隧道选址与线路选线有什么关系? 2.确定洞口位置的原则是什么?请解释其工程含义。 3.在按地质条件选择隧道位置时,所需要的地质资料有哪些?如何考虑地形条件对隧道位置的影响?第2章 隧道主体建筑结构1.某新建铁路非电化曲线隧道,已知圆曲线半径R=1200m,缓和曲线长l=50m,远期行车速度V=160km/h,隧道里程为: 进口DK150+310;出口DK150+810;ZH点DK150+320;YH点DK151+000。 试求:各段加宽值与隧道中线偏移值。要求按教材P32图2-7所示,表示清楚,并注明不同加宽的分段里程。 ( 注:超高值以0.5cm取整,最大采用15cm;加宽值取为10cm的整数倍;偏移值取至小数点后2位) 2. 为什么说台阶式洞门能降低边仰坡开挖高度?第3章 隧道附属建筑1.什么是避车洞?避车洞的设置间距是多少?在布置避车洞时应该避开哪些地方? 2.营运隧道的通风方式有哪些?什么是风流中性点?它与通风方式的关系怎样? 3.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?第4章 隧道围岩分类与围岩压力1.影响围岩稳定性的主要因素有哪些?围岩分级主要考虑什么因素?围岩分级的基本要素是哪几种?我国铁路隧道围岩分级主要考虑哪些因素?已知某隧道所处围岩节理发育,Rb=26MPa,试问这是属于哪一级围岩? 2. 某隧道内空净宽6.4m,净高8m,Ⅳ级围岩。已知:围岩容重γ=20KN/m3,围岩似摩擦角φ=530,摩擦角θ=300,试求埋深为3m、7m,15m处的围岩压力。第5章 隧道衬砌结构计算1.已知作用在衬砌基底面上的轴力N=870KN,弯矩M=43.5KN.m,墙底厚度h=0.6m,围岩抗力系数为150MPa/m。试求墙底中心的下沉量及墙底发生的转角。2.什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置?-|||-试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。(注:-|||-抗力方向以挤压围岩为正)-|||-3.一对称等厚平拱,衬砌厚度为50cm,已-|||-知内力如图示,墙底抗力系数 =350MPa/m, 请-|||-求出墙底中心水平位移、垂直位移以及墙底截面-|||-转角(注:图中1、2、3为截面编号)。-|||-第6章隧道施工方法-|||-1.采用台阶法施工时,影响台阶长度的主要-|||-因素是什么?环形开挖留核心土法是如何稳定-|||-开挖工作面的?-|||-2.在隧道分部开挖施工中,这些术语指的是-|||-开挖的哪些部位?落底、拉中槽、导坑、挖马口。-|||-3.指出错误,并改正之:-|||-某隧道位于软弱破碎地层中,采用长台阶法-|||-施工。施工过程中发现洞室周边位移加速度等于-|||-零,因而断定围岩变形已经稳定。-|||-4.指出错误,并改正之:-|||-新奥法施工时,隧道开挖后,为了调动围岩-|||-上了心一班口级一心十三2.什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置?-|||-试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。(注:-|||-抗力方向以挤压围岩为正)-|||-3.一对称等厚平拱,衬砌厚度为50cm,已-|||-知内力如图示,墙底抗力系数 =350MPa/m, 请-|||-求出墙底中心水平位移、垂直位移以及墙底截面-|||-转角(注:图中1、2、3为截面编号)。-|||-第6章隧道施工方法-|||-1.采用台阶法施工时,影响台阶长度的主要-|||-因素是什么?环形开挖留核心土法是如何稳定-|||-开挖工作面的?-|||-2.在隧道分部开挖施工中,这些术语指的是-|||-开挖的哪些部位?落底、拉中槽、导坑、挖马口。-|||-3.指出错误,并改正之:-|||-某隧道位于软弱破碎地层中,采用长台阶法-|||-施工。施工过程中发现洞室周边位移加速度等于-|||-零,因而断定围岩变形已经稳定。-|||-4.指出错误,并改正之:-|||-新奥法施工时,隧道开挖后,为了调动围岩-|||-上了心一班口级一心十三拱顶以上岩层覆盖厚度495m,围岩容重γ=20KN/m3,弹性模量E=104MPa,粘结力C=1.5MPa,围岩内摩擦角φ=300,侧压力系数λ=1,泊松比μ=0.2。 