隧道工程试题及答案之一

隧道工程试题及答案之一一、单项选择题（共20题，每题1分，共20分。每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.根据《公路隧道设计规范第一册土建工程》（JTG3370.1-2018），公路隧道按长度分类时，长隧道的划分标准为（）。A.L>3000mB.1000m<L≤3000mC.500m<L≤1000mD.L≤500m2.公路隧道围岩分级共分为（）级。A.4B.5C.6D.73.新奥法施工的核心是（）。A.采用模筑混凝土二次衬砌B.充分发挥围岩的自承能力C.采用超前支护控制围岩变形D.实施监控量测4.下列隧道支护结构中，属于初期支护核心组成的是（）。A.模筑混凝土衬砌B.喷锚支护C.超前小导管D.管棚5.高速公路隧道主体结构的防水等级应为（）。A.一级B.二级C.三级D.四级6.全断面法开挖适用于（）级围岩的中小跨度隧道。A.Ⅰ~ⅢB.Ⅲ~ⅣC.Ⅳ~ⅤD.Ⅴ~Ⅵ7.下列监控量测项目中，属于公路隧道必测项目的是（）。A.围岩压力B.锚杆轴力C.周边位移D.钢支撑内力8.隧道浅埋段的判定通常以埋深小于等于（）倍洞径为参考标准。A.1B.2C.3D.49.下列超前支护措施中，适用于极破碎围岩、浅埋偏压段及下穿既有构筑物段的是（）。A.超前锚杆B.超前小导管C.管棚D.径向注浆10.隧道二次衬砌施作时，要求周边位移收敛速率连续3天小于（）mm/d（除需提前施作的特殊情况外）。A.0.1B.0.2C.0.5D.1.011.隧道洞门的主要作用不包括（）。A.保持洞口边仰坡稳定B.引离地表水流C.承受洞身围岩垂直压力D.装饰洞口景观12.隧道排水系统中，环向排水管的主要作用是（）。A.汇集并排出衬砌背后的地下水B.排出路面下的积滞水C.排出洞内清洗废水D.直接引排隧道掌子面涌水13.下列隧道施工方法中，属于暗挖法范畴的是（）。A.明挖法B.盖挖法C.新奥法D.沉管法14.Ⅴ级围岩隧道采用短台阶法开挖时，台阶长度宜为（）倍洞径。A.0.2~0.5B.1~1.5C.3~4D.5~615.隧道初期支护背后回填注浆的主要目的是（）。A.封堵围岩深部涌水B.填充喷层与围岩间的空隙，使二者密贴共同受力C.提高围岩的完整性以替代锚杆支护D.降低初期支护的受力占比16.公路隧道岩石段开挖时，拱脚、墙脚以上（）m范围内严禁欠挖。A.0.5B.1C.1.5D.217.下列属于隧道附属设施的是（）。A.洞身衬砌B.洞门C.通风设施D.明洞18.隧道施工中，发现围岩变形速率持续增大、支护出现明显裂缝时，应采取的措施不包括（）。A.暂停开挖作业B.施作临时仰拱封闭成环C.加快开挖进度以尽早完成衬砌D.增设锚杆或钢支撑加强初期支护19.盾构法施工隧道最适用于（）地层。A.坚硬完整岩石B.极硬岩C.软土及软弱破碎围岩D.强风化岩质边坡20.隧道施工通风的主要目的不包括（）。A.排出洞内有害气体B.降低洞内作业环境温度C.稀释并排走施工粉尘D.为内燃施工设备提供动力气源二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得0.5分）1.隧道主体构造物包括（）。A.洞身衬砌B.洞门C.明洞D.通风设施E.照明设施2.下列属于公路隧道监控量测必测项目的有（）。A.洞内外观察B.周边位移C.拱顶下沉D.锚杆轴力E.地表下沉（埋深≤2倍洞径段）3.隧道防排水的基本原则包括（）。A.防B.排C.堵D.截E.灌4.下列属于隧道初期支护措施的有（）。A.喷射混凝土B.锚杆C.钢支撑D.模筑混凝土衬砌E.钢筋网5.隧道超前支护措施主要有（）。A.超前锚杆B.超前小导管C.管棚D.径向注浆E.超前预注浆6.下列隧道开挖方法中，适用于Ⅴ级围岩的有（）。A.全断面法B.