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文檔簡介

1、*職業(yè)技術(shù)學(xué)院交通學(xué)院隧道施工技術(shù)課程習(xí)題集任務(wù)一:了解隧道常識解釋名詞1、隧道建筑在地下的通道建筑物。工程中還常將未加護的毛洞稱為坑道。2、圍護指坑道周圍一定范圍內(nèi),對坑道穩(wěn)定有影響的那部分巖體?;虮硎鰹椋嚎拥乐車欢ǚ秶鷥?nèi),受隧道工程施工和使用中車輛荷載影響的那部分巖體。3、支護為維護圍巖穩(wěn)定而施作的人工結(jié)構(gòu)。4、隧道工程理論是人們對隧道及地下洞室工程問題的基本認識(即概念)、力學(xué)模型的模擬建立、工程措施的選擇原則以及工藝流程的設(shè)計思想的總和或核心表述。它體現(xiàn)人們對工程問題的基本認識和解決工程問題的基本策略。5、隧道工程設(shè)計是出于開拓并持續(xù)安全應(yīng)用地下通道空間的目的,勘察地形、地質(zhì)、地物等

2、環(huán)境條件,確定隧道位置,并根據(jù)隧道圍巖自穩(wěn)能力的強弱,選擇確定為保持隧道穩(wěn)定所需提供幫助的多少即需要的加固范圍,以及選擇確定支護的材料種類、結(jié)構(gòu)形式、力學(xué)性能、參與時機、施作方法、監(jiān)測方法、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等支護技術(shù)參數(shù),并評估支護的有效性和經(jīng)濟性的一系列工程規(guī)劃活動。6、隧道工程施工是指按照規(guī)定的使用目的、規(guī)定的設(shè)計要求、規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),使用適當(dāng)?shù)娜藛T、資金、機械、材料,運用適當(dāng)?shù)氖┕し椒ā⑹┕ぜ夹g(shù)和施工管理,在指定的地層中修建隧道及地下洞室建筑物的建筑活動。7、隧道施工方法隧道施工方法是開挖和支護等工序的組合。8、隧道施工技術(shù)是指在各種建筑環(huán)境條件下隧道施工過程中所需的各項技術(shù)手段和措施。9、隧道

3、施工管理是以履行施工合同為目的,建立和運行隧道施工管理體系,并在運行的過程中加以改進的過程方法。即對施工過程的計劃、實施、檢查、改進(PDCA)的程序和方法。簡要回答:1、隧道結(jié)構(gòu)是有哪幾部分組成的?隧道結(jié)構(gòu)是由圍巖、支護、洞口、附屬設(shè)施四部分組成的:2、隧道的種類、規(guī)模和工程特點?種類:行業(yè)習(xí)慣上常按隧道的作用將其劃分為交通隧道、輸水隧道、市政隧道、礦山隧道四類。專業(yè)上按隧道所處的地質(zhì)條件來分,可以分為土質(zhì)隧道和石質(zhì)隧道;按埋置的深度來分,可以分為淺埋隧道的深埋隧道;按隧道所在的位置來分,可以分為山嶺隧道、水下隧道、水底隧道和地鐵隧道等。規(guī)模:一般可從長度和斷面兩個方面來加以區(qū)分:1)我國公

4、路(鐵路)隧道的長度等級劃分為:長度在500m及以下為短隧道;長度在500m以上至1000m為中長隧道(鐵路隧道500m-3000m);長度在1000m以上至3000m為長隧道(鐵路隧道3000m-10000m);長度在3000m以上為特長隧道(鐵路隧道10000m以上)2)我國鐵路隧道的開挖斷面等級劃分為:斷面積在10及以下為小斷面;斷面積在10以上至50為中等斷面;斷面積在50以上至100為大斷面;斷面積在100以上為特大斷面。特點1)隧道工程主體結(jié)構(gòu)埋設(shè)于地面以下,因此,隧道周圍區(qū)域的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件對隧道施工是否能夠順利進行,起著重要的、甚至決定性的作用。地質(zhì)條件不同,則施工方案

5、會有較大的差異。2)隧道是一個狹長的建筑物,作業(yè)面受限,施工速度比較慢。往往使一些長大隧道的工期也比較長,成為新建線路上控制工程。3)與橋梁和線路工程相比,隧道施工受晝夜更替、季節(jié)變換、氣候變化等自然條件的影響較小,因此一般均可以常年全天候穩(wěn)定地安排施工,但在淺埋區(qū)段受地下水影響明顯時,應(yīng)注意規(guī)避。4)地下工程的施工環(huán)境較差,在施工過程中還可能進一步惡化。5)隧道是一種埋設(shè)于地下的大型隱蔽工程,建成困難,建好困囊,一旦建成要更改就更困難。6)隧道大多穿越崇山峻嶺,工地一般都位于偏僻的深山峽谷之中,往往遠離已有交通線,運輸不便,物資供應(yīng)困難。3、現(xiàn)代隧道施工技術(shù)的幾個基本概念1)隧道工程設(shè)計隧道

6、工程設(shè)計是出于開拓并持續(xù)安全應(yīng)用地下通道空間的目的,勘察地形、地質(zhì)、地物等環(huán)境條件,確定隧道位置,并根據(jù)隧道圍巖自穩(wěn)能力的強弱,選擇確定為保持隧道穩(wěn)定所需提供幫助的多少即需要的加固范圍,以及選擇確定支護的材料種類、結(jié)構(gòu)形式、力學(xué)性能、參與時機、施作方法、監(jiān)測方法、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等支護技術(shù)參數(shù),并評估支護的有效性和經(jīng)濟性的一系列工程規(guī)劃活動。2)隧道工程施工隧道工程施工是指按照規(guī)劃的使用目的、規(guī)劃的設(shè)計要求、規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),使用適當(dāng)?shù)娜藛T、資金、機械、材料,運用適當(dāng)?shù)氖┕し椒?、施工技術(shù)和施工管理,在指定的地層中修建隧道及地下洞室建筑物的建筑活動。3)隧道施工方法隧道施工方法是開挖和支護等工序的組合。隧

7、道工程常用的施工方法有:新奧法(NATM)、明挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法(Shield)、掘進機法、沉埋法。4)隧道施工技術(shù)隧道施工技術(shù)是指在各種建筑環(huán)境條件下隧道施工過程中所需的各項技術(shù)手段和措施。5)隧道施工管理隧道施工管理是以履行施工合同為目的,建立和運行隧道施工管理體系,并在運行的過程中加以改進的過程方法。即對施工過程的計劃、實施、檢查、改進(PDCA)的程序和方法。6)隧道工程理論隧道工程理論是人們對隧道及地下洞室工程問題的基本認識(即概念)、力學(xué)模型的模擬建立、工程措施的選擇原則以及工程流程的設(shè)計思想的總和或核心表達。它體現(xiàn)人們對工程問題的基本認識和解決工程問題的基本策略。4、隧道及地下