试问: ①开挖后不支护状态下,围岩是否出现塑性区? ②如果出现,问塑性区半径是多少? ③假定支护阻力Pa=8.5MPa,问洞室周边位移是多少? 2.某单线铁路隧道,对量测数据进行回归分析后,知位移时态曲线方程为。已知隧道极限相对位移值为144mm,开挖6天后洞周实测相对位移值为64mm。试从位移值、位移速度、位移加速度三方面判断开挖6天后的隧道稳定性。 3.某单线铁路隧道,位移时态曲线方程为。若以位移速度小于0.2mm/日为隧道稳定的判断准则,试从位移速度和位移加速度这两方面判断隧道能否稳定?需要多长时间才能稳定?是否需要采取加强措施?第10章 隧道掘进机施工岩石掘进机的适应条件? 岩石掘进机有哪些类型?第11章 高速铁路的隧道施工1. 高速铁路隧道会产生怎样的空气动力学效应? 2. 如何克服空气动力学的不良效应影响?第12章 隧道施工组织与管理1. 隧道现场施工的特点是什么? 2. 如何加快施工进度?第13章 隧道的营运管理与养护维修1. 隧道养护工作的原则是什么? 2. 隧道病害治理的主要内容有哪些? 3. 衬砌裂缝的延展方向与隧道的稳定性有何关系?习题参考答案第1章 隧道工程勘测设计1.答:依隧道类型不同而不同:①对于长大隧道,线路选线应服从于隧道选址;②对于中、短隧道,选址应服从于线路。 2.答:早进晚出。保护洞口边仰坡的稳定。 3.答:① 地质构造、 岩体强度、水文地质条件、不良地质;② 越岭线隧道的位置应选择穿越垭口; 河谷线隧道应使隧道外侧最小覆盖厚度满足工程要求,以避免偏压。第2章 隧道主体建筑结构1.解:超高E=0.76×V2/R=16.21cm >15cm 取为15cm d内=4050/1200+2.7E=43.9cm d外=4400/1200=3.7cm d总=d内+d外=47.6cm (取为50cm) d偏=(d内-d外)/2=(43.9-3.7)/2=20.1cm 分段里程: d总 与d偏 断面: 进口DK150+310~+345 d总/2 与d偏/2 断面: DK150+345~出口DK150+810 2. 答:因台阶的不同高差逐渐改变了起坡点的高度,起坡点越高则刷坡点越低。第3章 隧道附属建筑1.答:①铁路隧道中供行人躲避列车,或堆放维修器材的洞室;②大避车洞:碎石道床,对侧150m间距; 整体道床,对侧210m间距;小避车洞:对侧30m 间距;③应避开不同衬砌类型衔接处、变形缝处、不同断面加宽处、不同围岩分界处。 2.答:①有自然通风和机械通风两种基本方式,而机械通风又有: 洞口风道式通风、 喷阻式通风、辅助坑道通风以及射流式通风。②风流中性点指风速为零的点,它不会出现在纵向式通风中,而只会出现在半横向式和全横向式通风之中。 3.答:①为了让司机的眼睛逐渐适应洞内外的亮度状况; ②接近段——在洞口前,从注视点到适应点之间的一段道路,不需设照明; 入口段——进入隧道洞口的第一段,使司机的视力开始适应隧道内的照明光线; 过渡段——介于入口段和中间段之间的照明区段,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; 中间段——司机已基本适应洞内的照明光线,中间段的基本任务就是保证行车照明; 出口段—— 单向交通隧道中,应设置出口段照明,让司机逐渐适应由洞内到洞外的光线变化。而双向交通隧道中,无出口段照明。第4章 隧道围岩分类与围岩压力1.答:影响围岩稳定性的主要因素:①地质因素;②人为因素 围岩分级主要考虑:地质因素 围岩分级的基本要素:4种 ①岩性要素――强度、变形性质等(力学性质); ②地质构造要素―指围岩的完整性状态; ③地下水要素――地下水对围岩的软化作用; ④地应力要素――初始地应力对围岩产生岩爆、裂缝、岩体剥离与位移等作用。 我国铁路隧道围岩分级主要考虑因素有4种: ①岩体的结构特征与完整性状态;②岩石强度;③地下水;④初始地应力 这是Ⅳ级围岩,软岩。 2. 解:①求自然拱高度;②判断深浅埋分界;③分别按土柱法、一院法、统计法求围岩压力。 结果(小数点后四舍五入): 埋深3m时: q=128KPa, e=31KPa; 埋深7m时: q=60KPa, e=16KPa; 埋深15m时:q=84KPa,e=(13~25)KPa;第5章 隧道衬砌结构计算1.解:运用温氏假定解之。 ① ② 2. 什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置?试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。(注:抗力方向以挤压围岩为正)

