中南大学隧道工程简答题合集

第0章绪论1.交通隧道的主要功能?交通隧道又分铁路隧道，公路隧道，地下铁道，水底隧道，航运隧道，人行地道，它们的作用是提供运输的孔道，其主要功能有：①克服高程障碍。②裁弯取直，缩短线路。③避开不良地质地段。④避开其他重要建筑或工程等。2.工程隧道的特点？优点：①缩短线路长度，减少能耗。②节约地皮。③有利于环境保护。④应用范围广泛。缺点：①造价较高。②施工期限长。③施工作业环境和条件较差。第1章隧道工程勘测设计1.隧道工程勘察的基本内容；地质调查后应提供的主要资料？基本内容：①隧道工程调查/勘察——调查隧道穿越地段的地质、地貌、环境生态等自然条件，它们与隧道工程有着密切的关系；②隧道线路设计——通过多种方案的比选，确定隧道的平面、纵断面线形；③隧道洞口位置选择。地质调查后应提供的主要资料：①概述：调查的场所、范围、内容、方法。并说明调查时间和参与人员；②地形地质说明；③设计及施工时应注意的问题及对进一步调查的建议；④相关图纸：线路地形图、洞口附件地形图、地质平面图、地址纵断面图、洞口附件地质纵断面图。2.越岭隧道选择时要考虑的主要因素？①社会条件：政治、经济、国防、对自然环境的影响；②自然条件：工程地质、水文地质、地形、地貌等；③主导因素一：工程地质和水文地质条件，因为它往往控制着线路方案的取舍和隧道位置的选择；④主导因素二：地形条件也是选定隧道位置的重要条件之一。3.隧道洞口位置选择的总原则与目的？①总原则：早进洞、晚出洞。②目的：确保施工、运营的安全。4.隧道纵坡的型式、适用条件、限制坡度？①纵坡型式：人字坡和单面坡；②适用条件：人字坡常出现在越岭隧道、长大隧道中，单面坡多用于线路的紧坡地段或是展线地区及河谷隧道中，以利争取高程；③限制坡度：隧道内最大限制坡度——铁路≥3‰，公路不大于3%，不小于0.3%。第二章1、确定隧道建筑限界需要考虑哪些因素？A.铁路隧道：各种型号的机车和车辆在横断面尺寸上的最大的需要、列车装在货物的不同情况；B.公路隧道：行车道宽度(W)、路缘带(S)、侧向宽度(L)、人行道(R)或检修道(J)、当设置人行道时含余宽(C)、道数2、比较铁路隧道与公路隧道在建筑限界与曲线加宽等方面的异同？相同点：车辆在曲线上行驶时，均是由于车辆内情和偏移，导致车辆通过所需要的面积增大，为了车辆正常通过，而需要对建筑限界，和曲线进行加宽、不同点：铁路隧道的建筑限界是固定统一的，而公路的隧道的建筑限界则取决于公路等级，地形车道数等条件，公路隧道的附属设施要求较高，每座隧道均会因交通量的不同而有不同的要求3、比较铁路隧道与公路隧道衬砌断面，思考有哪些因素会影响到断面形状？隧道内轮廓线必须满足建筑限界净空的要求，结构的任何部位都不应该侵入限界以内要考虑附属设施的富余量，采用施工方法要确保断面形状与尺寸有利于隧道稳定从经济观点出发，保证土石开挖量和圬工量最省结构的轴线符合荷载作用下的所决定的压力线，充分利用材料的抗压性能，另外还要考虑围岩等级，地质条件地下水，覆盖层厚度，车辆型号车道数等等4、运用数学优化知识谈谈如何使断面满足各方面要求？这题真不会了！书上、ppt上都没有，应该不会考这个的吧。5、衬砌结构的仰拱如何改善其受力条件？仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一，它一方面要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效的传递到地下，而且还有效的抵抗隧道下部地层传来的反力。仰拱与二次衬砌构成隧道整体，增加结构稳定性。6.对于拼装式衬砌，可以采取哪些措施改善其防水性能?增大管片面积以及尺寸精度，尽量减少接缝处的误差，减少接缝数量，在预制管片上增加膨胀性止水带，使其遇水膨胀，减少水的渗漏，增加其防水性能，通过排水堵水，使得地下水尽量远离隧道，增加隧道防水性能，若有足够的资金还可以在管片周围是做防水性较好的二次衬砌混凝土，增加隧道的防水性能。7.隧道洞门的结构类型，适用范围及特点？