8、工程的兩大理論體系其核心內(nèi)容是如何表述的?有何區(qū)別?“松弛荷載理論”的核心內(nèi)容是:穩(wěn)定地巖體有自穩(wěn)能力,不產(chǎn)生荷載;不穩(wěn)定的巖體則可能產(chǎn)生坍塌,需要用支護結(jié)構(gòu)予以支撐。這樣,作用在支護結(jié)構(gòu)上的荷載就是圍巖在一定范圍內(nèi)由于松弛并可能塌落的巖體重力?!皣鷰r承載理論”的核心內(nèi)容是:圍巖穩(wěn)定顯然是巖體自身有承載自穩(wěn)能力;不穩(wěn)定圍巖喪失穩(wěn)定是有一個過程的,如果在這個過程中提供必要的幫助或限制,則圍巖仍然能夠進入穩(wěn)定狀態(tài)。兩種理論的根本區(qū)別是:在開挖坑道后或預(yù)計圍巖穩(wěn)定能力不足時,傳統(tǒng)的松弛荷載理論由于當(dāng)時的技術(shù)、材料的限制和對圍巖認識的不透,主要著力研究如何對圍巖施加外部的支撐(包括臨時性的鋼木構(gòu)件和永

9、久性的混凝土初襯),即更注意結(jié)果和對結(jié)果的處理。亦即將圍巖視為荷載的來源,繼而被動接受了開挖坑道后圍巖的任何變化結(jié)果,并采取直觀簡單的方法和結(jié)構(gòu)來承受圍巖壓力,以期維持圍巖的穩(wěn)定。而現(xiàn)代“圍巖承載理論”則是由于新技術(shù)、新材料的成功應(yīng)用和對圍巖認識的加深,主要著力研究如何對圍巖施加內(nèi)部的加固,即更注重過程和對過程的控制。亦即將圍巖視為隧道的結(jié)構(gòu)主體和承載主體,繼而主動控制開挖坑道后圍巖的變化過程,并采取積極有效地方法和措施以加固圍巖,以期充分利用圍巖固有的自穩(wěn)能力。5、現(xiàn)代隧道施工技術(shù)的發(fā)展方向表現(xiàn)在哪些方面?1)加強對施工中隧道地質(zhì)勘探和預(yù)報技術(shù)研究加強對施工中隧道地質(zhì)勘探和預(yù)報技術(shù)的研究和應(yīng)

10、用,避免發(fā)生突水、突泥、坍方等重大、特大工程事故,在今后隧道施工中將更為重要和突出。2)加強對圍巖動態(tài)量測技術(shù)及預(yù)報分析技術(shù)研究隧道施工階段,在憑經(jīng)驗不能準(zhǔn)確有效地判斷圍巖穩(wěn)定程度及其發(fā)展趨勢時,量測就是對圍巖穩(wěn)定程度和發(fā)展趨勢進行準(zhǔn)確判斷的有效手段,更是預(yù)報圍巖動態(tài)和指導(dǎo)施工、保障安全的可靠依據(jù)。3)加強對隧道施工機械化與成本關(guān)系的研究在我國人力資源豐富的條件下,機械化達到什么程度,才是技術(shù)、經(jīng)濟、工期、投資、社會等各方面都可以接受的平衡點,機械化程度與隧道工程投資(或施工成本)的關(guān)系如何,是值得深入研究的問題。4)加強對山嶺隧道掘進技術(shù)的研究開發(fā)更高效環(huán)保爆破器材,推廣應(yīng)用高效節(jié)能的鑿巖機

11、械。5)加強對初期支護技術(shù)及其耐久性的研究完善初期支護施工工藝(如使用液壓鑿巖臺車鉆眼等),提高初期支護的有效性,是保證施工質(zhì)量、保證施工安全的基本條件。如何保證結(jié)構(gòu)的可靠度,尤其是如何保證初期支護具有足夠的耐久性。6)加強對提高內(nèi)層襯砌施工速度及其整體性、防水性能的研究在高速鐵路和高速公路線上的隧道中,為增強襯砌的整體性,已經(jīng)不再允許先作墻拱后作仰拱,而是明確要求“完全順作”,也不再允許將仰拱分成左右兩幅施作。防水方面采取“多重防水技術(shù)”?!胺謪^(qū)隔離防排水技術(shù)”。7)加強對注漿加固(地層改良)技術(shù)的應(yīng)用研究應(yīng)特別加強地層改良技術(shù)如注漿加固技術(shù)、冷凍固結(jié)技術(shù)、電滲固結(jié)技術(shù)、超前小導(dǎo)管或超強管棚

12、注漿加固技術(shù)的應(yīng)用研究,以提高在不良地質(zhì)條件下隧道施工的安全性,具有十分重要的意義。8)加強對隧道施工現(xiàn)代管理方法的應(yīng)用研究9)促進勘察、設(shè)計、施工一體化趨勢在隧道施工過程中根據(jù)實際圍巖動態(tài)來進行支護設(shè)計當(dāng)然是最經(jīng)濟、合理和有效地??辈臁⒃O(shè)計、施工一體化的做法。任務(wù)二:認識隧道結(jié)構(gòu)單層襯砌主要是采用混凝土或鋼筋混凝土為材料就地模筑而成,也稱為“模筑襯砌”結(jié)構(gòu)層次單一、形狀比較復(fù)雜,受力不太合理,已經(jīng)很少使用。復(fù)合襯砌由初期支護和內(nèi)層襯砌組成。拼裝襯砌是將襯砌分解為管片,進行工廠預(yù)制,然后運到現(xiàn)場安裝。它既可以按傳統(tǒng)松弛荷載理論設(shè)計為單層襯砌,也可以按現(xiàn)代圍巖承載理論設(shè)計為內(nèi)襯砌,是一種有一定發(fā)

13、展前途的襯砌形式。立即承載荷載,施工速度快,但整體性差,受力狀態(tài)不太好,防水性能較差,在富水地層需要有較多的支持措施。初期支護初期支護是幫助圍巖獲得初步穩(wěn)定,并保證隧道施工期間的安全,以便挖除坑道內(nèi)巖體的一系列支護結(jié)構(gòu)和工程措施。后期支護(內(nèi)層襯砌)內(nèi)層襯砌一般是在施作初期支護并使圍巖變形基本穩(wěn)定后再施作的。錨噴支護錨噴支護是初期支護最基本的結(jié)構(gòu)形式,也是在常規(guī)條件下的隧道工程中使用最多的工程措施。錨噴支護就是錨桿(系統(tǒng)錨桿和局部錨桿),加噴射混凝土(素噴、網(wǎng)噴或鋼纖維噴射混凝土),有時加設(shè)鋼拱架(型鋼拱架或格柵鋼架)的組合。超前支護針對掌子面前方圍巖(包括將被挖出的巖體)而采用的一系列支護措

14、施。地層改良注漿加固是為了改良松散地層的工程力學(xué)性能,而將適宜的膠結(jié)材料按一定的注漿工藝注入到松散地層中的工程措施。也稱為“地層改良”。錨桿錨桿或錨索是用金屬或其它高抗拉性能的材料制作的一種桿狀構(gòu)件。噴射混凝土以壓縮空氣為動力,將摻有速凝劑的混凝土拌合料與水匯合成為漿狀,噴射到坑道的巖壁上并迅速凝結(jié)而成的細石混凝土。鋼拱架鋼拱架因其整體剛度和強度均較大,對圍巖松弛變形的限制作用更強,可及時阻止有害松動,也可以承受已發(fā)生的松弛荷載,保證坑道穩(wěn)定與安全,還可以作為超前支護的反支點。6、隧道支護結(jié)構(gòu)有哪幾種類型?其力學(xué)意義有何區(qū)別?單層襯砌,復(fù)合襯砌,拼裝襯砌。初期支護是幫助圍巖獲得初步穩(wěn)定,并保證

