构螺旋机后闸门设置2道，其设计压力等级必须与主驱动密封一致。（）答案：错误（后闸门压力按舱内最大土压力设计，通常低于主驱动密封等级）13.【填空】根据《盾构隧道施工质量验收标准》，同步注浆浆液28d抗压强度不应低于________MPa，凝结时间初凝≤________h，终凝≤________h。答案：2.5；6；2414.【简答】说明“中心冲刷+边缘滚刀”联合破岩机理在复合地层中的优势。答案：中心高压射流（≥35MPa）先行切割岩石，形成自由面，降低滚刀贯入阻力；边缘滚刀利用刀盘高转速产生侧向剪切，使岩片沿自由面剥落，减少刀盘扭矩15%–20%，并降低刀具异常磨损概率。15.【计算】某土压盾构刀盘开口率35%，需将18m³的渣土从舱内排出，螺旋机理论填充率0.75，螺距600mm，转速12rpm，求所需时间（min）。答案：每转理论排量Q=π×(0.6/2)²×0.6×0.75=0.127m³总转数N=18/0.127=141.7转时间t=141.7/12=11.8min，取12min16.【案例】一台泥水盾构在0.45MPa高水压下需带压换刀，人闸设计压力0.6MPa，舱内泥水温度28℃。试计算：（1）人闸加压时间（按0.05MPa/5min阶梯）；（2）减压总时长（采用“9m表”法）；（3）列出带压作业期间禁止的三项操作。答案：（1）阶梯数=0.45/0.05=9，每阶5min，共45min；（2）查9m表，0.45MPa对应71min减压；（3）①禁止在舱内使用电动工具产生火花；②禁止拆除人闸压力表铅封；③禁止单人作业，必须2人同进同出。三、盾构施工控制与监测17.【单选】地表沉降30mm处对应盾构切口前方（）倍洞径位置。A.0.5B.1.0C.1.5D.2.0答案：B18.【单选】采用“Peck公式”预测沉降槽宽度系数K，与下列哪项无关（）。A.土体弹性模量B.隧道埋深C.隧道半径D.地层损失率答案：D19.【多选】下列属于“主动补偿注浆”技术要点的是（）。A.注浆压力略高于静止水压力B.注浆量按120%建筑空隙控制C.采用双液瞬凝浆液D.注浆孔布置在盾尾3环之后E.注浆与掘进同步进行答案：A、B、C、E20.【判断】自动化监测频率应根据掘进速度动态调整，当v≥8环/天时，地表监测频率不得低于2次/d。（）答案：正确21.【填空】盾构姿态测量中，导向系统水平偏差限值为±________mm，垂直偏差限值为±________mm，滚动角限值为±________°。答案：50；50；322.【简答】说明“滞后沉降”在软黏土中的机理及控制措施。答案：机理：盾构通过后，超孔隙水压力消散引起次固结，沉降速率呈指数衰减；控制：①同步注浆填充率≥150%，采用微膨胀浆液；②在管片外弧面增设注浆孔，于7d内完成二次注浆；③限制后续堆载速率<10kPa/d。23.【计算】某隧道埋深20m，洞径6.4m，地层损失率V₁=0.8%，沉降槽宽度i=0.5×(20+3.2)=11.6m，求最大地表沉降Smax（mm）。答案：Smax=0.313×V₁×π×R²/i=0.313×0.008×π×3.2²/11.6×1000=6.9mm24.【案例】某区间下穿高铁股道，股道允许差异沉降4mm，沉降坡率≤1/1000。隧道外径6.7m，埋深15m，地层为粉质黏土。试设计监测方案：（1）监测点平面布置；（2）监测频率；（3）预警值与停机值。答案：（1）沿股道中心线每5m布1点，两侧10m范围每10m布1点，共3排；（2）掘进面距股道50m起1次/2h，通过期间1次/30min，通过后7d内1次/d；（3）预警值2mm，停机值3mm；差异沉降预警值1mm/10m，停机值2mm/10m。