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常州工学院试卷A卷共3页第1页地下结构工程试卷/学年第学期考试类型开卷课程编码04020920一二三四五六七八九十十一十二总分……………………………………………………………装订线……………………………………………………………KS001-1班级_____________________姓名______________________学号_____________________一、名词解释(每题3分,共12分)1.土钉墙由被加固土体、放置在土中的土钉体和喷射混凝土面板组成,形成的一个以土挡土的重力式挡土墙。2.土层锚杆一种埋入土层深部的受拉杆件,一端与构筑物相连,另一端锚固在土层中,通常对其施加预应力,以承受由土压力、水压力或活荷载产生的拉力,用以维护构筑物的稳定。3.新奥法隧道施工中尽量不扰动周边围岩,开挖后及时进行一次支护,防止围岩进一步松动,视需要进行二次支护,支护均为柔性支护,能适应围岩的变形,充分发挥围岩的“自承”能力,使经济效果达到最佳。4.顶管法采用液压千斤顶或具有顶进、牵引功能的设备,以顶管工作井作承压壁,将管子按设计高层、方位、坡度逐个顶入土层直至达到目的地,是修建隧道河地下管道的一种重要方法。二、填空题(每空1分,共16分)1.基坑支护包括两个主要功能:一是挡土、二是止水。2.基坑支护中支撑体系一般是由支撑、围檩、立柱三部分组成。3.新奥法中锚杆支护的主要作用原理有联结作用、组合作用和__整体加固作用___。4.沉井封底分为干封底和水下封底两种。5.盾构衬砌拼装的方式可分为通缝拼装或错缝拼装,拼装方法按其程序可分为先纵后环和先环后纵两种。6.顶管工作井支护经常采用钢筋混凝土沉井和钢板桩。三、判断题(每题2分,共12分)(对用R,错用W表示)1.垂直开挖或放坡开挖,砂性土的容许开挖深度一般比粘性土要小。(R)2.水泥土墙是一种挡水型的支护结构。(R)3.土钉墙与锚杆作用机理一样,是依靠土钉的锚固力来维持结构物的稳定的。(W)4.在新奥法中,围岩既是荷载,又是洞室的主要承重结构。(R)5.浅埋的地下矩形闭合框架计算中,内隔墙一般视为只承受轴力的二力杆。(R)6.在土质较好的地层中,盾构衬砌可按整体式自由变形均质圆环计算。(W)四、简答题(每题6分,共30分)1.简述沉管变形缝设置原则。(6分)答:(1)能适应一定幅度的线变形与角变形。(1.5分)(2)在浮运、沉设时能传递纵向弯矩。(1.5分)(3)在任何情况下能传递剪力。(1.5分)(4)变形前后均能防水,一般均于变形缝处设置一二道止水缝带。(1.5分)2.简述沉井井壁结构设计计算的内容。(6分)答:沉井井壁应进行竖直和水平两个方向的内力计算:(1)竖直方向:在沉井下沉过程中,沉井被四周土体钳固着而刃脚下的土已被淘空时,应验算井壁接缝处的竖向拉应力。(3分)(2)水平方向:须按沉井下沉至设计标高,刃脚下的土已被淘空,井壁受最大水平外力的不利情况,将井壁作为水平框架验算其水平方向的挠曲。(3分)3.简述盾构衬砌的设计原则。(6分)答:首先,隧道衬砌和、结构必须根据工程需要满足结构的强度和刚度要求,能承受隧道经过的土层压力,水压力以及一些特殊荷载。(3分)其次,是否能满足所提出的安全质量指标要求:如裂缝开展宽度,接缝变形和直径变形的允许量,隧道抗渗防渗指标,结构安全度,衬砌内表面平整度要求等。(3分)4.简述新奥法隧道开挖时,支护的时机,刚度与支护受力的关系?(6分)答:(1)隧道开挖后,若支护非常快,且支护刚度又很大,隧道周边围岩没有变形或变形很小,支护需提供很大的支护力,所以刚度大的变形是不合理的。支护应为柔性的,允许围岩产生一定量的变形,充分发挥塑性区岩体的“卸载作用,使传到支护上的压力大为减小。(2分)(2)若隧道开挖后不加支护,或支护很不及时,围岩就会出现松弛、坍塌,支护就要承受坍塌岩石的重量。(2分)(3)较佳的支护时机,应使围岩既可产生较大的变形,又不至松弛,能分担较多的岩体压力,使支护压力较小。(2分)5.地下水位的变化对岩土工程和周围环境的影响?(6分)答:1)地下水位上升的情况(3分)浅基础地基承载力降低;沙土地震液化加剧;建筑物震陷加剧;土壤沼泽化、盐渍化;岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良地质现象;冻涨作用的影响;影响建筑物的稳定;对湿陷性黄土、崩解性岩土、盐渍岩土的影响;膨胀性岩土产生胀缩变形。2)地下水位下降的情况(3分)地表塌陷;地面沉降;海(咸)水入侵;地裂缝的复活与产生;地下水源枯竭,水质恶化;地基基础附加沉降。五、计算题(30分)1.某隧道通过III类围岩,采用新奥法设计与施工,围岩天然重度20kN/m3,隧道高度10m,宽度8m,隧道顶埋深15m。(12分)(1)试判断浅埋还是深埋;(2)确定围岩压力。解:1.725.1810BHtt(1分)可先按深埋隧道计算垂直压力:s6245.0q0.1i:5m10mB(1分)1.55)-(100.115)-(Bi1(1分)108kPa512020.45q3-6.(2分)计算荷载等效高度:4m520108qhq.(1分)计算深埋、浅埋分界深度:Ⅲ类围岩:5.134.55.25h.2Hqp(1分)5m.13H15mHp∴该隧道为深埋隧道(2分)围岩垂直均布压力q=108kPa(1分)Ⅲ类围岩的水平均布压力32.4kPa~16.2q)0.3~0.15(e(2分)2.排桩支护结构,土层为均质土,0kPac,030,3m/18kN,地面均布荷载0kPaq2,开挖深度10m,单层支撑,支撑设在地面下1m处。(18分)(1)求弯矩为零点位置至基坑底面的距离hc1(6分)(2)求单位墙段支点力Tu;(6分)(3)求桩的最小嵌固深度hd。(6分)解:(1)求hc1:确定反弯点c的位置,即土压力为0处:假设土压力为0处在坑底以下hc令paee:ppc1aac1K2cKhK2cKhhq)]([(4分)35m.3hc1(2分)(2)取c点以上部分分析,对c点取矩,令0Mc得2)h(h)K2c-qK()hh(31K)hh(212h)K2c(h31Kh21)h9(T2c1aac1a2c12c1pc1p2c1c1upqK(4分)7kPa.704Tu(2分)(3)设桩嵌入坑底以下hd处的E点,对E点取矩,令0ME得02.1)(0aiadtcpjpEhhhTEh(4分)9.65mhd(2分)
本文标题:-地下结构工程试卷A答案
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