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1、,公路工程管理与实务,2017年4月8日,-公路隧道工程,本部份知识例年考题分布,本部份知识框架体系,2B314000公路隧道工程,2B314010 隧道工程2B314011隧道结构组成 一、概念及分类 按地层分为岩石隧道(软岩、硬岩)、土质隧道； 按所处位置分为山岭隧道、城市隧道、水底隧道； 按施工方法分为矿山法、明挖法，盾构法等； 按埋置深度分为浅埋和深埋隧道； 按断面形式分为圆形、马蹄形、矩形隧道等；,2B314000公路隧道工程,按国际隧道协会(ITA)定义的断面数值划分标准分为：特大断面(100m2以上） 大断面(50100m2) 中等断面(1050m2) 小断面(310m2) 极小
2、断面(23m2); 按车道 数分为单车道、双车道、多车道；,2B314000公路隧道工程,按照长度分为特长隧道：L3000m， 长隧道：3000 L1000m, 中隧道：1000L500m， 短隧道：L500m; 按隧道间的距离分为连拱、 小净距和分离式隧道。 按跨度分为小跨度隧道：BB9m，大跨 度隧道：18mB14m，超大跨度隧道：B18m。 11特长隧道是指长度大于（ ）m的隧道。2012 A1000 B2000 C3000 D5000,二、组成 隧道结构构造，由主体构造物和附属构造物两大类组成。 主体构造物通常指洞身衬砌和洞门构造物。 附属构造物是主体构造物以外的其他建筑物，是为了运营
3、管理、维修养护、给水排水、供蓄发电、通 风、照明、通信、安全等而修建的构造物。,(一）洞门类型及构造 洞门作用是保证洞口边坡的安全和仰坡的稳定，引离地表流水，减少洞口土石方开挖量。 1.洞门类型 洞门类型有： 端墙式、翼墙式、环框式、遮光式、削竹式等。,端墙式洞门 当地形开阔，石质基本稳定，边坡仰坡不高时，常采用端墙式洞门。其作用在于支护洞口仰坡，保持其稳定，并将仰坡水流汇集，向两侧排出。,翼墙式（八字墙式）洞门 当地质条件较差的围岩及需要开挖路堑的地段，地形等高线与线路近于正交地段，适用翼墙式洞门。 柱式洞门 当地形开阔，但地质条件较差，仰坡下滑可能性较大或端墙长度较长时，通常在端墙的中部设
4、置尺寸较粗大的柱墩24个，以增加端墙的稳定性。,削竹式 凸出式新型洞门 ，这类洞门是将洞内衬砌延伸至洞外，一般凸出山体数米。它适用于各种地质条件。构筑时可不破坏原有边坡的稳定性，减少土石方的开挖工作量，降低造价，而且能更好地与周边环境相协调。,南京老山隧道垭口环框式洞门,2.洞门构造 （1）洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不应小于1.5m，洞门端墙与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外围的高度不应小于1.0m，洞门墙顶应高出仰坡坡脚0. 5m以上。 （2）洞门墙应根据实际需要设置伸缩缝、沉降缝和泻水孔；墙身厚度不得小于0. 5m。 （3）洞门墙基础必须置于稳固的地基上，埋置足够的深度，保证洞门的稳
5、定性。,(二）明洞类型及构造 1.明洞类型 明洞主要分为拱式明洞和棚式明洞两大类。 按荷载分布，拱式明洞又可分为路堑对称型、路堑偏压型、半路堑偏压型和半路堑单压型。 按构造，棚式明洞又可分为墙式、刚架式、柱式等 9、明洞主要分为拱式明洞和( )明洞两类。 A.端墙式 B.棚式 C.环框式 D.遮光式 【标准答案】B,(二）明洞类型及构造 1.明洞类型 明洞主要分为拱式明洞和棚式明洞两大类。 按荷载分布，拱式明洞又可分为路堑对称型、路堑偏压型、半路堑偏压型和半路堑单压型。 按构造，棚式明洞又可分为墙式、刚架式、柱式等,2.明洞构造 （1）拱式明洞 拱式明洞主要由顶拱和内外边墙组成混凝土或钢筋混凝
6、土结构，整体性较好，能承受较大的垂直压力和侧压力。通常用作洞口接长衬砌的明洞，以及用明洞抵抗较大的塌方推力、范围有限的滑坡下滑力和支撑边坡稳定等。 （2）棚式明洞 受地形、地质条件限制，难以修建拱式明洞时，边坡有小量塌落掉块，侧压力较小时， 可以采用棚式明洞，棚式明洞由顶盖和内外边墙组成。,(三）衬砌 衬砌种类繁多，按隧道断面形状，分为曲墙、直墙、圆形、矩形以及喇叭口衬砌；按支护理论，分为整体式衬砌、复合式衬砌 和喷锚衬砌。 (四）附属设施 隧道的附属设施是指为确保交通安全和顺适而设置的通风设施、照明设施、安全设施、供配电设施、应急设施等。长度大于100m的隧道应设置照明；隧道照明灯具的防护等