四、管片结构与防水25.【单选】C50混凝土管片抗渗等级应不低于（）。A.P8B.P10C.P12D.P14答案：C26.【单选】下列哪项不是管片接缝防水“三道防线”组成（）。A.三元乙丙橡胶止水条B.嵌缝胶C.注浆管D.遇水膨胀止水带答案：C27.【多选】导致管片错台的主要原因包括（）。A.盾尾间隙不均B.同步注浆填充不足C.盾构姿态突变D.管片选型错误E.螺栓预紧力过大答案：A、B、C、D28.【判断】采用“错缝拼装”较“通缝拼装”可显著降低接缝张开量，但会增大纵向弯矩。（）答案：正确29.【填空】管片螺栓扭矩复紧应在拼装后________h内完成，复紧扭矩值为设计值的________%。答案：24；11030.【简答】说明“高弹性密封垫”在0.8MPa水压下的设计要点。答案：选用60±5IRHD硬度氯丁橡胶，压缩率25%–30%，闭合压缩力≥1.2kN/m；接缝张开6mm、错位10mm条件下，仍保持0.8MPa水压不渗漏；设置2组燕尾槽，防脱落。31.【计算】某隧道外径6.0m，管片厚0.3m，宽1.5m，C50弹性模量34.5GPa，地层弹簧系数30MPa/m，求环向接头转动刚度Kθ（kN·m/rad）。答案：Kθ=EI/πR=34.5×10⁶×(1×0.3³/12)/(π×3.0)=34.5×10⁶×0.00225/9.42=8.24×10³kN·m/rad32.【案例】某区间穿越富水砂层，管片外弧出现0.4mm裂缝，水压0.35MPa。给出整治流程：（1）裂缝检测；（2）堵漏材料选择；（3）注浆参数；（4）质量检查。答案：（1）采用裂缝显微镜测宽度，超声法测深度，确认未贯通；（2）选用低黏度改性环氧，黏度≤300mPa·s，抗压强度≥60MPa；（3）注浆压力0.2MPa，自下而上逐孔注浆，注浆量≥0.3L/m；（4）72h后取芯，抗压强度≥50MPa，进行0.4MPa水压试验30min无渗漏。五、施工安全与风险管控33.【单选】带压动火作业许可证最长有效期为（）h。A.8B.12C.24D.48答案：A34.【单选】盾构内一氧化碳短时间接触浓度不得超过（）ppm。A.20B.30C.50D.100答案：B35.【多选】下列属于“盾构始发”重大风险源的是（）。A.洞门密封失效B.反力架失稳C.刀盘卡死D.螺旋机喷涌E.盾尾密封击穿答案：A、B、D36.【判断】根据《城市轨道交通工程建设安全风险管控标准》，盾构施工风险等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，其中Ⅰ级为最高风险。（）答案：正确37.【填空】盾构内应设置2条独立疏散通道，通道宽度≥________m，距掌子面最大距离≤________m。答案：0.8；20038.【简答】列出“螺旋机喷涌”应急处置五步法。答案：①立即关闭螺旋机闸门，停止掘进；②启动渣土改良系统，注入高分子聚合物+膨润土，提高稠度；③降低舱内土压力至地下水压+20kPa；④采用双螺旋反转，控制出渣量<30%额定；⑤在盾尾二次注浆，形成环向止水环。39.【计算】某隧道工作面瓦斯涌出量0.35m³/min，隧道断面35m²，风速需≥0.5m/s，求最小通风量（m³/min）。答案：Q≥0.5×35×60=1050m³/min，同时稀释瓦斯：Q=0.35×100/0.5=70m³/min，取大值1050m³/min40.【案例】某区间下穿既有运营地铁隧道，竖向净距2.8m，既有线日均行车280对。给出安全控制流程：（1）评估方法；