15、隧道施工期間的安全。內(nèi)層襯砌主要是承受后期圍巖壓力并提供安全儲備,保證隧道的長期穩(wěn)定和行車安全。7、隧道洞門有哪幾種結(jié)構(gòu)類型?洞口環(huán)框、端墻式洞門、翼墻式洞門三種8、隧道附屬設(shè)施有哪幾種?安全避讓設(shè)施(大小避車洞)、排水設(shè)施和電力及通訊信號的安放設(shè)施等。還有一些專門的構(gòu)造設(shè)備。如洞門的檢查梯、仰坡的截水溝、洞內(nèi)變壓器洞庫、電力牽引接觸網(wǎng)的絕緣梯車間、無人值守增音室等。9、隧道附屬設(shè)施的標(biāo)高設(shè)計要求?對于10km以上的特長隧道還應(yīng)考慮設(shè)置方向裝換場地(或稱回車道設(shè)置)。隧道內(nèi)緊急停車帶的間距一般可取為500-800m。超過2km以上的隧道必須考慮設(shè)置寬2.5m、長25-40m的緊急停車帶,間隔約

16、為750m。除了長度在100m以下,且常年干燥無水的地層以外,一般水文地質(zhì)條件下的隧道均應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施。任務(wù)三:認識圍巖穩(wěn)定性9、成洞的三種情形及影響圍巖穩(wěn)定地因素?1、圍巖工程地質(zhì)條件:主要是指圍巖所處的原始應(yīng)力狀態(tài);圍巖的破碎程度和結(jié)構(gòu)特征;圍巖的強度特性和變形特性;地下水的作用等條件。2、隧道工程結(jié)構(gòu)條件:主要是指隧道所處的位置;坑道的形狀(尤其是頂部形狀);坑道的大?。缍群透叨龋┑葪l件。3、隧道工程施工條件:主要是指施工方法(即對圍巖的擾動程度);施工速度(即圍巖的暴露時間);支護的施作時間(即其發(fā)揮作用的時機);支護的力學(xué)性能及其與圍巖的接觸狀態(tài)。自然成拱作用?即自然界地層的天然洞

17、室,其頂部形狀都趨向于形成穹隆形(拱形)10、地質(zhì)體工程地質(zhì)學(xué)中將這些地質(zhì)界面稱之為結(jié)構(gòu)面,將這些塊體稱之為結(jié)構(gòu)體,并將巖體看作是由結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體組成的具有結(jié)構(gòu)特征的地質(zhì)體。巖體巖體是在漫長的地質(zhì)歷史中,經(jīng)過造巖、構(gòu)造變形和次生蛻變而成的地質(zhì)體。圍巖指坑道周圍一定范圍內(nèi),對坑道穩(wěn)定有影響的那部分巖體。或表述為:坑道周圍一定范圍內(nèi),受隧道工程施工和使用中車輛荷載影響的那部分巖體。結(jié)構(gòu)體工程地質(zhì)學(xué)中將這些地質(zhì)界面稱之為結(jié)構(gòu)面,將這些塊體稱之為結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)面工程地質(zhì)學(xué)中將這些地質(zhì)界面稱之為結(jié)構(gòu)面。填充物?結(jié)構(gòu)特征指結(jié)構(gòu)體、結(jié)構(gòu)面及填充物的特征總和。具體包括結(jié)構(gòu)體的形狀、大小,結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、分布、規(guī)模

18、、密集程度、空間組合形式和表面形態(tài),填充物的性質(zhì)和充填狀況、含水情況等。11、巖體力學(xué)性質(zhì)的影響因素有哪些?變形特性、強度特性和結(jié)構(gòu)特征。有哪幾項結(jié)論?1、巖體的變形特性既不同于巖石(結(jié)構(gòu)體),也不同于結(jié)構(gòu)面,而是呈現(xiàn)為“四個階段”;2、巖體的變形都不是瞬間完成的,而是表現(xiàn)為或強或弱的“流變特性”;3、巖體的抗壓強度比巖石的抗壓強度低得多,且具有明顯的“各向異性”;4、巖體的抗剪強度主要受巖體內(nèi)結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)和形態(tài)所控制;5、巖體的結(jié)構(gòu)特征對其力學(xué)性質(zhì)有著重要影響,繼而影響著巖體的破壞形態(tài)。12、巖體的力學(xué)性質(zhì)是從哪幾個方面反映的?巖體的變形特性、強度特性和結(jié)構(gòu)特征。13、何謂巖體的流變特性?無

19、論是受壓或是受剪,巖體的變形都不是瞬間完成的,而是隨著時間的增長逐漸達到最終值的。巖體變形的這種時間效應(yīng),稱之為巖體的“流變特性”。何謂巖體的強度特性?14、巖體的結(jié)構(gòu)分為哪幾類?1)整體塊狀結(jié)構(gòu) 2)層狀結(jié)構(gòu) 3)碎裂結(jié)構(gòu) 4)散體結(jié)構(gòu)15、巖體原始應(yīng)力的一般特性有哪些?多面性和地殼構(gòu)造運動的多樣性。16、巖體垂直應(yīng)力一般特性有哪些?巖體垂直應(yīng)力隨深度增加而增大,并且主要表現(xiàn)為自重壓應(yīng)力。巖體水平應(yīng)力一般特性有哪些?1)水平應(yīng)力有明顯的區(qū)域性。2)水平應(yīng)力有強烈的方向性。3)水平應(yīng)力大多數(shù)為壓應(yīng)力,且隨深度增加而增大。17、應(yīng)力場巖體中任何一點都受到“地應(yīng)力”的作用,即巖體肯定總是存在于一定

20、的“應(yīng)力狀態(tài)”之中。工程中將巖體存在的應(yīng)力狀態(tài)稱為“應(yīng)力場”。應(yīng)力重分布將應(yīng)力狀態(tài)的改變稱之為“應(yīng)力重分布”。圍巖的應(yīng)力歷程指在隧道施工過程中,應(yīng)力巖體從一次應(yīng)力場經(jīng)歷二次應(yīng)力場,到達三次應(yīng)力場這樣一個應(yīng)力狀態(tài)改變的過程。圍巖的二次應(yīng)力場和位移場將改變過程中的應(yīng)力狀態(tài)稱為“二次應(yīng)力場”。18、圍巖的破壞失穩(wěn)形態(tài)有哪幾種?1)脆性破壞2)塊狀運動3)彎曲折斷4)松動解脫5)塑性變形19、對圍巖穩(wěn)定性的定性解釋有哪幾個方面?1)圍巖二次應(yīng)力狀態(tài)與其強度能力的關(guān)系2)圍巖二次應(yīng)力狀態(tài)與其變形能力的關(guān)系3)圍巖局部穩(wěn)定性與整體性的關(guān)系4)隧道結(jié)構(gòu)條件與圍巖穩(wěn)定性的關(guān)系5)隧道施工條件與圍巖穩(wěn)定性的關(guān)系

21、。20、圍巖的穩(wěn)定性分級的目的和原則?目的:為了工程應(yīng)用的便利,有必要將圍巖按其穩(wěn)定性的好壞(能力的強弱)劃分為有限個級別,以便于進行工程類比。原則:1、分級目的明確、形式簡單、級數(shù)適中; 2、分級指標(biāo)清晰、便于識別,易于區(qū)分; 3、分級數(shù)據(jù)易得、便于定量,易于劃分;21、鐵路(公路)隧道設(shè)計規(guī)范將隧道圍巖穩(wěn)定性分為幾級(類)?劃分為-共六個基本級別22、國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ86-85錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范將隧道圍巖穩(wěn)定性分為幾級(類)?六級任務(wù)四:理解隧道設(shè)計23、隧道在線路上的作用表現(xiàn)在哪幾個方面?穿越分水嶺,縮短線路長度;降低線路拔起高度,減緩線路坡度;穿過穩(wěn)定山體,避開不良地質(zhì)條件,獲得

