山区引水隧洞施工考题及答案解析

山区引水隧洞施工考题及答案解析一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的四个备选项中，只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。）1．山区引水隧洞采用钻爆法施工时，为减少围岩扰动、形成平整开挖轮廓，周边眼宜采用的装药结构为（）。A．连续耦合装药B．间隔不耦合装药C．底部集中装药D．正向连续装药2．围岩分级中，岩石坚硬程度主要依据（）划分。A．岩石单轴饱和抗压强度B．岩体完整性系数C．地下水发育程度D．结构面产状3．地质雷达法在隧洞超前地质预报中主要用于探测（）。A．前方岩体地应力大小B．前方断层、溶洞、破碎带等异常地质体C．地下水的化学类型D．围岩弹性模量4．新奥法施工的核心是（）。A．采用重型钢支撑B．充分发挥围岩自身承载能力C．尽早施作永久衬砌D．采用全断面一次开挖5．隧洞独头掘进长度超过（）m时，必须采用机械通风。A．100B．150C．200D．3006．光面爆破中，周边眼间距通常取炮眼直径的（）倍。A．5～8B．8～15C．15～20D．20～257．喷射混凝土强度等级不应低于（）。A．C15B．C20C．C25D．C308．隧洞穿越富水断层破碎带时，为防止突涌水，最宜采用的注浆方式为（）。A．回填注浆B．接触注浆C．全断面超前预注浆D．固结灌浆9．钻爆法施工中，掏槽眼的主要作用是（）。A．控制开挖轮廓B．扩大开挖断面C．为后续爆破创造自由面D．减少超挖10．引水隧洞衬砌混凝土采用泵送入仓时，混凝土坍落度一般控制在（）。A．30～50mmB．50～70mmC．80～120mmD．140～180mm二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。）11．钻爆法隧洞开挖中，按炮眼作用不同可分为（）。A．掏槽眼B．辅助眼C．周边眼D．底板眼E．探水眼12．下列属于隧洞超前支护措施的有（）。A．超前锚杆B．超前小导管注浆C．管棚D．系统锚杆E．喷射混凝土13．隧洞围岩失稳前可能出现的前兆有（）。A．拱顶掉块B．喷射混凝土出现张裂缝C．净空收敛速率突然增大D．锚杆轴力持续减小E．掌子面渗水变浑浊14．隧洞施工机械通风方式按通风动力和布置形式分为（）。A．自然通风B．压入式通风C．抽出式通风D．混合式通风E．循环通风15．引水隧洞混凝土衬砌施工质量检查的主要项目包括（）。A．衬砌厚度B．混凝土强度C．表面平整度D．钢筋保护层厚度E．围岩类别三、填空题（本大题共5小题，每空1.5分，共15分。请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。）16．围岩基本分级主要依据岩石坚硬程度和岩体完整程度划分，其中岩石坚硬程度用______表示，岩体完整程度用______表示。17．光面爆破中，周边眼间距一般为炮眼直径的______倍，最小抵抗线一般为周边眼间距的______倍。18．喷射混凝土一次喷射厚度，拱部不宜大于______mm，边墙不宜大于______mm。19．隧洞净空收敛量测常用的仪器是______，拱顶下沉量测常用______。20．回填灌浆应在衬砌混凝土达到______%设计强度后进行；固结灌浆宜在______完成后进行。四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分。请简要回答要点。）21．简述光面爆破的主要参数及其对爆破效果的影响。22．简述山区引水隧洞施工中超前地质预报的主要方法及适用条件。23．简述新奥法施工中初期支护的作用及主要类型。24．简述隧洞通过断层破碎带时防止突涌水的措施。五、计算分析题（本大题共2小题，每小题10分，共20分。要求写出计算公式和计算过程，计算结果保留两位小数。）25．某山区引水隧洞采用钻爆法全断面开挖，开挖断面面积S=20，设计循环进尺L=2.0m（1）每循环实际爆破方量V；（2）每循环总装药量Q；（3）若每个炮眼平均装药量为0.9kg，求所需炮眼总数26．某引水隧洞独头掘进长度500m，开挖断面面积S=25，洞内同时作业人数最多为30人，每人需风量=3/min（1）按人数计算所需风量；（2）按最小风速计算所需风量；（3）隧洞所需设计通风量Q及通风机最小供风量。六、综合应用题（本大题共1小题，共10分。请结合工程实际，回答下列问题。）27．某山区引水隧洞穿越一段长约40m的F1断层破碎带，围岩为Ⅴ类，地下水发育，存在突泥涌水风险。隧洞为城门洞型，开挖宽4.5m、高5.0m。请编制该段施工技术方案要点，包括开挖方法、超前支护、初期支护、防排水措施和监控量测。参考答案及解析一、单项选择题1．答案：B解析：光面爆破周边眼采用间隔不耦合装药，可降低孔壁初始压力，避免围岩过度粉碎，有利于形成平整开挖轮廓。2．答案：A解析：岩石坚硬程度按岩石单轴饱和抗压强度划分，岩体完整程度按岩体完整性系数划分。3．答案：B解析：地质雷达法利用电磁波反射探测前方断层、溶洞、破碎带等异常地质体，适用于短距离超前地质预报。4．答案：B解析：新奥法核心是充分利用围岩自身承载能力，通过及时支护控制变形，使围岩与支护形成共同承载体系。5．答案：B解析：隧洞独头掘进长度超过150m时，洞内空气自然流通困难，必须采用机械通风。6．