洞口环框式洞门适用范围：适用于Ⅵ类或Ⅰ级围岩，地形陡峻而又无排水要求特点：不承载，加固洞口减少雨后洞口滴水简单装饰端墙式洞门适用范围：适于地形开阔，岩质基本稳定的Ⅰ～Ⅲ级围岩。特点：能有效抵抗山体纵向推力。翼墙式洞门适用范围：适用于山体纵向推力较大,洞口地质较差的Ⅳ级及以下的围岩。特点：翼墙与端墙共同作用，以抵抗山体纵向推力。增加洞门的抗滑动和抗倾覆能力。柱式洞门适用范围：适用于地形较陡，地质条件较差，仰坡可能下滑，而又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时。特点：可以在端墙中部设置两个断面较大的柱墩，以增加端墙的稳定性。台阶式洞门适用范围：适于傍山侧坡地区，洞门一侧边坡较高时特点：减小仰坡高度及外露坡长，减少开挖量。有一定美化作用。斜交洞门适用范围：线路方向与地形等高线斜交时。特点：将洞门做成与地形等高线一致，使洞门左右可以仍保持近似对称，但衬砌洞口段和洞门相对于线路呈斜交形式。削竹式洞门适用范围：适用于洞口段有较长的明洞衬砌，由于洞门背后一定范围内是以回填土为主，山体的推滑力不大；地形相对比较对称和不太陡峻。特点：1洞口边仰坡开挖量少2减少对植被的破坏和有利于保护环境3适用各种围岩类别8.分析以下几种情况宜采用的隧道洞门形式。（参考答案）端墙式削竹式/端墙式台阶式柱式/翼墙式9.比较明洞与暗洞的施工方式及结构形式。明洞是用明挖法修建的隧道，它不是在底层内先挖出坑道完后修建结构物的，而是在露天的路堑地面上，或是在敞口的基坑内，先修建结构物，然后再回填覆盖土石。一般采用拱式明洞或棚式明洞两种结构形式。因为修建明洞所需的圬工量大上覆回填也较费工，所以造价较暗挖隧道贵一些。10.在明洞结构中，哪些情况下对地质条件有一定的要求？（参考答案）对称式路堑式拱形明洞要求边坡岩层基本稳定。半路堑式拱形明洞结构要求基础放置在稳定的基岩上。棚式明洞要求内侧置于稳定基岩上。第三章1.避车洞应如何设置，需注意避开那些位置？碎石道床每侧每隔300m布置一个整体道床每侧每隔420m布置一个隧道长度在300～400m时，在隧道中间布置一个隧道长度在300m以下可不布置大避车洞隧道长度300m以下时，如果两端洞口接桥或路堑，当桥上无避车台或路堑两边侧沟外无平台时，应与隧道一并考虑布置大避车洞。单线隧道每侧每隔60m布置一个小避车洞双线隧道每侧每隔30m布置一个小避车洞隧道内大、小避车洞应交错设置于两侧边墙内，大避车洞之间设小避车洞不得将避车洞设于衬砌断面变化处、不同衬砌类型衔接处或变形缝处隧道行人较多，或曲线半径小，视距较短时，小避车洞还可适当加密2、铁道隧道主要采取哪几种通风方式，为什么？自然通风机械通风：铁路隧道机械通风一般采用纵向式通风。纵向式通风具体方式：洞口风道式通风，喷嘴式通风，射流式通风，竖井、斜井式通风3、公路隧道通风方式主要有哪些类型，其一般适用条件是什么？答：自然通风、机械通风机械通风：适用条件（双向交通隧道LXN》6X105；单向交通隧道：LXN》2X105。L为隧道长度；N为设计交通流量，辆/h）a：纵向式（射流式、风道式和喷嘴式、竖井排风）b：半横向式（送风式、吸风式）c：全横向式d：混合式适用条件：纵向射流式：双向交通时可用于长度1km以下的隧道单向交通时可用于2km左右的隧道水底隧道—全横向式通风城市隧道—全横向式和半横向式山岭隧道—纵向式通风和半横向式。4为什么公路隧道要设置不同的照明亮度段？它们各自的作用是什么？a：在洞口前，从注视点到适应点之间的一段道路，在照明上称为接近段。b：指进入隧道洞口的第一段，如设置了遮阳棚等光过渡建筑，则其入口为该段的开始点。使司机的视力开始适应隧道内的照明光线,c：过渡段，介于入口段和中间段之间的区段。其任务是解决从入口段的高亮度到中间段的低亮度之间的的剧烈变化(可差数十倍)给司机造成的不适应现象，使之能有充分的适应时间。d：中间段也称基本短，此时司机已适应洞内光线。中间段的基本任务就是保证行车照明；e:出口段，单向交通隧道中，应设置出口段照明，以便缓和白洞效应带来的不利影响。