22、線路穩(wěn)定。24、隧道總體平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計原則有哪些?宜直不宜曲,宜坡不宜平,盡量做大25、機車車輛限界是在統(tǒng)計了機車和車輛橫斷面最大輪廓尺寸的基礎(chǔ)上,考慮機車車輛技術(shù)改造預(yù)留空間需要,以及考慮列車裝載規(guī)章允許的擴大貨物后,都不允許超出的界限。直線建筑物接近限界隧道建筑限界鐵路/公路線上所有的建筑物不得侵入的范圍。凈空鐵路(公路)隧道凈空是指軌面(路面)以上襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間。26、隧道凈空確定依據(jù)?隧道凈空的大小應(yīng)以不侵入隧道建筑限界為準(zhǔn)。27、曲線隧道為什么要進行凈空加寬?1)由于曲線外軌超高引起車體內(nèi)傾所要求的加寬值2)由于車體平移所要求的加寬值28、鐵路曲線隧道的凈空加寬辦

23、法?當(dāng)隧道位于平面曲線半徑等于或小于250m的地段時,應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)加寬。29、隧道襯砌斷面的擬定方法?第一是選定襯砌斷面的大小,即確定所需內(nèi)輪廓(即凈空)的尺寸大小,保證車輛安全通過;第二是選定襯砌(指單層襯砌或內(nèi)層襯砌)斷面計算軸線的形狀,調(diào)整并保證襯砌結(jié)構(gòu)受力合理且形狀簡單;第三是選定單層襯砌或內(nèi)層襯砌的厚度,檢算并保證襯砌結(jié)構(gòu)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。30、隧道支護設(shè)計原則?“圍巖不穩(wěn),支護幫助,遇強則弱,按需提供,先柔后剛,量測監(jiān)控,動態(tài)調(diào)整”。設(shè)計程序?1、根據(jù)隧道使用年限及重要性,確定安全系數(shù)。2、在滿足直線建筑限界要求、功能要求和構(gòu)造要求,保證隧道凈空大小夠用的條件下,依據(jù)圍巖

24、穩(wěn)定能力的強弱、巖體結(jié)構(gòu)類型、圍巖壓力的作用和分布狀態(tài),應(yīng)用工程類比方法,初步擬定支護結(jié)構(gòu)的橫斷面幾何形狀和尺寸等各項支護參數(shù)。3、然后應(yīng)用理論計算方法檢算支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力及圍巖內(nèi)應(yīng)力,并調(diào)整橫斷面幾何形狀和尺寸,使支護受力狀態(tài)及圍巖應(yīng)力分布均趨于合理。4、在施工過程中隊“圍巖-支護”結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)動態(tài)進行必要而有效的現(xiàn)場監(jiān)控量測,以驗證各項參數(shù)的合理性,發(fā)現(xiàn)和控制施工過程中出現(xiàn)的不良狀況,并依據(jù)實際狀況的變化對相應(yīng)的支護參數(shù)乃至施工方案予以及時調(diào)整和修改。結(jié)構(gòu)類型?(一)初期支護(外層襯砌)1、錨噴支護(常規(guī)支護)2、超前支護(特殊支護)3、改良地層(特殊措施)(二)內(nèi)層襯砌(后期支護、二次襯砌

25、)31、工程實際中錨噴支護的設(shè)計方法如何?在工程材料、施工工藝和受力合理性等方面表現(xiàn)出明顯的特點和優(yōu)越性能。32、隧道設(shè)計規(guī)范提供的工程類比設(shè)計參數(shù)取值范圍?常用噴混凝土厚度一般在5cm-20cm之間,有時也用到25cm。錨桿間距在表中已有顯示,錨桿間距一般不宜大于其長度的一半,-級圍巖中錨桿間距宜為1.0m左右,且不得大于規(guī)范規(guī)定的最大間距。任務(wù)五:認識隧道施工方法33、隧道施工方法有哪幾類?1)礦山法2)新奧法3)明挖法4)蓋挖法5)盾構(gòu)法6)掘進機法7)沉埋法適用條件及選擇原則?表5-1 隧道施工方法及其使用條件礦山法(背板法)新奧法(錨噴構(gòu)筑法)明挖法蓋挖法盾構(gòu)法掘進機法沉埋法山嶺隧道

26、適用適用、最常用淺埋段適用軟巖段適用使用淺埋隧道(軟巖、土質(zhì))可用加特殊措施適用適用適用適用水下隧道(水下地層中)硬巖段適用軟巖段適用適用隧道施工方法的選擇原則是:應(yīng)根據(jù)實際隧道工程上述三個方面的條件,尤其是圍巖工程地質(zhì)條件,充分研究、綜合考慮,選擇適當(dāng)?shù)氖┕し椒?,并根?jù)各方面條件的變化及時調(diào)整和改變施工方法。所選施工方法必須與圍巖的自穩(wěn)能力和被挖除巖體的堅硬程度相適應(yīng),并盡量減少對圍巖的擾動、盡量保持圍巖的自穩(wěn)能力不顯著降低、盡量利用圍巖自穩(wěn)能力、有效保證圍巖穩(wěn)定。所選施工方法必須與工程地質(zhì)條件的變化相適應(yīng)。所選施工方法必須與隧道斷面大小、形狀、以及洞室的組合情況相適應(yīng)。所選施工方法必須與施

27、工技術(shù)水平相適應(yīng),并能夠滿足施工安全的要求、滿足作業(yè)空間的要求、滿足施工速度的要求、滿足施工成本控制的要求、滿足工程質(zhì)量的要求、滿足環(huán)境保護的要求、滿足施工組織和管理方面的要求。34、傳統(tǒng)礦山法(背板法)基本的程序? 優(yōu)缺點及基本原則有哪些?優(yōu)缺點:礦山法將圍巖與單層襯砌之間的關(guān)系等同于地上工程的“荷載(圍巖)-結(jié)構(gòu)(襯砌)”力學(xué)體系。它作為一種維持坑道穩(wěn)定的措施,是很直觀和奏效的,也很容易被施工人員理解和掌握。但由于襯砌的實際工作狀態(tài)很難與設(shè)計工作狀態(tài)達成一致,以及存在的臨時支撐難以側(cè)換等一些問題,在一定程度上限制了它的發(fā)展和應(yīng)用。礦山法施工的基本原則可以歸納為“少擾動、早支撐、慎撤換、快襯

28、砌”。35、新奧法(NATM)施工的基本程序?圖5-2 新奧法施工的基本程序基本原則有哪些?“少擾動、早錨噴、勤量測、緊封閉”。36、新奧法與傳統(tǒng)的礦山有何異同點?都是采用鉆研爆破方式掘進,但二者支護方式有著顯著地不同,二者的施工原則和理論解釋也不同。37、需要采用超前支護或預(yù)先進行地層改良的情形有哪些?當(dāng)隧道圍巖堅硬完整時,或=或者圍巖雖然比較軟弱破碎,當(dāng)?shù)貞?yīng)力不很大,埋置深度較大時,隧道上覆巖體的自然成拱作用較好,工作面穩(wěn)定,既不易受地面條件的影響,圍巖松弛變形也不致于波及地表。38、明挖法分為哪幾種?按照對邊坡維護方式的不同,淺埋明挖法可分為放坡明挖法、懸臂支護明挖法、圍護結(jié)構(gòu)加支撐明挖

