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1、地下工程施工考试重点 一 名词解释 1 地下工程 是指修建在地面以下岩层或土层中的各种工程空间与设施 2 光面爆破 先爆除主体开挖部分岩体 再起爆布置在设计轮廓线上的周边眼 将光爆层炸 除 形成一个平整开挖面的爆破技术 3 顶管法 先在工作井内设置支座和安装千斤顶 借助主顶油缸及中继间的推力 把工具管 或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井 紧随工具管将预制管段顶入地层 4 沉管法 先在干坞预制管段 并在两端用临时隔墙封闭 然后经拖运将管段沉放在预先挖 好的基槽中 完成管段间水下连接 最后回填基槽 5 盾构法 是指在地表以下土层或软岩中意盾构机为核心可同时支护和推进的施工方法 6 冻结法 是
2、指在开挖之前 利用人工制冷方法 先在准备开挖的地下工程周围形成冻结壁 以抵抗地压 水压和隔绝地下水 然后在其保护下进行施工的施工方法 7 注浆法 将具有充填 胶结性能的材料配制成浆液 用注浆设备注入地层孔隙 裂隙中 浆液经扩散 凝固和硬化后 减少岩体渗透性 增加其强度和稳定性 达到加固地层目的的 方法 8 岩石质量指标 是指在某一岩层中 用钻孔连续钻取的岩芯中 长度于 10cm 的岩芯累计 长度与钻探总进尺的比值 是反映岩体破碎程度和岩石强度的综合指标 9 岩体质量指标 是表征岩体质量的复合指标 与岩石质量指标 节理组数目 节理粗糙度 节理蚀变值 节理含水折减系数 初始应力折减系数等地质参数有
3、关 二 填空 1 地下工程分类 根据空间形态分为洞道式 厅房式 根据开挖深度分为浅层 中层 深层 2 地下工程常见开挖方法 明挖法 盖挖法 暗挖法 地下工程基本作业 开挖 支护 出渣 运输 3 新奥法基本原则 少扰动 早喷锚 勤量测 紧封闭 4 基本开挖方案 全断面开挖法 分步断面开挖法 正台阶法 反台阶法 导坑法 5 导坑法分类 中央导坑法 又分为中央下导坑先墙后拱法 中央下导坑先拱后墙法 中央 上导坑施工法 侧壁导坑法 又分为单侧壁导坑法 双侧壁导坑 6 掏槽方式 斜眼掏槽 直眼掏槽 混合掏槽 7 炮眼分类 掏槽眼 辅助眼 周边眼 8 地下工程常见支护形式 被动支护形式 积极支护形式 木支
4、架 金属支架 钢筋混凝土 支架 喷射混凝土 锚杆支护 9 爆破参数 炸药消耗量 炮眼数目 炮眼深度 炮眼直径 装药直径 10 tbm 基本构造包括 主机结构 包括刀盘 主驱动 护盾 主梁 后配套系统 11 盾构包括 盾构外壳 开挖系统 推进系统 管片拼装系统 控制系统 12 基础处理常用方法 注浆 换土垫层法 夯实法 排水固结法 水泥土搅拌法 13 管段沉放步骤 初次下沉 靠拢下沉 着地下沉 14 水力压接程序 对位 拉合 压接 15 冻结力形成的三个循环 盐水循环 氨循环 冷却水循环 16 施工作业方式 依次施工 平行施工 流水施工 三 简答 1 炮眼类别及作用 按用途和位置不同分为掏槽眼
5、辅助眼 周边眼 掏槽眼作用是将工作面上某一部分岩石破 碎并抛出 崩出新的自由面 为其他炮眼爆破创造有利条件 辅助眼是大量崩落岩石和进一 步扩大掏槽的炮眼 周边眼作用是爆破巷道周边岩石 形成巷道设计断面轮廓的炮眼 2 直眼掏槽和斜眼掏槽优缺点 斜眼掏槽优点 适用于各类岩石爆破 充分利用自由面并能获得较好掏槽效果 槽腔体积大 能将爆破槽内岩石全部或部分抛出 形成有效自由面 缺点 炮眼倾斜 不适于深孔爆破 岩石抛掷距离过大 清道装岩困难 直眼掏槽优点 所有掏槽眼都垂直于工作面 适用于深孔爆破互相平行 炮眼间距小 不受 巷道宽度限制 爆堆集中 清理方便 缺点 槽腔体积小 不能形成有效自由面 3 岩石掘