台阶法C.环形开挖预留核心土法D.双侧壁导坑法E.中隔壁法（CD法）7.隧道二次衬砌的作用包括（）。A.作为安全储备，承受后期围岩压力B.提高支护结构的耐久性C.作为主要承载结构承受初始围岩压力D.改善洞内外观质量E.满足结构防水要求8.下列关于隧道围岩分级的说法，正确的有（）。A.Ⅰ级围岩的自稳能力最好B.Ⅵ级围岩属于极软岩或松散堆积体C.围岩分级仅考虑岩石的坚硬程度D.围岩分级需综合考虑岩体完整性、地下水、初始应力等因素E.围岩级别数字越大，自稳能力越强9.隧道施工中，可能诱发塌方的原因有（）。A.围岩破碎、节理裂隙发育B.开挖方法不当，支护施作不及时C.地下水作用软化围岩结构D.监控量测频次符合规范要求E.浅埋偏压段未采取加强支护措施10.隧道防水系统的组成部分包括（）。A.喷射混凝土初期支护B.夹层防水板C.施工缝止水带D.环纵向排水管E.模筑防水混凝土衬砌三、判断题（共15题，每题1分，共15分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.公路隧道按长度分类时，长度为2500m的隧道属于特长隧道。（）2.新奥法施工中，二次衬砌必须在初期支护变形完全稳定后才能施作，任何情况不得提前。（）3.隧道围岩分级中，Ⅰ级围岩的岩石坚硬程度和岩体完整性最好，自稳能力最强。（）4.高速公路隧道的防水等级要求为不允许渗水，结构表面无湿渍。（）5.隧道监控量测中，周边位移是判断围岩稳定性的核心指标之一。（）6.管棚超前支护适用于极破碎围岩、浅埋偏压段及下穿既有构筑物的隧道段。（）7.隧道开挖时，所有部位都不允许出现欠挖。（）8.明洞属于隧道附属构造物。（）9.隧道排水系统的主要作用是将衬砌背后的地下水排出洞外，降低水压力对衬砌结构的作用。（）10.全断面法开挖适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩的大跨度隧道。（）11.初期支护背后回填注浆的主要目的是封堵地下水，无需考虑支护与围岩的密贴性。（）12.隧道浅埋段施工时，应采用强爆破开挖，提高施工效率。（）13.隧道施工通风应保证洞内作业人员每人每分钟获得的新鲜空气量不少于3m³。（）14.隧道洞门选址应避开滑坡、崩塌等不良地质段，遵循“早进洞、晚出洞”的原则。（）15.采用台阶法开挖隧道时，上台阶开挖高度越高，越有利于围岩稳定。（）四、简答题（共4题，每题8分，共32分）1.简述新奥法的基本定义及核心技术要点。2.简述公路隧道监控量测必测项目的内容及各项目的主要监测目的。3.简述隧道防排水的基本原则，并列出隧道常用的防水措施（至少5种）。4.简述隧道二次衬砌的施作条件（含特殊情况的要求）。五、案例分析题（共1题，13分）背景资料：某山区高速公路分离式双向四车道隧道，左线全长2860m，右线全长2835m，隧道开挖跨度为12.2m，开挖高度9.8m。地质勘察显示：隧道进口段左线480m、右线460m为Ⅴ级围岩，埋深6~23m，存在偏压，地表为坡积粉质黏土，下伏强风化泥岩；洞身中段左线1900m、右线1920m为Ⅲ级围岩，岩性为中风化灰岩，岩体较完整；出口段左线480m、右线455m为Ⅳ级围岩，岩性为中风化砂岩，局部有裂隙渗水。施工单位采用新奥法组织施工，编制的施工组织设计部分内容如下：（1）进口段采用超前小导管注浆预加固围岩，台阶法开挖，台阶长度为2.5倍洞径，初期支护采用C25喷射混凝土+Φ25中空注浆锚杆+Ⅰ18钢支撑+钢筋网，初期支护厚度26cm。（2）洞身Ⅲ级围岩段采用全断面法开挖，初期支护采用C25喷射混凝土+Φ22砂浆锚杆+钢筋网，喷射混凝土厚度12cm。（3）二次衬砌采用C30模筑防水混凝土，厚度45cm，待初期支护变形完全稳定后施作，施工缝设置中埋式橡胶止水带。