29、法。39、蓋挖法的種類、施作順序?按照蓋板下土體挖除和主體結(jié)構(gòu)施作的順序,淺埋蓋挖法可以分為蓋挖順作法和蓋挖逆作法?!吧w挖順作法”是在蓋板的保護下由上至下逐層分塊挖除并逐次分段施作隧道襯砌結(jié)構(gòu)?!吧w挖逆作法”是在蓋板的保護下,逐層分塊挖除并逐次施作隧道襯砌結(jié)構(gòu)。蓋挖法的優(yōu)點、蓋挖法的適用條件?三、蓋挖法的優(yōu)點由于優(yōu)先安排蓋板施作,可以快速恢復(fù)地面原狀,從而最大限度地減少施工對地面交通和生活的干擾;又由于有蓋板的保護,從而使得地下施工更為安全。四、蓋挖法的適用條件蓋挖法主要使用于城市地鐵特淺埋隧道及地下工程中,尤其適用于地鐵車站等地下洞室建筑物的施工。其中蓋挖順作法主要適用于單層地鐵車站施工;蓋

30、挖擬作法主要適用于多層地鐵車站施工。但應(yīng)當(dāng)注意的是,采用蓋挖逆作法施工時,應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)體系受力狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,以保證結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)良好。40、盾構(gòu)的種類、優(yōu)缺點及適用的地層條件?盾構(gòu)的類型很多,可按盾構(gòu)的斷面形狀,挖掘方式,盾構(gòu)前部構(gòu)造和排水與穩(wěn)定開挖面方式進行分類。按盾構(gòu)斷面形狀可分為:圓型、拱型、矩形和馬蹄形四種。圓形因其抵抗地層中的土壓力和水壓力較好,襯砌拼裝簡便,可采用通用構(gòu)件,易于更換,因而應(yīng)用較廣泛。按挖掘方式可將分為:手工挖掘式、半機械挖掘式和機械挖掘式三種。按盾構(gòu)前部構(gòu)造可將分為:敞胸式和閉胸式二種。按排除地下水與穩(wěn)定開挖面的方式可分為:人工井點降水、泥水加壓、土壓平衡式的無氣壓盾

31、構(gòu);局部氣壓盾構(gòu);全氣壓盾構(gòu)等。隨著隧道與地下工程的發(fā)展,盾構(gòu)機械的種類越來越多,適用性也越加廣泛。一般而言,盾構(gòu)法主要適用于軟弱地質(zhì)條件下進行暗挖法施工,最適于在松軟含水地層中修建隧道,如在江河中修建水底隧道,在城市中修建地下鐵道及各種市政設(shè)施。有資料顯示,盾構(gòu)法一般適宜于長隧道施工,對于短于750m的隧道被認為是最不經(jīng)濟的。常用盾構(gòu)的性能和適用條件見表5-2.表5-2 常用盾構(gòu)的性能和使用的地層條件構(gòu)造類型挖掘方式盾構(gòu)名稱出土措施及開挖面穩(wěn)定措施適用的地層條件附注敞胸式盾構(gòu)手工挖掘普通盾構(gòu)臨時擋板支撐千斤頂穩(wěn)定性尚可的松散地層根據(jù)需要加以氣壓、人工井點降水及其它地層加固等輔助棚式盾構(gòu)將開挖

32、面分成幾層,利用砂的安息角和棚的摩擦阻力使開挖面穩(wěn)定無壓力砂性土地層網(wǎng)絡(luò)式盾構(gòu)利用土和鋼制網(wǎng)狀格柵的摩擦阻力使開挖面穩(wěn)定硬塑性黏土、淤泥半機械挖掘反鏟式盾構(gòu)手掘式盾構(gòu)裝上反鏟式挖土機出土穩(wěn)定性較好的硬土地層旋轉(zhuǎn)式盾構(gòu)手掘式盾構(gòu)裝上軟巖掘進機出土石質(zhì)軟巖旋轉(zhuǎn)刀盤式盾構(gòu)面板加單刀盤或多刀盤破巖較穩(wěn)定的軟巖、硬土地層插刀式盾構(gòu)千斤頂頂推插板,機械或人工挖土穩(wěn)定性尚可的硬土地層閉胸式盾構(gòu)手工挖掘半擠式盾構(gòu)胸板局部開挖,依靠千斤頂推力使土砂從開孔中擠出或自然流出軟塑性黏土、淤泥需要時可增加輔助措施全擠式盾構(gòu)盾構(gòu)胸板無孔,不進土,完全擠入淤泥地層中流塑性軟土、淤泥半機械挖掘局部氣壓盾構(gòu)面板與隔板間加氣壓有

33、壓水松軟地層不再加設(shè)其它輔助措施泥水加壓盾構(gòu)面板與隔板間加有壓泥水有壓水沖擊層、洪積層土壓平衡盾構(gòu)面板隔板間充滿土砂,產(chǎn)生的壓力和開挖處的地層壓力保持平衡軟塑性淤泥、淤泥夾層需要時可增加輔助措施網(wǎng)絡(luò)式擠壓盾構(gòu)胸板為網(wǎng)絡(luò),土體通過網(wǎng)絡(luò)孔擠入盾構(gòu)軟塑性、流塑性淤泥41、掘進機法的工作原理、優(yōu)缺點?破巖機的工作原理是:利用立足于洞壁上的支撐提供頂推反力,在頂推壓力條件下旋轉(zhuǎn)刀盤,帶動盤刀在巖面上滾動,并以靜壓方式切削破巖,并在循環(huán)掘進過程中同步完成對已暴露圍巖的初期支護。二、全斷面掘進機法的優(yōu)缺點雖然鉆爆法仍是當(dāng)前山嶺隧道施工的最普遍的方法,而且是掘進機法不能取代的。但隨著掘進機技術(shù)的發(fā)展和機械性能

34、的改進,掘進機法也表現(xiàn)出鉆爆法不可比擬的優(yōu)缺點。與礦山法等其它施工方法相比,掘進機法的特點是其掘進、出渣、初期支護、管片襯砌可以同步進行,施工過程是連續(xù)的,具有“工廠化”的特點。因此掘進機法具有施工速度快、機械化程度高、工序簡化緊湊、對底層擾動小、超欠挖量最小、洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境條件好、施工安全度高、工人勞動強度較小等優(yōu)點。但掘進機法受地質(zhì)條件的限制較大,它主要適用于巖體完整性較好的地層中;隧道斷面形狀限制為圓形;一次性設(shè)備投資大;一臺掘進機能夠開挖的斷面尺寸(直徑)固定,不可改變;整套機械的使用壽命有限,需要在現(xiàn)場組裝、拆缷,轉(zhuǎn)移不便;需要有熟練的技術(shù)工人,對管理水平的要求也更高。42、掘進機的種