双向交通隧道中，无出口段照明。5我国隧道工程的治水原则是什么？隧道防排水应遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则。6隧道工程治水措施主要有哪些？防：采用防水混凝土使衬砌本身达到一定的抗渗强度，采用止水带封闭衬砌变形缝，设置防水层等。排：采用弹塑软式透水管、打孔波纹管等暗管在衬砌与围岩之间组成纵横交错的排水管网，然后将水经由暗管引入隧道内，再从洞内水沟排走。截：在洞口边、仰坡开挖线5m以外，设置排水沟，并加以铺砌，将地表水拦截在边、仰坡范围之外；或对洞顶地表的陷穴、深坑加以回填，对裂缝进行堵塞。堵：普遍采用的方法是压浆，还可以采用压浆分段堵水，使地下水集中在一处或几处后再引入隧道内排出。第四章1试说明影响围岩稳定性的主要因素有哪些？在进行围岩分类时主要考虑什么因素？我国交通隧道围岩分类对这些因素是如何处理的？答：影响围岩稳定性的因素⑴地质因素～客观因素⑴岩体结构特征⑵结构面性质和空间的组合⑶岩石的力学性质⑷地下水的影响⑸围岩的初始应力状态⑵人为因素～主观因素、工程因素⑴隧道形状和尺寸⑵支护结构类型⑶施工方法在进行围岩分类时主要考虑4种因素①岩石坚硬程度②围岩完整状态③地下水④围岩初始地应力基本分级+修正分级公路：初步分级～相当于铁路的基本分级依据：围岩主要定性特征铁路：基本分级+围岩弹性纵波速度=铁路隧道围岩分级表依据：围岩主要工程地质条件，由两条组成：岩石坚硬程度和围岩完整程度2.计算题参考书p88第五章1.隧道结构的受力特点？隧道结构体系的概念？受力特点：1、隧道工程是在自然状态下的岩土地质中开挖的，隧道周边围岩的地质环境对隧道支护结构的计算起着决定性作用。2、隧道支护结构周围的围岩不仅对支护结构产生荷载，同时它本身又是一种承载体，隧道开挖后的围岩压力是由围岩本身和支护结构共同来承载的。3、作用在支护结构上的荷载受到施工方法和施工时间的影响4、与地面结构不同，隧道工程支护结构安全与否，既要考虑到支护结构能否承载，又要考虑围岩是否失稳。隧道结构体系概念：是埋置于地层中的结构物，它的受力变形于围岩密切相关，支护结构于围岩作为一个统一的受力体相互约束，共同作用。2.什么是荷载-结构模型？什么是岩体力学模型荷载结构模型：以支护结构作为承载主体，围岩对支护结构的变形起约束作用的计算模型，它认为围岩对支护结构的作用只产生作用在结构上的荷载（包括主动的围岩压力和被动的围岩弹性抗力）岩体力学模型：以围岩为承载主体，支护结构限制围岩向隧道内变形的计算模型3.什么是围岩弹性抗力？计算模型中有几种处理方式？温氏假定和它有什么关系？围岩弹性抗力：隧道支护结构与围岩的相互作用是通过围岩对支护结构的变形产生的弹性抗力来体现的几种处理方式：1、主动荷载模式2、主动荷载加被动荷载（弹性抗力）模式3、实际荷载模式温氏假定：隧道弹性抗力的计算主要采用局部变形理论，它以温克尔假定为基础4.采用直刚法计算时，隧道结构有哪三种单刚？拼总刚的两个条件是什么？三种单刚：1.代表衬砌结构能承受轴力和弯矩的直梁单元（衬砌单元）2.模拟围岩对衬砌的约束作用的弹性支承链杆单元3.模拟墙脚弹性固定的弹性支座单元条件（不确定书P114）：（1）只有汇交于节点i的单元才可能对结构刚度矩阵第i行的子阵提供维持节点平衡的杆端力，因此，在组成结构刚度矩阵第i行中的子阵时，只需考擦共有节点i的各单元的影响。（2）各单元对结构刚度矩阵有影响的子阵的两个下标，与结构刚度矩阵中同一个子阵的两个下标完全相同。5.衬砌截面强度检算目前有几种方法？1.破损阶段法2.概率极限状态法6.洞门如何检算？洞门具体计算内容包括：墙身偏心及强度，绕墙趾的抗倾覆性，沿基底滑动的稳定性以及基底应力检算，洞门端墙及挡（翼）墙计算结果应满足要求。第六章1.新奥法的施工方法有？它们各自的特点及适用条件？1）全断面法其优点是：工序少，相互干扰少，便于组织施工和管理；工作空间大，便于开展大型机械化施工；开挖一次成型，对围岩的扰动次数少，有利于围岩的稳定