施工过程中发生以下事件：事件1：进口段左线开挖至K12+350里程时，监控量测数据显示周边位移连续5天速率为3.2mm/d，拱顶下沉速率为2.1mm/d，初期支护表面出现2条宽度约2mm的纵向裂缝，施工班组认为变形会逐渐收敛，继续进行下循环开挖作业。事件2：洞身中段Ⅲ级围岩段开挖时，局部出现超挖，最大超挖深度为25cm，施工单位采用喷射混凝土直接回填密实。事件3：出口段施工时，发现局部裂隙涌水量约8m³/h，水质清澈不含泥沙，施工单位直接将涌水引入洞内排水沟排出，未采取其他处理措施。问题：1.该隧道左右线按长度分类分别属于什么类型？进口段是否属于浅埋段？说明理由。（4分）2.指出施工组织设计中进口段开挖方案的不妥之处，并说明理由。（3分）3.事件1中施工单位的做法是否正确？说明理由，并指出应采取的处理措施。（3分）4.事件2中施工单位的做法是否正确？说明隧道岩石段超挖的处理要求。（3分）参考答案及解析一、单项选择题1.B【解析】根据《公路隧道设计规范第一册土建工程》（JTG3370.1-2018），公路隧道按长度划分为4类：特长隧道（L>3000m）、长隧道（1000m<L≤3000m）、中隧道（500m<L≤1000m）、短隧道（L≤500m）。2.C【解析】公路隧道围岩按岩体坚硬程度、完整性、地下水、初始应力等因素，分为Ⅰ~Ⅵ共6级，Ⅰ级围岩稳定性最好，Ⅵ级最差。3.B【解析】新奥法的核心是维护和利用围岩的自承能力，将围岩视为支护体系的组成部分，而非单纯的荷载。4.B【解析】喷锚支护是初期支护的核心组成，包括喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等，用于及时约束围岩变形。模筑混凝土属于二次衬砌，超前小导管、管棚属于超前辅助支护措施。5.B【解析】根据规范要求，高速公路、一级公路隧道主体结构防水等级应为二级；二级及以下公路隧道防水等级不应低于三级。一级防水要求不允许渗水、结构表面无湿渍，适用于对防水要求极高的地下工程。6.A【解析】全断面法开挖适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩的中小跨度隧道，该方法作业空间大，施工效率高，但对围岩完整性要求较高。7.C【解析】周边位移属于公路隧道必测项目，围岩压力、锚杆轴力、钢支撑内力均为选测项目，用于特殊工况下的支护受力分析。8.B【解析】工程中通常以埋深≤2倍洞径作为浅埋段的参考判定标准，浅埋段围岩荷载受地表影响大，易出现地表沉降过大、塌方等风险。9.C【解析】管棚刚度大、支护强度高，适用于极破碎围岩、浅埋偏压段、洞口段及下穿既有构筑物的隧道段，可有效控制围岩变形和地表沉降。10.B【解析】除需提前施作二次衬砌的特殊工况外，二次衬砌施作应满足周边位移收敛速率连续3天小于0.2mm/d、拱顶下沉速率连续3天小于0.15mm/d的要求。11.C【解析】洞门的主要作用是保持洞口边仰坡稳定、引离地表水流、保护洞口结构、装饰景观，洞身围岩垂直压力由洞身衬砌承担，不属于洞门的作用。12.A【解析】环向排水管设置在初期支护与二次衬砌之间，用于汇集衬砌背后的地下水，并导入纵向排水管，经横向排水管引入洞中央排水沟排出洞外。13.C【解析】暗挖法是在不开挖地表的情况下，从地下进行隧道开挖支护的方法，新奥法、矿山法、盾构法均属于暗挖法范畴；明挖法、盖挖法、沉管法不属于暗挖法。14.B【解析】Ⅴ级围岩采用短台阶法开挖时，台阶长度宜为1~1.5倍洞径，既能保证作业空间，又能控制围岩变形，利于初期支护及时封闭成环。15.B【解析】初期支护背后回填注浆的核心目的是填充喷层与围岩间的空隙，使支护与围岩密贴，形成共同受力体系，同时兼具辅助防水作用。