35、類及使用的地層條件?山嶺隧道全斷面掘進機(簡稱TBM)按護盾形式分為敞式、單護盾和雙護盾三種。目前使用較多的主要是開敞式和單護盾全斷面掘進機,且主要應(yīng)用于硬巖地層的隧道掘進。開敞式掘進機主要適用于圍巖穩(wěn)定性較好的堅硬完整石質(zhì)巖體地層的隧道中。單護盾掘進機主要適用于圍巖穩(wěn)定性不太好的一般破碎的軟巖地層或硬土層的隧道中。雙護盾掘進機在硬巖及軟巖中都可以使用,尤其在圍巖穩(wěn)定性較差的破碎的軟巖地層或硬土地層的隧道中。43、沉埋法的主要施工程序、使用條件及優(yōu)點?沉埋法是先在隧址附近修建的臨時干塢內(nèi)或利用船廠的船臺預(yù)制管段,預(yù)制的管段用臨時隔墻封閉起來;同時在設(shè)計的隧道位置挖好水底基槽;然后將管段浮運到隧

36、道位置的上方;定位并向管段內(nèi)灌水壓載,使其下沉到水底及槽內(nèi);將相鄰管段在水下連接起來并作防水處理;最后進行基礎(chǔ)處理并回填覆土,打通臨時隔墻即成為水底隧道。1、沉管法施工條件好。沉管隧道施工時,除接縫防水處理需要少數(shù)潛水進行水下作業(yè)外,管段預(yù)制在岸上或船塢上作業(yè),其余基槽開挖、管段浮運、管段沉放、基礎(chǔ)處理、覆土回填等主要工序都屬于水上或水中作業(yè),也無需氣壓作業(yè),因此施工條件好,施工較為安全,從而避免了在水下地層中進行坑道開挖和支護作業(yè)及其各項困難,這一點是其它施工方法不可比擬的。2、沉管隧道可淺埋,與兩岸道路銜接容易。由于沉管隧道可淺埋,與埋深較大的盾構(gòu)法施工的隧道相比,沉管隧道路面標(biāo)高可抬高,

37、這樣,與岸上道路很容易銜接,無需做較長的引道,縱斷面線型較好,線路條件也好。3、對河床地質(zhì)條件、水文條件適應(yīng)能力強。由于沉管受到水浮力,作用于地基的荷載較小,因而對各種地質(zhì)條件適應(yīng)能力較強。因此沉埋法施工的隧道所需的基槽深度較淺,相應(yīng)的基槽開挖和基礎(chǔ)處理的施工技術(shù)比較簡單。即使是在深水中進行基槽開挖、管段浮運、沉放和基礎(chǔ)處理作業(yè),以及保證隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,對于潮差和流速的影響也不難解決,如美國舊金山海灣地鐵隧道的水面至管段基底深達40.5m,比利時安特衛(wèi)普斯?fàn)柕滤淼捞幩魉俣冗_3m/s,依然成功修建沉埋隧道。4、沉管隧道可做成大斷面多車道結(jié)構(gòu)。由于采用先預(yù)制后浮運沉放的施工方法,故可將隧道橫向尺

38、寸做大,一個公路隧道橫斷面可同時容納4-8各車道,而盾構(gòu)隧道施工時受盾構(gòu)尺寸的影響不可能將隧道橫斷面做得很大,一般為公路雙車道隧道或鐵路單線隧道。5、沉管隧道防水性能好。由于每節(jié)預(yù)制管段很長,一般約100m左右(而盾構(gòu)隧道預(yù)制管片每一環(huán)長度僅為1m左右),管段接縫數(shù)量很少,漏水的機會與盾構(gòu)管片相比成百倍的減少。而且沉管接頭采用水力壓接法后,可達到滴水不漏的程度,這一特點對水底隧道的運營至關(guān)重要。6、沉埋隧道施工工期短。由于岸上管段預(yù)制和水下基槽開挖可同時經(jīng)行;而且每節(jié)預(yù)制管段很長,管段數(shù)量少,一條沉管隧道只用幾節(jié)預(yù)制管段(廣州珠江隧道只用5節(jié)預(yù)制管段,每節(jié)長22m-120m不等),管段浮運沉放

39、也較快,對水上航運的干擾較小,這就使沉管隧道的施工工期與其它施工方法相比要短得多。特別是在水上航運繁忙的河道上建設(shè)水底隧道,而管段預(yù)制地點又離隧道位置較遠時。仍具有優(yōu)勢。7、沉管隧道造價低。由于沉管隧道水底挖基槽的土方數(shù)量少,而且比地下挖土單價低;管段預(yù)制整體制作與盾構(gòu)隧道管片預(yù)制相比費用也低;管段接縫少,接縫處理費用就低。因此沉管隧道與盾構(gòu)隧道相比,每延米綜合單價就低。而且由于沉管隧道埋置較淺,隧道總長比深埋地下隧道要短得多,這樣總造價可大幅度降低,運營費用也較低。任務(wù)六:坑道開挖與出渣運輸技術(shù)第一項 開挖方法44、開挖面的支承作用開挖面前方將被挖除而尚未挖除的巖體,對已開挖區(qū)段的圍巖起著一

40、定的約束作用,這種約束作用稱為開挖面的支承作用或縱向成拱作用。45、開挖方法指對地下空間開挖成形的方法。45-1、圍巖的相對穩(wěn)定性圍巖相對于開挖面大小表現(xiàn)出來的穩(wěn)定性,稱為相對穩(wěn)定性。46、開挖輪廓線的確定如何確定?開挖坑道后,圍巖因失去部分約束而產(chǎn)生向坑道方向的收縮變形,保證圍巖變形完成后,坑道斷面大小仍能滿足設(shè)計要求(保證襯砌厚度)。施工開挖輪廓線應(yīng)在設(shè)計開挖輪廓線的基礎(chǔ)上適當(dāng)加大。預(yù)留變形量如何確定?可采用工程類比法確定,設(shè)計單位都在設(shè)計文件中根據(jù)圍巖級別及斷面大小給出一個估計的預(yù)留變形量值,施工單位可根據(jù)實際施工過程中對圍巖變形進行量測所獲得的數(shù)據(jù),分析確定并予以適當(dāng)調(diào)整。47、常用的

41、開挖方法有哪幾種?1、全斷面開挖法2、臺階開挖法3、分部開挖法各開挖方法的優(yōu)缺點、使用范圍?全斷面開挖法的適用條件全斷面開挖法主要適用于圍巖穩(wěn)定性很好和隧道斷面不太大的條件下。全斷面開挖的優(yōu)、缺點全斷面開挖,在同一個工區(qū)是單工作面單循環(huán)作業(yè),便于施工組織和管理。但單循環(huán)作業(yè)對各工序的作業(yè)能力的利用率不高。圖6-2 全斷面開挖法1-全斷面開挖;2-錨噴支護全斷面開挖,有較大的斷面進尺比(即開挖斷面面積與掘進進尺之比=S/L),既便于機械破巖作業(yè)或鉆眼爆破作業(yè),又可以獲得較好的破巖效果。全斷面開挖,減少了分塊開挖次數(shù),從而減少對圍巖的擾動次數(shù)。但在爆炸破巖時,每次爆破震動的強度較大。因此要求進行嚴(yán)

