地下工程概论(A卷)标准答案_(西南交通大学)

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级装封 密班西南交通大学2008～2009学年第1学期期末考试试卷

(A卷)

课程代码 0100798 课程名称 地下工程概论 考试时间 120 分钟

阅卷教师签字：

一、填空(每空0.5分，共20分)

1、地下空间开发利用发展包括 远古时期 、 古代时期 、 中世纪时代 和 近、现代时期 四个时期。

2、地下工程具有 易封闭性 、 热稳定性 和 高防护性 三个主要特性。 3、新奥法施工的三要素包括 光面爆破 、 喷锚支护 和 监控量测 。 4、地下停车场的动线包括 汽车的交通动线 、 使用者的步行动线 和 管理者的动线 。

5、沉管法施工中，管段制作方式有 钢壳方式 和 干坞方式 。

6、地下结构在地应力（主动荷载）作用下，支护结构的一部分将发生向围岩方向的变形，此时，围岩会对支护结构产生反作用力来抵制这种变形，这种反作用力就称为 弹性抗力 ，其大小常用温克列尔（Winkler ）假定为基础的 局部变形理论 来确定。而支护结构的另一部分则背离围岩向着隧道内变形，形成所谓 脱离区 。

7、矿山法施工工序，可以按衬砌的施作顺序分为 先拱后墙法 和 先墙后拱法 。8、地下街的基本类型主要有 广场型 、 街道型 、 复合型 等三种。

9、地铁线路按其在运营中的作用可以而分为 正线 、 辅助线 和 车场线 。 10、按隧道埋深可分为 浅埋隧道 和 深埋隧道 。

11、隧道纵断面坡道形式包括 单面坡 和 人字坡 两种形式。 12、隧道明洞包括 拱式明洞 和 棚式明洞 两种形式。 13、隧道通风通常包括 自然通风 和 机械通风 两种形式。 14、目前公路隧道以 单心圆 和 坦三心圆 两种断面应用最为普遍。

15、地下结构围岩（土）松动压力的形成过程包括 变形阶段 、 松动阶段 、 塌落阶段 和 成拱阶段 四个阶段。 二、单项选择题（每空1分，共10分）

1、地下冷库利用了地下空间的（ B ）。

A ）易封闭性 B）热稳定性 C）高防护性 D）遮光性 2、下列施工方法中属于暗挖法的是（ B ）。

A ）基坑开挖法 B）顶管法 C）盖挖法 D）沉管法 3、铁路隧道中包括如下限界，按照由小到大排列正确的一组是（ B ）。 ①隧道建筑限界 ②基本建筑限界 ③机车车辆限界 ④隧道净空 A ）①②④③ B）③②①④ C）③④①② D）③①④② 4、下列方法中（ A ）用于处理坍方很凑效。

A ）矿山法 B）新奥法 C）明挖法 D）冻结法

5、我国参照PIARC （世界道路协会）推荐值，规定2km 以上隧道必须设置宽2.5m 、长25～40m 的紧急停车带，间隔（ B ）。

A ）500m B）750m C）1000m D）1500m

6、采用新奥法施工的隧道中起安全储备和装饰美化作用的是 ( D )。 A ）超前支护 B）锚杆支护 C）喷混凝土 D）二次衬砌 7、公路隧道坡度一般由三个因素决定，下列（ B ）不属其列。 A ）通风 B）降噪 C）施工 D）排水

8、我国铁路隧道的设计方法，基本上是采用（ B ）进行设计和计算的。

A ）经验设计法 B）荷载-结构模式 C）信息化设计与施工方法 D）地层-结构模式 9、1863年1月l0日，世界上第一条地铁用（ C ）施工在伦敦建成通车，列车用蒸汽机车牵引，线路长约6.4km 。

A ）矿山法 B）新奥法 C）明挖法 D）冻结法 10、我国铁路在线路平面设计中常采用（ B ）的缓和曲线。

A ）二次抛物线型 B）三次抛物线型 C）双曲线型 D）圆锥曲线型

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级装封 密班三、名词解释（共5题，每题3分，总计15分）

1、荷载结构法：荷载结构法也就是用结构力学的原理对隧道主要承受结构——衬砌进行内力分析。 2、弹性抗力：由于支护结构发生向围岩方向的变形而引起的围岩对支护结构的约束反力。

3、地下工程：凡在地层内部天然形成或人工修筑的地下建（构）筑物（或空间）总称为地下工程。 4、明挖法：先将隧道部位的岩(土) 体全部挖除，然后修建地下结构，再进行回填的施工方法。 5、盖挖顺筑法：在地面修筑维持地面交通的临时路面及其支撑后，自上而下开挖土方至坑底设计标

高，再自下而上修筑结构。

四．判断阐述题(判断正误并说明理由，共5题，每题3分，总计15分)