答案：B解析：光面爆破周边眼间距E一般为炮眼直径的8～15倍，具体根据岩性和断面确定。7．答案：B解析：水工隧洞喷射混凝土强度等级不宜低于C20，重要工程可取更高等级。8．答案：C解析：富水断层破碎带突涌水风险大，应采用全断面超前预注浆形成止水帷幕，控制地下水后再开挖。9．答案：C解析：掏槽眼首先起爆，在掌子面中心形成槽腔，为后续辅助眼和周边眼爆破创造自由面。10．答案：D解析：泵送混凝土要求良好流动性，坍落度一般控制在140～180mm，具体经配合比试验确定。二、多项选择题11．答案：ABCD解析：钻爆法炮眼按作用分为掏槽眼、辅助眼、周边眼，底板眼属于周边眼的一部分。探水眼用于超前探测，不属于爆破炮眼。12．答案：ABC解析：超前锚杆、超前小导管注浆、管棚均为超前支护。系统锚杆和喷射混凝土属于初期支护，不属于超前支护。13．答案：ABCE解析：围岩失稳前常出现拱顶掉块、喷层开裂、收敛速率突然增大、渗水浑浊等前兆。锚杆轴力持续减小说明围岩趋于稳定或锚杆失效，不是典型失稳前兆。14．答案：ABCD解析：隧洞施工通风按动力和布置分为自然通风、压入式、抽出式和混合式。循环通风不是标准通风方式。15．答案：ABCD解析：衬砌厚度、混凝土强度、表面平整度、钢筋保护层厚度均为衬砌质量主要检查项目。围岩类别是设计依据，不属于衬砌施工质量检查项目。三、填空题16．答案：岩石单轴饱和抗压强度；岩体完整性系数解析：围岩基本分级依据岩石坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素。17．答案：8～15；1.0～1.5解析：光面爆破参数中，周边眼间距E与炮眼直径d之比一般为8～15，最小抵抗线W与E之比一般为1.0～1.5。18．答案：50～70；70～100解析：喷射混凝土一次喷射厚度过大易产生流淌和剥落，拱部控制较严，边墙可稍厚。19．答案：收敛计；水准仪（或全站仪）解析：净空收敛用收敛计量测，拱顶下沉用水准仪或全站仪量测。20．答案：70；回填灌浆解析：回填灌浆应在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行；固结灌浆宜在回填灌浆完成后进行，以提高围岩整体性。四、简答题21．答案要点：光面爆破主要参数包括周边眼间距E、最小抵抗线W、装药不耦合系数K、装药集中度。（1）周边眼间距E过大时，炮眼间难以形成贯通裂缝，轮廓面不平整；过小时钻孔量增加且可能造成围岩破碎。（2）最小抵抗线W过大时，反射拉伸波作用减弱，光爆层不易崩落；过小时易产生飞石和超挖。（3）不耦合系数K过小，孔壁压力大，围岩损伤严重；过大则能量不足，影响光爆效果。（4）装药集中度过大易产生超挖和围岩破坏，过小则无法形成贯通裂缝。22．答案要点：主要方法及适用条件：（1）地质调查与素描：适用于已开挖段，记录围岩变化规律，推测前方地质。（2）超前水平钻探：适用于探测前方富水断层、溶洞等，直接可靠，但费用较高。（3）地质雷达法：适用于探测前方30m以内断层、破碎带、溶洞等异常体。（4）TSP隧道地震波预报：适用于长距离100～150m地质预报。（5）红外探水：适用于含水构造的辅助探测。实际施工宜采用长距离与短距离结合、物探与钻探结合的综合预报方法。23．答案要点：初期支护作用：及时封闭围岩，控制围岩变形，防止围岩松动失稳，与围岩共同形成承载结构。主要类型：喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢拱架及其组合，如锚喷支护、锚网喷支护、钢拱架喷射混凝土支护等。24．答案要点：坚持“先探后掘、以堵为主、限量排放”的原则。主要措施：（1）采用超前水平钻孔或物探方法进行超前探测；（2）对富水段进行全断面超前预注浆或周边注浆封堵；（3）设置超前小导管或管棚支护；（4）控制开挖进尺，采用弱爆破或机械开挖；（5）准备足够排水能力，设置集水坑和排水管路；（6）加强监控量测和巡视，发现异常及时撤人并启动应急预案。五、计算分析题25．解：（1）每循环实际爆破方量V（2）每循环总装药量Q（3）所需炮眼总数N答：每循环实际爆破方量为36.00m³，总装药量为50.40kg，需炮眼56个。26．解：（1）按人数计算所需风量=（2）按最小风速计算所需风量=（3）隧洞所需设计通风量取最大值Q通风机最小供风量=答：按人数计算风量为90.00m³/min，按最小风速计算风量为225.00m³/min，隧洞设计通风量取225.00m³/min，通风机最小供风量为270.00m³/min。六、综合应用题27．答案要点：（1）开挖方法：采用短台阶法或预留核心土法开挖，循环进尺控制在0.5～1.0m，严禁全断面一次开挖。采用弱爆破或机械开挖，减少对围岩扰动，必要时采用人工配合风镐开挖。先开挖上台阶，及时支护后再开挖下台阶，台阶长度控制在3～5m。（2）超前支护：采用超前小导管注浆或管棚支护。小导管直径42mm，长度4～5m，环向间距30～40cm，外插角10°～15°，注浆压力0.5～1.0MPa，注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆。对富水断层带可采用全断面超前预注浆封堵地下水。（3）初期支护：采用钢拱架、钢筋网、喷射混凝土联合支护。钢拱架间距0.5～0.75m，纵向连接筋环向间距1.0m，钢筋网网格15cm×15cm，喷射混凝土厚度20～25cm，强度等级C25。锚杆采用中空注浆锚杆，长度3.5～