隧道试验检测考试题

一、超前支护五种处理方法的使用范围:1）地表砂浆锚杆或地表注浆加固：适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段（预加固）。70%2）超前锚杆或超前小导管支护：用于浅埋松散破碎的地层内（预支护）。100cm3）管棚钢架超前支护：用于极破碎的地层、塌方体、岩堆等地段（预支护）。制测检安钻、安开喷安锚。4）超前小导管预注浆：用于自稳时间很短（12h以内）的砂层、砂卵（砾）石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋地段或处理塌方等地段（预加固和预支护）。5）超前围岩深孔预注浆：在处理极其松散、破碎、软弱地层或在大量涌水的软弱地段以及断层破碎带的隧道，多用于断面较大和不允许有过大沉陷的各类地下工程中（预加固）。二、对注浆材料的要求和性能：1）浆液粘度低，渗透力强，流动性好，能进入细小裂隙和粉、细砂层。这样浆液可达到预想范围，确保注浆效果。2）可调节并准确控制浆液的凝固时间，以避免浆液流失，达到定时注浆之目的。3）浆液凝固时体积不收缩，能牢固粘结砂石；浆液结合率高，强度大。4）浆液稳定性好，长期存放不变质，便于保存运输，货源充足，价格低廉。5）浆液无毒，无臭，不污染环境，对人体无害，非易燃、易爆之物。性能：1）粘度：粘度是表示浆液流动时，因分子间互相作用，产生的阻碍运动的内摩擦力。其单位为帕斯卡秒(Pa·s)。2）渗透能力：渗透能力即渗透性，指浆液注入岩层的难易程度3）凝胶时间：凝胶时间是指参加反应的全部成分从混合时起，直到凝胶发生，浆液不再流动为止的一段时间。4）渗透系数：渗透系数是指浆液固化后结石体透水性的高低，或表示结石体抗渗性的强弱。5）抗压强度:三、化学浆液粘度测定步骤:将试样注入测试器，直到它的高度达到锥形面下部边缘；将转筒浸入液体直到完全浸没为止，将测试器放在仪器支柱架上，并将转筒挂于仪器转轴钩上。启动电动机，转筒从开始晃动直到完全对准中心任务为止。将测试器在托架上前后左右移动，以加快对准中心，指针稳定后方可读数。四、水泥细度检测:1）负压筛法：①筛析实验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000-6000pa范围内。②称取试样25g，置于洁净的负压筛中，盖上筛盖，放在筛座上，开动筛析仪连续筛析2min。在此期间，如有试样附着在筛盖上，可轻轻敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛余物。③当工作负压小于4000pa时，应清理吸尘器内水泥，使负压恢复正常。2）水筛法：①筛析实验前，应检查水中无泥沙，调整好水压及水筛架的位置，使其能正常运转。喷头底面和筛网之间距离为35—75mm。②称取试样50g，置于洁净的水筛中，立即用淡水冲洗至大部分细粉通过后，放在水筛架上，用水压为0.05±0.02Mpa的喷头连续冲洗3min。筛毕，用少量水把余物冲到蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后，小心倒出清水，烘干并用天平称量筛余物。五、注浆效果检查：方法有三种：1）分析法：分析注浆记录，查看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求；注浆过程中漏浆、跑浆是否严重，从而以浆液注入量估算浆液扩散半径，分析是否与设计相符。2）检查孔法：用地质钻机按设计孔位角度钻检查孔，提取岩芯进行鉴定。同时测定检查孔的吸水量（漏水量）单孔时应小于1L/min·m；全段应小于20L/min·m3）声波监测法：用声波探测仪测量注浆前后岩体声速、振幅及衰减系数等来判断注浆效果。注浆效果如未达到设计要求时，应补充钻孔再注浆。六、超欠挖测定方法及原理：方法主要有：1.直接测量法、2.直角坐标法、3.三维近景摄影法、4.极坐标法（激光断面仪法）1.直接测量法原理（以内模为参照物）（超欠挖）：在二次衬砌立模后，以内模为参照物，从内模量至围岩壁的数据L加上内净空R1即为开挖断面数据。