42、格的控制爆破設(shè)計,尤其是對于穩(wěn)定性較差的圍巖。全斷面開挖,圍巖應(yīng)力重分布的次數(shù)少,有利于保持圍巖的自穩(wěn)能力;且便于初期支護作業(yè),便于及時形成力學(xué)意義上的封閉的承載環(huán),從而獲得基本穩(wěn)定的洞室。全斷面開挖,可以爭取較大的作業(yè)空間和使用大型配套施工機械,施工速度也較快。但開挖面大,圍巖相對穩(wěn)定性降低,且每循環(huán)工作量相對較大,因此要求具有較強的開挖能力、出渣能力和相應(yīng)的支護能力。臺階開挖法的使用條件臺階開挖法主要適用于圍巖穩(wěn)定性較好,但隧道斷面較大的條件下,或者隧道斷面不太大,但圍巖穩(wěn)定性較差的條件下。臺階開挖法的優(yōu)、缺點將上、下半斷面合為一個作業(yè)面同步開挖,與全斷面開挖法基本相同,可以有足夠的工作空

43、間和較快的施工速度。若將上、下半斷面分兩次開挖,則兩個工作面之間相互干擾較大,實際工程中較少采用。圖6-3 臺階開挖法1-上、下半斷面同步開挖;2-上、下半斷面同步錨噴支護臺階開挖法將隧道下半斷面滯后開挖,掌子面始終保留一個微臺階,既有利于開挖面的穩(wěn)定和圍巖的穩(wěn)定,也給上部提供了一個工作平臺,便于上部進行各項作業(yè)。尤其是上部開挖并施作初期支護后,下部作業(yè)就較為安全,但應(yīng)注意的是下部開挖作業(yè)對上部已作支護的影響。臺階開挖法既可以采用大型施工機械,也可以采用中小型施工機械,其出渣、進料運輸方面也與全斷面開挖法基本相同。臺階開挖法在遇到前方圍巖地質(zhì)條件的突變(如突變?yōu)檐浫跗扑?、突水、泥石流、或溶洞?/p>

44、時,其防御性要好一些,相對于全斷面開挖法而言,可以避免造成較大的損失,并且可以比較方便地轉(zhuǎn)換為留核心土環(huán)形開挖法或其它分部開挖法。分部開挖法的適用條件分部開挖法主要適用于隧道斷面較大或圍巖穩(wěn)定性較差的條件下。分部開挖法的優(yōu)、缺點分部開挖法將隧道斷面分為幾個小斷面逐次開挖,使每個小斷面坑道的開挖跨度較小,小斷面坑道圍巖的相對穩(wěn)定性顯著增強,且坑道斷面較小時也便于進行圍巖局部支護。因此分部開挖法主要適用于設(shè)計斷面較大或圍巖軟弱破碎嚴(yán)重穩(wěn)定性較差的隧道中。分部開挖法由于作業(yè)面較多,各工序相互干擾較大,且增加了對圍巖的擾動次數(shù),若采用鉆爆掘進,則更不利于圍巖的穩(wěn)定,施工組織和管理的難度亦較大。導(dǎo)坑超前

45、開挖,有利于提前探明地質(zhì)情況,并予以及時處理。但若采用的導(dǎo)坑斷面過小,則施工速度就較慢。48、開挖方法的選擇原則?應(yīng)主要考慮圍巖的穩(wěn)定性,隧道設(shè)計斷面大小和形狀,開挖對圍巖的擾動,施工過程中巖體應(yīng)力重分布和結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換等因素的影響;同時兼顧考慮作業(yè)空間大小、支護條件和作業(yè)能力、工期要求、工區(qū)長度、經(jīng)濟性等因素的影響,進行綜合分析,選用既有利于圍巖穩(wěn)定,又滿足作業(yè)空間等要求的開挖方法。49、隧道開挖應(yīng)遵循的基本原則有哪些?隧道開挖方法的選擇就是要確定橫向分部開挖面的大?。▽挾壬疃龋┖涂v向分段挖進的深度,及其動態(tài)調(diào)整措施。第二項 掘進方式50、掘進方式指對坑道范圍內(nèi)的巖體的挖掘方式(破巖方式)。巖

46、體的抗破壞性巖體的堅固性和巖體的抗爆破性51、常用的掘進方式有哪幾種?鉆眼爆破掘進、全斷面掘進機掘進、自由斷面掘進機掘進、人工掘進四種。各掘進方式的優(yōu)缺點、使用范圍?1)爆炸破巖對圍巖的擾動較大,導(dǎo)致圍巖穩(wěn)定降低,有時由于爆破震動致使圍巖產(chǎn)生坍塌,故一般只適用于圍巖穩(wěn)定性較好的石質(zhì)巖體隧道中。但隨著控制爆破技術(shù)的發(fā)展,爆破法的應(yīng)用范圍也逐漸加大,如用于軟石及硬土的松動爆破。鉆眼爆破掘進是一般山嶺隧道工程中最常用的掘進方式。鉆眼爆破需要專用的鉆眼設(shè)備及消耗大量炸藥等爆破材料,并只能分段循環(huán)掘進。2)全斷面掘進機是采用裝在掘進機前端的圓形刀盤中的切削力來破碎巖體的,它可以一次完成隧道圓形斷面掘進。

47、全斷面挖掘機避免爆破震動對圍巖的破壞,掘進時對圍巖的擾動破壞較小,自身的破巖能力較強,故一般適用于圍巖完整性和穩(wěn)定性較好硬巖地層中。機械化、集成化程度很高,施工速度快。(見特殊施工方法第二項)。3)自由斷面挖掘機掘進是采用裝在可移動式機械臂上的切削頭來破碎巖體,并逐步完成隧道斷面成型的。自由斷面挖掘機避免爆破震動對圍巖的破壞,掘進時對圍巖的擾動破壞小,但自身的破壞能力較小,故一般適用于圍巖穩(wěn)定性較差的軟巖隧道及土質(zhì)隧道中,尤其適用于配合敞胸式盾構(gòu)施工。4)人工掘進對圍巖的擾動破壞小,有利于保持圍巖原有的穩(wěn)定能力,但人工掘進速度較慢,勞動強度較大,安全性差,故一般適用于圍巖穩(wěn)定性較差的土質(zhì)隧道或

48、軟巖隧道中。只在特殊地質(zhì)條件或特小斷面的隧道工程中偶有采用。如在不能采用爆破掘進的軟弱破碎圍巖和土質(zhì)隧道中,若隧道工程量不大,工期要求不太緊,又無機械或不宜采用機械掘進時,則可以采用人工掘進。52、隧道掘進方式的選擇原則?掘進方式的選擇原則是:應(yīng)主要考慮坑道范圍內(nèi)被挖除巖體的堅固性,掘進方式對圍巖的擾動程度、圍巖的抗擾動能力(即其穩(wěn)定性),其次要考慮開挖方法、作業(yè)空間大小、機械配備能力、工期要求、工區(qū)長度、經(jīng)濟性等因素的影響,進行綜合分析,選用既經(jīng)濟、快速,又不嚴(yán)重影響圍巖穩(wěn)定的掘進方式。53、隧道掘進應(yīng)遵循的基本原則有哪些?隧道掘進方式的選擇就是要確定每一部分巖體的破巖挖除方式,以及破巖時對