6、进机作业流程 预备洞开挖 tbm 启动准备 tbm 步进 tbm 掘进前的启动 tbm 掘进 tbm 换步 tbm 调向 tbm 停机 4 盾构的偏向原因及纠偏方法 原因 地层土质软硬不匀 上下坡及转弯引起的偏向 方法 滚动纠偏 可通过转换刀盘旋转方向来实现 竖直方向纠偏 当盾构机出现下俯 时 加大下侧千斤顶推力 当盾构机出现上仰时 加大上侧千斤顶推力 左偏时加大左侧 千斤顶推力 右偏时加大右侧千斤顶推力 5 顶管法主要作业及施工工艺流程图 主要作业 工作井及其布置 进出洞施工 顶力控制 顶管姿态控制 管节接缝防水 顶管施工 测量放样 放样复核 工作坑构筑 注浆材料准备 地面设施安装 工作坑设
7、施 安装 出洞准备 挖土运土 推进 测量 卸管 接口安装 进洞 取工具管 全线测量 工作结束 6 沉管法主要作业及施工流程图 主要作业 管段制作 基槽浚挖 管段沉放与水下连接 管段基础处理 回填覆盖 流程 干坞施工 管段制作 内部安装 管段浮运 沟槽开挖 设置临时支座 管段沉放 水下连接 基础处理 覆土回填 管段接头施工 内部安装 竣工验收 7 长距离顶管中常采用哪些措施 减摩即减少管道外壁周边与地层之间的摩擦力 有制作技术和注浆减摩两种 制作技术指对 管道衬砌进行重新设计制作 减少管壁与地层之间摩擦力 注浆减摩指在管段外壁抹浆液 减少与地层的摩擦力 设置中继环 即在管段顶进中途设置辅助千斤顶
8、 靠辅助千斤顶提供的动力继续顶进管段 延长顶进长度 8 水力压接法原理及对接程序 原理 是利用作用在管段上的巨大水压力 使安装在管段前端面上的胶垫发生压缩变形 形 成水密性可靠的接头 管段内水排出以后 后端水压力将管段推向前方 经两次压缩变形的 胶垫具有可靠水密性 程序 对位 通过鼻式托座定位设施对接 拉合 利用拉合千斤顶 将对位好的管段拉向既 设管段 压接 打开排水阀 对接管段 9 管段沉放作业步骤 初次下沉 靠拢下沉 着地下沉 四 问答 1 盾构法和顶管法的适用性及优缺点 相同点 都属于土层地下工程暗挖法 都需要开挖工作井 开挖方法进出洞技术相似 都要 解决接缝防水处理 地表沉降控制 环境
9、保护及注浆处理 不同点 衬砌不同 盾构衬砌为管片 拼装后固定不动 顶管衬砌为管节 千斤顶布置方 式不同 盾构千斤顶布置在支撑环外沿 顶管千斤顶布置在工作井内 管片拼装不同 盾 构是拼装机 顶管是顶管机 适用性不同 盾构适用于大断面城市地下隧道 水底隧道 地铁隧道 顶管用于城市小断面地下管线铺设 2 钻爆法和 tbm 法适用性及优缺点 相同点 都是岩石地下工程主要开挖方法 钻爆法优点 一次性投入小 动力消耗低 灵活方便适用性强 适用于不同断面尺寸和形状 广泛用于矿山隧道军工等 缺点 速度慢 扰动大 安全性差 tbm 法优点 机械化程度高 速度快 效率高 隧道成形质量好 扰动小 易于支护 缺点 一
10、次性投入成本高 制作时间长 对地质条件适应性差 维护费用高 3 工程岩体分级标准 分级指标的确定应由岩石坚硬程度和岩石完整程度两指标确定 岩石单轴饱和抗压强度划分岩石坚硬程度 岩石完整程度定量指标采用岩体完整性指数分为完整 较完整 较破碎 破碎 极破碎 岩体基本质量指标将岩石分为 5 类 类 550 类 451 550 类 351 450 类 251 350 类 250 对于实际工程岩体 还需考虑地下水 初始地应力 结构面产状的组合因素进行修正 4 南非 rmr 系统 是南非隧道工法围岩分级标准 基于统计法 针对岩体强度 岩石质量指标 节理间距 节 理状况 地下水状况 节理产状及组合关系等各因
11、素进行评分 以其合计总值作为岩体 rmr 值 五 计算 1 锚杆支护参数确定有 理论计算法 经验法 数值模拟法和实测法 锚杆长度L L1 H L2 L 指锚杆长度 单位 mm L1 指锚入稳定围岩厚度 一般为 300 400mm H 指锚杆有效长度 单位 mm L2 指锚杆外露长度 一般为 100mm 2 注浆压力的选择应考虑两方面因素 一是受注介质的工程地质和水文地质条件 二是浆液性质 注浆方式和注浆时间要求的浆液 扩散半径和结石体强度 注浆压力应满足条件 P0 E 2R0E 2n R0 E 衬砌材料极限抗剪强度 单位 mPa e 衬砌厚度 单位 m R0 筒形衬砌净半径 单位 m n 安全系数 取 2