隧道选址与线路选线有什么关系? 2.确定洞口位置的原则是什么?请解释其工程含义。 3.在按地质条件选择隧道位置时,所需要的地质资料有哪些?如何考虑地形条件对隧道位置的影响?

第2章 隧道主体建筑结构

1.某新建铁路非电化曲线隧道,已知圆曲线半径R=1200m,缓和曲线长l=50m,远期行车速度V=160km/h,隧道里程为: 进口DK150+310;出口DK150+810;ZH点DK150+320;YH点DK151+000。 试求:各段加宽值与隧道中线偏移值。要求按教材P32图2-7所示,表示清楚,并注明不同加宽的分段里程。 ( 注:超高值以0.5cm取整,最大采用15cm;加宽值取为10cm的整数倍;偏移值取至小数点后2位) 2. 为什么说台阶式洞门能降低边仰坡开挖高度?

第3章 隧道附属建筑

1.什么是避车洞?避车洞的设置间距是多少?在布置避车洞时应该避开哪些地方? 2.营运隧道的通风方式有哪些?什么是风流中性点?它与通风方式的关系怎样? 3.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?

第4章 隧道围岩分类与围岩压力

1.影响围岩稳定性的主要因素有哪些?围岩分级主要考虑什么因素?围岩分级的基本要素是哪几种?我国铁路隧道围岩分级主要考虑哪些因素?已知某隧道所处围岩节理发育,Rb=26MPa,试问这是属于哪一级围岩? 2. 某隧道内空净宽6.4m,净高8m,Ⅳ级围岩。已知:围岩容重γ=20KN/m3,围岩似摩擦角φ=530,摩擦角θ=300,试求埋深为3m、7m,15m处的围岩压力。

第5章 隧道衬砌结构计算

1.已知作用在衬砌基底面上的轴力N=870KN,弯矩M=43.5KN.m,墙底厚度h=0.6m,围岩抗力系数为150MPa/m。试求墙底中心的下沉量及墙底发生的转角。

拱顶以上岩层覆盖厚度495m,围岩容重γ=20KN/m3,弹性模量E=104MPa,粘结力C=1.5MPa,围岩内摩擦角φ=300,侧压力系数λ=1,泊松比μ=0.2。 试问: ①开挖后不支护状态下,围岩是否出现塑性区? ②如果出现,问塑性区半径是多少? ③假定支护阻力Pa=8.5MPa,问洞室周边位移是多少? 2.某单线铁路隧道,对量测数据进行回归分析后,知位移时态曲线方程为。已知隧道极限相对位移值为144mm,开挖6天后洞周实测相对位移值为64mm。试从位移值、位移速度、位移加速度三方面判断开挖6天后的隧道稳定性。 3.某单线铁路隧道,位移时态曲线方程为。若以位移速度小于0.2mm/日为隧道稳定的判断准则,试从位移速度和位移加速度这两方面判断隧道能否稳定?需要多长时间才能稳定?是否需要采取加强措施?