49、圍巖擾動的控制措施。原本充塞在隧道所在位置的巖體,其軟硬程度和破碎程度各不相同,要破碎并挖除這些巖體的難易程度不盡相同;反之,不同的掘進方式對圍巖的擾動程度是不同的。掘進方式是影響圍巖穩(wěn)定地又一重要因素,不同的巖體和圍巖,適宜采用的破巖方式也不盡相同。第三項 鉆眼機具和爆破材料54、常用的鑿巖機有哪幾種?風(fēng)動鑿巖機和液壓鑿巖機各有什么優(yōu)缺點?風(fēng)動鑿巖機俗稱風(fēng)鉆,它的優(yōu)點是具有結(jié)構(gòu)簡單,制造維修簡便,操作方便,使用安全,其缺點是能耗高,鉆眼速度慢。液壓鑿巖機與風(fēng)動鑿巖機比較,具有以下主要優(yōu)點:液壓鑿巖機的液壓系統(tǒng)設(shè)計配套合理,對能量利用率高,可達30%-40%,而風(fēng)動鑿巖機對能量的利用率僅有15

50、%。且機械潤滑條件好,各主要接機械零件使用壽命較長。液壓鑿巖機集機、電、液一體化,構(gòu)造復(fù)雜,重量較大,多需安裝在專用的臺車上使用。液壓鑿巖機的工作噪聲比風(fēng)動鑿巖機低10dB-15dB;也沒有像風(fēng)鉆那樣的排氣,工作面沒有霧氣,空氣較清晰,工作環(huán)境較好。液壓鑿巖機能自動調(diào)節(jié)沖擊頻率、扭矩、轉(zhuǎn)速和推力等參數(shù),以適應(yīng)不同性質(zhì)的巖石,提高鑿巖功效;液壓鑿巖機比風(fēng)動鑿巖機的鉆眼速度快50-150%。在花崗巖中純鉆進速度可達170cm/min-200cm/min.55、炸藥的性能包括哪些方面?1、感度2、爆速3、威力4、猛度5、爆炸穩(wěn)定性6、最佳密度7、臨界直徑8、殉爆距離9、管道效應(yīng)10、安定性感度是指炸

51、藥在外界起爆能作用下發(fā)生爆炸反應(yīng)的難易程度,也就是炸藥對外能的需要程度。爆速炸藥爆炸時的化學(xué)反應(yīng)速度稱為爆速.威力炸藥爆炸時對周圍介質(zhì)作功的能力稱為威力。猛度炸藥爆炸時對與之接觸的固體介質(zhì)的局部破壞能力稱之為猛度。安定性指其物理、化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性。56、炸藥的爆炸穩(wěn)定性指炸藥經(jīng)起爆后,能否連續(xù)、完全爆炸的能力。裝藥的最佳密度炸藥穩(wěn)定爆炸,且爆速最大時的裝藥密度稱為“最佳密度”。裝藥的臨界直徑“臨界直徑”是在柱狀裝藥時被動藥卷能發(fā)生殉爆的最小直徑min.。裝藥的殉爆距離被動藥卷能發(fā)生殉爆的最大距離來表示被動藥卷的殉爆能力。裝藥的管道效應(yīng)這股空氣沖擊波速度比炸藥的爆炸速度更高,未爆炸藥被壓縮到臨界

52、密度以上,導(dǎo)致斷爆,這種現(xiàn)象稱為“管道效應(yīng)”。57、工程常用的炸藥品種有哪些?1、銨梯炸藥2、漿狀炸藥和水膠炸藥3、乳化炸藥4、硝化甘油炸藥采用柱狀裝藥時,藥卷的尺寸規(guī)格有哪些?藥卷直徑有22mm、25mm、32mm、35mm、40mm等,長度165mm-500mm58、雷諾爾導(dǎo)爆管的優(yōu)點有哪些?塑料導(dǎo)爆管具有抗電、抗火、抗沖擊性能好;起爆傳爆性能穩(wěn)定,甚至扭結(jié)、180對折、局部斷藥、管端對接仍能正常傳爆;安裝簡單;使用方便;價格便宜;運輸和使用中抗破壞能力強;且可作為非危險品運輸?shù)葍?yōu)點。59、雷管的延期時間遲發(fā)電雷管的延期時間是在即發(fā)雷管中加裝延期藥來實現(xiàn)的。延期時間的長短均用雷管段數(shù)來表示

53、。雷管段數(shù)越大,延期時間越長。起爆能力第四項 爆破方法60、隧道工程鉆眼爆破的基本要求有哪些?1、爆破應(yīng)盡量減少對圍巖的擾動和對初期支護的破壞;2、爆破后坑道斷面形狀和尺寸達到施工規(guī)范要求;最大超挖10-15cm,一般不允許欠挖,只在堅硬石質(zhì)條件下,允許有限欠挖,坑道周邊輪廓圓順,周邊炮眼殘痕滿足規(guī)范要求。3、爆破后掘進進尺達到施工設(shè)計要求,掌子面平整,炮根短淺;4、爆破后的石渣塊度大小適中,拋擲范圍相對集中,便于裝渣作業(yè);5、兩次爆破之間的銜接臺階尺寸不大于15cm;6、鉆眼工作量少,炸藥等爆破材料耗用量少;7、防止對周圍設(shè)備的破壞,減少對環(huán)境尤其是水的污染。61、掏槽爆破原理就是在一個較小

54、范圍內(nèi)鉆孔并裝入足夠量的炸藥(相對集中),先炸出一個小型“槽口”,為此后的爆破開辟出較多的臨空面;然后逐層將槽口擴大至設(shè)計的斷面大小和形狀隧道掘進常用何種爆破方法?掏槽爆破62、如何確定掘進速度V、掘進進尺L、循環(huán)時間T?掘進進尺L、循環(huán)時間T和日循環(huán)次數(shù)為N的選擇確定,主要應(yīng)考慮圍巖的穩(wěn)定性、圍巖的自然成拱(縱向)、開挖面的支承作用、開挖斷面的大小、工期要求、(開挖、出渣、支護)施工能力、施工組織和管理水平等因素的影響。一般而言,當(dāng)圍巖穩(wěn)定性較差(、級),或支護作業(yè)能力不足,或出渣作業(yè)能力不足時,應(yīng)采用短進尺、多循環(huán)。在根據(jù)所選擇的掘進進尺L和循環(huán)時間T計算出的掘進速度V月后,應(yīng)將其與按照施

55、工合同對工期的要求計算出的掘進速度V月相比較。并以合同要求為準(zhǔn),對所選擇的掘進進尺L和循環(huán)時間T進行適當(dāng)調(diào)整,對施工能力也作出相應(yīng)的調(diào)整。63、炸藥單耗量指爆破單位體積巖體所消耗的炸藥量。64、炸藥品種選擇原則?不同品種的炸藥具有不同的爆破性能。炸藥品種的選擇,應(yīng)充分考慮巖體的抗爆破性、炸藥的爆破性能、炸藥的價格、爆炸殘留物毒性,以及用在什么部位、有無地下水或瓦斯等特殊地層條件等,以獲得較好的爆破效果和較低的費用。爆炸功與巖體阻抗匹配原則炸藥單耗量k值得確定?巖體的堅固性系數(shù)f值越大,則其抗爆破能力越強,k值越大;斷面進尺比S/L越小,則k值越大;臨空面越少,k值越大;炮眼的布置不當(dāng)或掏槽效果不佳,k值會增大;掏槽眼相對集中裝藥,k值越大;炸藥威力越小,k值越大。以上反之,則k值越小。如何確定單循環(huán)炸藥用量Q? Q=KLS 式6-7式中 Q單循環(huán)爆破所需的裝藥總量,kg; L單循環(huán)爆破掘進進尺,m; S單循環(huán)開挖斷面面積,; K爆破單位體積巖體的炸藥平均消耗量,簡稱炸藥

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