7、级应不低于IP65。,2B314012隧道围岩分级 一、公路隧道围岩分级 隧道围岩分级的目的是设计、施工的基础。施工方法的选择、衬砌结构类型及尺寸的确定、隧道施工劳动定额、材料消耗标准的制定都要以围岩分级作为主要依据。公路隧道 围岩分级见表2B314012。,二、围岩分级的判定方法 (1)隧道围岩分级的综合评判方法宜采用两步分级，并按以下顺序进行： 根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本 质量指标，综合进行初步分级。 对围岩进行详细定级时，应在岩体基本质量分级基础上考虑修正因素的影响，修正岩体基本质量指标值。按修正后的岩体基本质量指标，结合岩体的定性特征综合评判
8、、 确定围岩的详细分级。,（3）围岩详细定级时，如遇下列情况之一，应对岩体基本质量指标进行修正： 有地下水； 围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用; 存在高初始应力。 9.不属于隧道围岩分级考虑的因素是（ ）。2013 A.岩石的坚硬程度 B.岩体的完整程度 C.岩石节理的发育程度 D.地下水的影响,答案C，坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素，地下水修正指标,2B314013隧道施工 1.隧道施工方法 隧道施工方法归纳如图2B314013所示。,2B314013隧道施工 1.隧道施工方法 隧道施工方法归纳如图2B314013所示。 26隧道施工方法有（ ）。2012 A矿山法 B移动
9、模架法 C顶推法 D新奥法 E支架现浇法 【参考答案】 A D 10.公路隧道主要开挖方法是( )。2014 A.明挖法 B.钻爆法 C.盾构法 D.盖挖法 【参考答案】B,27、山岭隧道施工常用的方法有( )2015 A.新奥法 B.盖挖法 C.沉管法 D.掘进机法 E.传统矿山法 【标准答案】ADE,（1）新奥法：是采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成的一个体系而形成的一种新的工程施工方法。新奥法的基本原则为：“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。 新奥法施工方法包括全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔墙法（简称CD法）和交叉 隔墙法（简称CRD法)、双侧壁导坑法。 （2）传统
10、的矿山法:是采用钻爆法开挖和钢木构件支撑的施工方法。 （3）隧道掘进机法：它是装置有破碎岩石的刀具，采用机械破碎岩石的方法开挖隧道，并将破碎的石碴传送出机外的一种开挖与出碴联合作业的掘进机械，能连续掘进。 （4）盾构法(Shield):是一种钢制的活动防护装置或活动支撑，是通过软弱含水层， 特别是河底、海底，以及城市中心区修建隧道的一种机械。,（5）明挖法：由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。 （6）盖挖法：是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部的工程在封闭的顶盖下进行施工，主体结构可以顺作，也可逆作。 （7
11、）浅埋暗挖法：是参考新奥法的基本原理，开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，充分调动围岩的自承能力，开挖后即时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联 合支护体系，有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。 (8)地下连续墙：也称混凝土地下墙、连续地中墙。它是将分段施工的单元地下墙连接 成连续的地下墙体，替代传统的木桩、钢桩、钢筋混凝土桩等，起挡土、承重、防水作用。,二、山岭隧道施工技术 (一）山岭隧道的洞口、明洞与浅埋段施工技术 1.洞口施工 开挖进洞时，宜用钢支撑紧贴洞口开挖面进行支护，围岩差时可用棚支护，支撑作业应紧跟开挖作业，稳妥前进。 2.明洞施工 （1）当边坡能暂时稳定时，可采用先墙
12、后拱法； （2）当边坡稳定性差，但拱脚承载力较好，能保证拱圈稳定时，可采用先拱后墙法； （3）半路堑式明洞施工时，可采用墙拱交替法，且宜先做外侧边墙，继作拱圈，再作内侧边墙； （4）当路堑式明洞拱脚地层松软，不能采用先拱后墙法施工时，可待起拱线以上挖成 后，采用跳槽挖井法先灌筑两侧部分边墙，再作拱圈，最后作其余边墙； （5）具备相应的机具条件时，可采用拱墙整体灌筑。,3.浅埋段施工 （1）根据围岩及周围环境条件，可优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或留核心土开挖法；围岩的完整性较好时，可采用多台阶法开挖。严禁采用全断面法开挖。 10、隧道浅埋段施工严禁才用的方法是( ) A.单侧壁导坑法 B.