第10章 隧道掘进机施工

岩石掘进机的适应条件? 岩石掘进机有哪些类型?

第11章 高速铁路的隧道施工

1. 高速铁路隧道会产生怎样的空气动力学效应? 2. 如何克服空气动力学的不良效应影响?

第12章 隧道施工组织与管理

1. 隧道现场施工的特点是什么? 2. 如何加快施工进度?

第13章 隧道的营运管理与养护维修

1. 隧道养护工作的原则是什么? 2. 隧道病害治理的主要内容有哪些? 3. 衬砌裂缝的延展方向与隧道的稳定性有何关系?

习题参考答案

第1章 隧道工程勘测设计

1.答:依隧道类型不同而不同:①对于长大隧道,线路选线应服从于隧道选址;②对于中、短隧道,选址应服从于线路。 2.答:早进晚出。保护洞口边仰坡的稳定。 3.答:① 地质构造、 岩体强度、水文地质条件、不良地质;② 越岭线隧道的位置应选择穿越垭口; 河谷线隧道应使隧道外侧最小覆盖厚度满足工程要求,以避免偏压。

第2章 隧道主体建筑结构

1.解:超高E=0.76×V2/R=16.21cm >15cm 取为15cm d内=4050/1200+2.7E=43.9cm d外=4400/1200=3.7cm d总=d内+d外=47.6cm (取为50cm) d偏=(d内-d外)/2=(43.9-3.7)/2=20.1cm 分段里程: d总 与d偏 断面: 进口DK150+310~+345 d总/2 与d偏/2 断面: DK150+345~出口DK150+810 2. 答:因台阶的不同高差逐渐改变了起坡点的高度,起坡点越高则刷坡点越低。

第3章 隧道附属建筑

1.答:①铁路隧道中供行人躲避列车,或堆放维修器材的洞室;②大避车洞:碎石道床,对侧150m间距; 整体道床,对侧210m间距;小避车洞:对侧30m 间距;③应避开不同衬砌类型衔接处、变形缝处、不同断面加宽处、不同围岩分界处。 2.答:①有自然通风和机械通风两种基本方式,而机械通风又有: 洞口风道式通风、 喷阻式通风、辅助坑道通风以及射流式通风。②风流中性点指风速为零的点,它不会出现在纵向式通风中,而只会出现在半横向式和全横向式通风之中。 3.答:①为了让司机的眼睛逐渐适应洞内外的亮度状况; ②接近段——在洞口前,从注视点到适应点之间的一段道路,不需设照明; 入口段——进入隧道洞口的第一段,使司机的视力开始适应隧道内的照明光线; 过渡段——介于入口段和中间段之间的照明区段,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; 中间段——司机已基本适应洞内的照明光线,中间段的基本任务就是保证行车照明; 出口段—— 单向交通隧道中,应设置出口段照明,让司机逐渐适应由洞内到洞外的光线变化。而双向交通隧道中,无出口段照明。

第4章 隧道围岩分类与围岩压力

1.答:影响围岩稳定性的主要因素:①地质因素;②人为因素 围岩分级主要考虑:地质因素 围岩分级的基本要素:4种 ①岩性要素――强度、变形性质等(力学性质); ②地质构造要素―指围岩的完整性状态; ③地下水要素――地下水对围岩的软化作用; ④地应力要素――初始地应力对围岩产生岩爆、裂缝、岩体剥离与位移等作用。 我国铁路隧道围岩分级主要考虑因素有4种: ①岩体的结构特征与完整性状态;②岩石强度;③地下水;④初始地应力 这是Ⅳ级围岩,软岩。 2. 解:①求自然拱高度;②判断深浅埋分界;③分别按土柱法、一院法、统计法求围岩压力。 结果(小数点后四舍五入): 埋深3m时: q=128KPa, e=31KPa; 埋深7m时: q=60KPa, e=16KPa; 埋深15m时:q=84KPa,e=(13~25)KPa;

第5章 隧道衬砌结构计算

1.解:运用温氏假定解之。 ① ② 2. 什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置?试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。(注:抗力方向以挤压围岩为正)