1、 在有很大水平压力的洞室中采用直墙衬砌较曲墙衬砌有利。

答：错误，在有很大水平压力的洞室中采用曲墙衬砌更为有利。 2、 公路隧道照明解决的主要问题是夜晚照明。

答：错误，公路隧道照明解决的主要问题是白天照明问题，重点是黑洞问题。 3、 如果隧道内有平面曲线，务必不要使平面曲线与竖向曲线重叠。

答：正确，平面曲线与竖向曲线重叠，会令列车既要摆动又要俯仰，不利于营运安全。 4、 应用泰沙基理论计算地下结构荷载时不需区分浅埋、深埋，任何情况均可使用。

答：错误，泰沙基理论计算地下结构荷载时虽然不需区分浅埋、深埋，但过浅时不可用。 5、 冻结法是一种面向含水地层的开挖方法。

答：错误，冻结法不是一种开挖方法，而是面向含水地层的一种处理方法，常配合着其他开挖方法使用。

五、简答题(共6题，每题5分，总计30分)

1、水封式贮槽系统的使用条件是什么？

答：岩石完整坚硬，岩性均一，构造简单，裂隙不发育；在适当的深度存在稳定的地下水位，但水量不大；所储存油品比重小于1，不溶于水，且不与岩石或水发生化学作用。 2、常见的不良地质条件主要哪些？

答：常见的不良地质条件主要有单斜构造、滑坡、崩坍、松散堆积、泥石流、岩溶及含盐、

含煤地层、地下水发育、高低温等地质现象。 3、简述隧道的治水原则，并说明为什么？

答：治水原则：“防、截、排、堵结合，因地制宜，综合治理”。防水：防水材料隔离地下水；截水：地表排水沟拦截地表水；隧道排水沟排离渗漏水；衬砌壁后注浆堵住地下水。 4、简述新奥法施工方法的支护机理？

答：新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用毫秒爆破和光面爆破技术进行开挖施工，并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆、

钢筋网、钢支撑等为外层支护形式，称为初次柔性支护，系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。其支护机理的基本观点不是建立在对于坍落拱的“支撑概念”上，而是建立在对围岩的“加固概念”基础上。承载地应力的主要是围岩体本身，而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥，第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。

5、请列出锚杆的三个作用并对其进行解释说明？

答：1) 锚杆悬吊作用:锚杆穿过软弱、松动、不稳定的岩土体，锚固在深尽稳定的岩土体上，提供足够的拉力，克服滑落岩土体的自重和下滑力，防止洞壁滑移、塌落。

2) 挤压加固作用:锚杆受力后，在周围一定范围内形成压缩区。将锚杆片适当的方式排列，

使相邻锚杆各自形成的压缩区相互重叠形成压缩带。压缩带内的松动地层通过锚杆加固，整体性增强，承载能力提高。

3) 组合梁（拱）作用:锚杆插入地层内一定深度后，在锚固力作用下的地层间相互挤压，层间摩阻力增大，内应力和挠度大为减小，相当于将简单叠合的数层梁（拱）变成组合梁（拱）。组合梁（拱）的抗弯刚度和强度大为提高，从而增强了地层的承载能力。锚杆提供的锚固力愈大，作用愈明显。

6、简述一般矿山法施工应遵循的原则？

答：“少扰动、早支撑、慎撤换、快衬砌”。少扰动，是指在进行隧道开挖时，要尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。早支撑，是指开挖后应及时施作临时构件支撑，使围岩不致因变形松弛过度而产生坍塌失稳，并承受围岩松弛变形产生的压力——即早期松弛荷载。慎撤换，是指拆除临时支撑而代之以永久性模筑混凝土衬砌

时要慎重，即要防止撤换过程中围岩坍塌失稳。快衬砌，是指拆除临时支撑后要及时修筑永久性混凝土衬砌，并使之尽早承载参与工作。 六、计算题（10分）

直线电气化铁路隧道的标准断面净空宽度B=526cm，与之相连接的一段曲线隧道的半径R=1200m，远期行车速度V=80km/h。计算曲线隧道的外轨超高值、外侧加宽值、内侧加宽值、总加宽值、中线偏移值和加宽后的衬砌断面净空宽度，并用图式表示直线隧道与曲线隧道的衔接。 解：

曲线隧道的外轨超高值：

2

E =0.76

v

2

R

=0.76⨯80=4.05(cm )

内侧加宽值： 4050

W 1=

4050R

+2.8E =

1200

+2.8⨯4.05=3.375+11.34=14.715(cm )

外侧加宽值： W 44002=

R

=44001200

=3.67(cm )

总加宽值： W =W 1+W 2=14.715+3.67=18.385(cm )

加宽后的衬砌断面净空宽度： B '=B +W =526+18.385=544.385(cm )

中线偏移值： d =(W 1-W 2) 2=(14.715-

3.67) 2=5.52(cm )