13、双侧壁导坑法 C.全断面法 D.留核心土开挖法 【标准答案】C,（2）开挖后应尽快施作锚杆、喷射混凝土、敷设钢筋网或钢支撑。当采用复合衬砌 时，应加强初期锚喷支护。V级以下围岩，应尽快施作衬砌，防止围岩出现松动。 （3）锚喷支护或构件支撑，应尽量靠近开挖面，其距离应小于1倍洞跨。 （4）浅埋段的地质条件很差时，宜采用地表锚杆、管棚、超前小导管、注浆加固围岩 等辅助方法施工。,(二）山岭隧道的洞身开挖施工技术 开挖方法一般选择新奥法施工技术。岩石隧道的爆破应采用光面爆破或预裂爆破技术。 (三）山岭隧道的洞身支护与衬砌施工技术 选择支护方式时，应优先采用锚杆、喷射混凝土或锚喷联合作为临时支护。在软
14、弱围岩中采用锚喷支护时，应根据地质条件采取合适的超前支护形式，施做二衬时，应采用模板台车。,(四）山岭隧道的防排水施工技术 1.施工防排水 隧道两端洞口及辅助坑道洞(井）口应按设计要求及时做好排水系统； 覆盖较薄和渗透性强的地层，地表积水应及早处理。 洞内顺坡排水，其坡度应与线路坡度一致，洞内反坡 排水时，必须采取机械抽水。,洞内有大面积渗漏水时，宜采用钻孔将水集中汇流引入排水沟。其钻孔的位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等应作详细记录，以便在衬砌时确 定拱墙背后排水设施的位置。 洞内涌水或地下水位较高时，可采用井点降水法和深井降水 法处理。 严寒地区隧道施工排水时，宜将水沟、管埋设在冻结线
15、以下或采取防寒保温措施。洞顶上方设有高位水池时应有防渗和防溢水设施。当隧道覆盖层厚度较薄且地层中水渗透性较强时，水池位置应远离隧道轴线。 11.隧道洞内地下水位较高时，宜采用( )处理。A.表面排水B.设置截水沟C.井点降水D.设置急流槽【参考答案】C,2.结构防排水施工 （1）防排水结构物的断面形状、尺寸、位置和埋设深度应符合设计要求。 衬砌背后设置排水暗沟、盲沟和引水管时，应根据隧道的渗水部位和开挖情况适当选择排水设施位置，并配合衬砌进行施工。 衬砌背后采用压注水泥砂浆防水时，压浆地段混凝土衬砌达设计强度70%时，方可进行压浆， 压浆顺序应从下而上，从无水、少水的地段向有水或多水处，从下坡
16、方向往上坡方向，从两端洞口向洞身中间压浆。 （2）衬砌的施工缝和沉降缝采用橡胶止水带或塑料止水带防水时，止水带不得被钉子、钢筋和石子刺破,（3）复合式衬砌中防水层的施工：防水层应在初期支护变形基本稳定后，二次衬砌施作前进行。铺设前，宜先行试铺，并加以调整。防水层属隐蔽工程，二次衬裁砌灌筑前应检查防水层质量，做好接头标记，并填写质量检查记录。,2B314020 隧道施工测量和监控量测技术 2B314021隧道施工测量 一、一般规定 （2）隧道施工时应做好下列工作： 长隧道设置的精密三角网或精密导线网，应定期对其基准点和水准点进行校核; 洞外水准点、中线点应根据隧道平纵面、隧道长度等定期进行复核，洞内控制点应根据施工进度设定。 （5）隧道竣工后应提交贯通测量技术成果书、贯通误差的实测成果和说明、净空断面 测量和永久中线点、水准点的实测成果及示意图。,