量测时，钢尺尽量与内模垂直。（量测段数的划分：自一侧盖板顶至拱顶均分9段，两侧共18段，19个量测数据，编号分别为A1－A19。隧道内每隔5m(10m)测量一个开挖断面，且断面里程尾数最好为0或5，这样既有一定的规律性，能全面反映情况，又便于资料的管理与查阅。开挖质量评价原理：隧道开挖不能以某一个开挖断面为标准进行评价，而应以某一长度段内所有的实测数据的综合计算分析来评价。通常以50m（或100m）长、围岩类别相同段落的开挖实测数据作一分析群，这一分析群内共有（50/5+1）11个断面，11*19＝209个数据。通过对这些数据的综合计算，再与设计要求进行比较分析，则可对这50m的开挖质量作一评价，并与设计要求进行比较分析。2、直角坐标法测量原理（超欠挖）：用经纬仪测量被测开挖断面各变化点的水平角及竖直角，并已知置镜点与被测断面的距离、置镜点仪器标高、被测断面开挖底板高程，以开挖底板高程点为坐标原点，垂直向上为y轴正方向，向右为x正向，向左为x负向，利用立体几何原理，计算出各测点距坐标原点的纵横坐标，按一定的比例画出断面图形，并同设计断面比较得到开挖断面的超欠挖情况。3、三维近景摄影法原理（超欠挖）：需要在隧道内设置摄影站，需要布设垂直隧道轴线的摄影基线。用摄影经纬仪分别在隧道轴线上、摄影基线的左端、右端采用正直、等倾右偏、等倾左编等摄影方法获取立体像对。摄影时需对欲测的洞壁较均匀地照明，然后将获取的隧道开挖的立体像利用隧道内的施工控制导线，在室内用立体测图仪进行定向和测绘，即可获得实际开挖轮廓线与设计开挖轮廓线的比较。若要定量获取各实测点的超欠挖距离，则从这些实测点上向设计轮廓线作该线的法线，从设计轮廓线上的垂足到实测点的距离即为超欠挖值。此法费工费时，条件多，只作为科研的一种手段。七、激光断面仪法的原理、操作方法、步骤：原理：极坐标法，以某物理方向（如水平方向）为起算方向，按一定间距（角度或距离）依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径（距离）及该矢径与水平方向的夹角，将这些矢径端点依次相连即可获得实际开挖的轮廓线。激光断面仪法操作方法、步骤：用断面仪进行测量，断面仪可以放置于隧道中任何适合于测量的位置（任意位置），扫描断面的过程（测量记录）是全自动的。将断面仪的控制器中的数据传输到普通的PC机中，运行断面仪配套的后处理软件，则可以从打印机、绘图机上自动获得较为理想的试图效果。八、锚杆的作用：悬吊作用、组合梁作用、加固拱作用。喷层的作用：支撑作用、填补作用、粘结作用、封闭作用九、简述锚杆拉拔力的测试方法：1）根据试验目的，在隧道围岩指定部位钻锚杆孔。2）按照正常的安装工艺安装待测锚杆，用砂浆将锚杆口部抹平，以利放承压垫板。3）根据锚杆的种类和试验目的确定拉拔时间。4）在锚杆尾部加上垫板，套上中空千斤顶，将锚杆外端与千斤顶内缸固定在一起，并装设位移量测设备与仪器.。5）通过手动油压泵加压，从油压表读取油压，根据活塞面积换算锚杆承受的拉拔力。6）加载速度为10KN/min。十、砂浆锚杆砂浆注满度检测原理：在锚杆杆体外端发射一个超声波脉冲，它沿杆体钢筋以管道波形式传播，到达钢筋底端后反射，在杆体外端可接收此反射波。如果钢筋外密实、饱满地由水泥砂浆握裹，砂浆又与周围岩体粘结，则超声波在传播过程中，不断从钢筋通过水泥砂浆向岩体扩散，能量损失很大，在杆体外端测得的反射波振幅小，甚至测不到；如果无砂浆握裹，仅是一根空杆，则超声波仅在钢筋中传播，能量损失不大，接收到的反射波振幅则较大；如果握裹砂浆不密实，中间有空洞或缺失，则得到的反射波振幅的大小介于前二者之间。由此，可以根据反射波振幅大小判定水泥砂浆的饱满程度。十一、简述端锚式锚杆无损检测的原理与方法：除了采用锚杆拉拔机进行破坏性拉拔外，还可利用扭力扳手进行无损伤拉拔试验。检测原理：对于带有螺栓和托板的端锚式锚杆来说，托板和螺母安装后，可通过拧紧压在托板上的螺母使锚杆杆体受拉，拉力的大小与螺母的拧紧程度有关，拧紧程度又与加在螺母上的力矩有关。利用锚杆拉力与所加力矩之间的关系：可通过给待检测锚杆螺母施加力矩，来间接确定锚杆的锚固质量。