16.B【解析】根据公路隧道施工规范，岩石隧道拱脚、墙脚以上1m范围内严禁欠挖，其他部位欠挖值不得大于10cm，且每平方米欠挖面积不超过0.1㎡。17.C【解析】隧道主体构造物包括洞身衬砌、洞门、明洞，通风、照明、消防、监控等属于附属设施，为运营服务。18.C【解析】当围岩变形速率持续增大、支护出现裂缝时，继续开挖会加剧变形发展，甚至引发塌方，必须立即暂停开挖，采取加强支护措施。19.C【解析】盾构法适用于软土、软弱破碎围岩等不稳定地层，具有施工安全、地表沉降小、不受气候影响等优点，常用于城市地铁、水下隧道等工程。20.D【解析】施工通风的目的是改善洞内作业环境，排出有害气体、粉尘，降低温度和湿度，并非为设备提供动力气源。二、多项选择题1.ABC【解析】隧道主体构造物是保证结构安全和基本使用功能的核心结构，包括洞身衬砌、洞门、明洞；通风、照明属于运营附属设施。2.ABCE【解析】根据《公路隧道施工技术规范》（JTG/T3660-2020），必测项目包括洞内外观察、周边位移、拱顶下沉、地表下沉（埋深≤2倍洞径段）、拱脚下沉（Ⅳ~Ⅵ级围岩段）；锚杆轴力属于选测项目。3.ABCD【解析】隧道防排水遵循“防、排、堵、截相结合，因地制宜，综合治理”的原则，形成完整的防排水体系。4.ABCE【解析】初期支护是开挖后及时施作的临时或永久支护结构，包括喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等；模筑混凝土衬砌属于二次衬砌，是后期承载和防水结构。5.ABCE【解析】超前支护是开挖前对掌子面前方围岩进行预加固的措施，包括超前锚杆、超前小导管、管棚、超前预注浆等；径向注浆是开挖后对隧道周边围岩的加固措施，不属于超前支护。6.BCDE【解析】全断面法仅适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩的中小跨度隧道；台阶法（短台阶/超短台阶）、环形开挖预留核心土法、双侧壁导坑法、中隔壁法均适用于Ⅴ级围岩，可根据跨度、埋深等条件选择。7.ABDE【解析】二次衬砌的作用包括：作为安全储备承受后期围岩压力、提高结构耐久性、满足防水要求、改善洞内外观；初始围岩压力主要由初期支护和围岩自承能力承担，仅特殊工况下提前施作的二次衬砌才参与初期承载。8.ABD【解析】围岩分级需综合考虑岩石坚硬程度、岩体完整性、地下水、初始应力等因素，Ⅰ级围岩稳定性最好，Ⅵ级最差；围岩级别数字越大，自稳能力越弱。9.ABCE【解析】塌方诱因包括地质条件差（破碎围岩、地下水、偏压等）、施工方法不当（开挖方法不合理、支护不及时等）；规范的监控量测是预防塌方的重要措施，而非诱因。10.BCDE【解析】隧道防水系统包括：主体结构自防水（模筑防水混凝土）、夹层防水（防水板）、接缝防水（止水带、止水条）、排水系统（环/纵/横向排水管、中央排水沟）、注浆防水等；喷射混凝土初期支护主要起支护作用，不属于防水系统核心组成。三、判断题1.×【解析】长度2500m的隧道属于长隧道，特长隧道的判定标准为L>3000m。2.×【解析】一般情况下二次衬砌应在初期支护变形基本稳定后施作，但浅埋段、偏压段、软弱围岩段等特殊工况下，可提前施作二次衬砌，增强结构安全性。3.√【解析】Ⅰ级围岩为坚硬完整岩体，自稳能力最强，基本无坍塌风险。4.×【解析】高速公路隧道防水等级为二级，要求不允许漏水，结构表面可有少量湿渍；一级防水才要求无湿渍。5.√【解析】周边位移直接反映围岩的变形趋势，是判断围岩稳定性和支护工作状态的核心指标。6.√【解析】管棚刚度大、支护范围广，是极破碎围岩、浅埋偏压段等高风险区段的常用超前支护措施。7.×【解析】拱脚、墙脚以上1m范围内严禁欠挖，其他部位在规范允许范围内可存在少量欠挖。8.×【解析】明洞是隧道洞口段的主体结构，用于覆盖浅埋或边坡不稳定的洞口段，属于主体构造物。