由于作用在螺母上的力矩除取决于锚杆拉力外，还与螺母和托板之间的摩擦力有关，因此，必须事先在实验室进行试验，建立力矩—锚固力关系，然后据此关系检测锚杆的锚固质量以及锚杆上的预应力。方法：扭力扳手的位置可读出力臂杆转角的大小。通过实验室标定，可建立起力臂转角和反力矩的关系，并据此关系标示刻度盘，便可从刻度盘上直接读出反力矩Mmax。十二、喷射混凝土的施工工艺有哪几种？简述各自的特点：喷射混凝土施工方法：干喷、潮喷、湿喷。干喷:用搅拌机将骨料和水泥拌和好，投入喷射机料头，同时加入速凝剂，用压缩空气使干湿混合料在软管内呈悬浮状态，压送到喷枪，在喷头处加入高压水混合，以较高速度喷射到岩面上。干喷的缺点是：粉尘量大，回弹量大，加水是由喷嘴处的阀门控制的，水灰比的控制程度与喷射手操作的熟练程度有直接关系，但使用的机械较为简单，机械清洗和故障处理较容易。潮喷:将骨料预加少量水，使之呈潮湿状，再加水泥拌和，从而降低上料、拌和和喷射时的粉尘，但大量的水仍是再在喷头处加入，潮喷工艺流程和机械与干喷相同。湿喷:将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀，用湿喷机压送拌和好的混凝土混合料到喷头处，再添加速凝剂后喷出。湿喷粉尘和回弹量少，质量易控制，但对湿喷机要求较高，机械清洗和故障处理较困难。十三、简述喷射混凝土抗压强度检测方法:1）喷大板切割法：在施工的同时，将混凝土喷射在45cmx35cmxl2cm（可制成6块）或45cmx20cmx12cm（可制成3块）的模型内，在混凝土达到一定强度后，加工成10cmx10cmx10cm的立方体试块，在标准条件下养护至28d进行试验（精确到0.1MPa）。2）凿方切割法：在具有一定强度的支护上，用凿岩机打密排钻孔，取出长约35cm、宽约15cm的混凝上块，加工成10cmxl0cmxl0cm的立方体试块，在标准条件下养护至28d,进行试验（精确到0.1MPa）。十四、简述喷射混凝土厚度的检测方法:1）喷层厚度可用凿孔（喷后8h内）或激光断面仪、光带摄影等方法检查。2）检查断面数量。每10延米至少检查一个断面，从拱顶中线起每隔3m凿孔检查一个点。3）合格条件：A每个断面拱、墙分别统计，全部检查孔处喷层厚度应有60％以上不小于设计厚度，平均厚度不得小于设计厚度，最小厚度不应小于设计厚度的1/2，且≥50mm。在软弱破碎围岩地段，喷层厚度不应小于设计规定的最小厚度，钢筋网喷射混凝土的厚度不应小于6cm。B当发现喷射混凝土表面有裂缝、脱落、露筋、渗漏水情况时，应予修补，凿除重喷或进行整治。十五、简述喷射混凝土抗压强度评定办法:1）匀质性：喷射混凝土强度的匀质性，可用现场28d龄期同批n组试块抗压强度的标准差Sn和变异系数Vn表示。用其标准差和变异系数区分优、良、及格、差2）抗压强度：1）同批试件组数n≥10时，试件抗压强度平均值不低于设计值，任一组试件抗压强度不低于0.85设计值。2）同批试件组数n＜10时，试件抗压强度平均值不低于1.05设计值，任一组试件抗压强度不低于0.9设计值。十六、喷射混凝土与围岩粘结强度检验：1）成型试验法：在模型内放置面积为lO0×lO0×50且表面粗糙度近似于实际情况的岩块，用喷射混凝土掩埋。在混凝土达到一定强度后，加工成lO0×lO0×100的立方体试块，在标准条件下养护至28d，用劈裂法进行试验。2）直接拉拔法：喷层厚10cm，试件面积30*30cm，在围岩表面预先设置带有丝扣和加力板的拉杆，用喷射混凝土将加力板埋人，经28d养护，进行拉拔试验。，Ⅳ类及以上不小于0.8MPa，Ⅲ类不小于0.5MPa。十七、检验喷射混凝土质量的主要指标:1）抗压强度试验；2）喷射混凝土厚度；3）喷射混凝土与围岩粘结强度；4）喷射混凝上粉尘、回弹检查；5）其它试验当有特殊要求时,对喷射混凝土的抗拉强度、弹性模量等项目应进行试验。十八、影响喷射混凝土强度的因素:1)原材料因素：1）喷射混凝土原材料主要包括：水泥、砂、石子、速凝剂等。提供能满足质量要求的原材料是保证喷射混凝土强度的前提。2）对水泥强度、安定性、凝结时间进行抽样检查。3）喷射混凝土用水必须是无杂质的洁净水，污水、pH值小于4的酸