9.√【解析】排水系统可降低衬砌背后的水压力，减少地下水对衬砌的侵蚀，保证结构安全。10.×【解析】全断面法适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩的中小跨度隧道，大跨度隧道需采用台阶法或分部开挖法。11.×【解析】初期支护背后回填注浆的核心目的是填充空隙，使支护与围岩密贴共同受力，防水是附带作用。12.×【解析】浅埋段应采用弱爆破或机械开挖，减少对围岩的扰动，控制地表沉降。13.×【解析】规范要求隧道施工通风应保证每人每分钟新鲜空气量不少于4m³。14.√【解析】“早进洞、晚出洞”是隧道洞口设计的基本原则，可减少对边仰坡的扰动，避开不良地质段。15.×【解析】台阶高度过高会增大围岩暴露面的临空范围，不利于围岩稳定，尤其是软弱围岩段应严格控制台阶高度。四、简答题1.【参考答案】（1）基本定义：新奥法即新奥地利隧道施工方法，是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为核心基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要初期支护手段，及时施作柔性支护，控制围岩的变形与松弛，使围岩从荷载转化为支护体系的组成部分，同时通过对围岩和支护结构的监控量测，动态调整设计与施工参数的隧道工程设计施工方法。（4分）（2）核心技术要点：①充分发挥围岩自承能力：将围岩视为支护体系的一部分，通过合理开挖和支护减少围岩扰动，保护围岩原有强度。（1分）②采用柔性初期支护：以喷锚支护为核心，允许围岩产生有限变形，充分调动围岩自承能力，同时控制变形不超过允许范围。（1分）③实施监控量测与动态管理：通过监测数据判断围岩稳定性和支护工作状态，动态调整开挖方法、支护参数和施工工序。（1分）④二次衬砌作为安全储备或后期承载结构：一般在初期支护变形基本稳定后施作，承担后期围岩压力、满足防水和耐久性要求，特殊工况下可提前施作参与承载。（1分）2.【参考答案】公路隧道监控量测必测项目及目的如下：（1）洞内外观察：①洞内观察掌子面围岩的岩性、节理发育情况、地下水出露情况，判断围岩稳定性；②观察初期支护的工作状态，检查是否存在裂缝、变形等异常；③观察洞外地表、边仰坡的变形情况，判断浅埋段施工对地表的影响。（2分）（2）周边位移：监测隧道周边两点的相对位移变化，判断围岩的变形趋势和稳定性，是确定二次衬砌施作时机的核心依据。（2分）（3）拱顶下沉：监测拱顶部位的沉降值和沉降速率，反映围岩垂直方向的变形情况，判断支护结构的安全性。（2分）（4）地表下沉：监测埋深≤2倍洞径的浅埋段地表沉降值和沉降范围，判断施工对地表环境的影响，防范地表塌陷、周边构筑物变形等风险。（1分）（5）拱脚下沉：监测Ⅳ~Ⅵ级围岩段拱脚的沉降情况，判断初期支护基础的承载能力，防范支护整体下沉失稳。（1分）3.【参考答案】（1）基本原则：隧道防排水遵循“防、排、堵、截相结合，因地制宜，综合治理”的原则，根据隧道的地质条件、防水等级要求，形成完整的防排水体系，保证运营期洞内干燥、结构安全。（3分）（2）常用防水措施：①二次衬砌防水混凝土自防水；②初期支护与二次衬砌间设置防水板夹层防水；③施工缝、变形缝设置中埋式止水带、外贴式止水带、止水条等接缝防水；④衬砌背后注浆防水，填充空隙并封堵渗水通道；⑤洞口段设置截水沟、排水沟拦截地表水；⑥喷射混凝土初期支护的抗渗辅助防水。（每点1分，答满5点得5分）4.【参考答案】（1）一般工况下的施作条件：①变形速率要求：周边位移收敛速率连续3天小于0.2mm/d，拱顶下沉速率连续3天小于0.15mm/d；（2分）②位移量要求：已产生的位移值达到总位移值的80%以上；（2分）③支护状态要求：初期支护表面无明显开裂