华南理工大学隧道工程复习资料答案精选.doc

1、修建隧道的主要施工方法及其特点 答：修建隧道的主要施工方法有传统矿山法、新奥法、盾构法、全断面开挖法、台阶开挖法、分部开挖法等。 1、传统矿山法是以木或钢构件作为临时支撑，待隧道开挖成型后，逐步将临时支撑撤换下来，而代之以整体式衬砌作为永久性支护的施工方法，特点是能适应山岭隧道的大多数地质条件，尤其在不便采用锚喷支护的地质条件时，用于处理坍方也很有效，其各工序相互联系较密切，互相干扰较大，基本原则是“少扰动、早支撑、慎撤换、快衬砌”。 2、新奥法是采用钻爆开挖加锚喷支护的施工方法。其主要特点是：通过多种量测手段，对开挖后的隧道围岩进行动态监测，并以此指导隧道支护结构的设计与施工。新奥法施工中主要是及时喷射混凝土和锚杆来保护围岩的天然承载力，使得围岩本身成为支护结构的重要组成部分，与支护结构共同支撑岩体压力。 3、全断面开挖法，其特点为： （1）开挖一次成形，对围岩振动少，有利于围岩稳定； （2）施工工序少，相互干扰小，便于施工组织与施工管理； （3）开挖断面大，钻爆施工效率较高，可以采用深孔爆破的方法，掘进速度快；劳动生产率高，施工速度快，质量好； （4）作业空间大，可充分使用大型施工机械设备，改善劳动条件，减轻工人劳动强度。 4、台阶开挖法，包括长台阶法、短台阶法和微台阶法，其特点为： （1）有利于开挖面的稳定，尤其是上部开挖支护后，下部断面作业就较为安全； （2）具有较大的工作空间和较快的施工速度，但上下部作业有相互干扰影响； （3）台阶开挖法宜采用轻型凿岩机钻孔，而不宜采用大型凿岩台车设备； （4）台阶开挖增加了对围岩的扰动次数，下部作业对上部稳定性会产生不良的影响。 5、分部开挖法，包括单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法（CD）、交叉中隔壁法（CRD）等方法，其特点为： （1）分部开挖减小了每个坑道的跨度，有利于增强坑道围岩的相对稳定性，易于进行局部支护。因此主要适用于软弱破碎围岩或设计断面较大的隧道施工； （2）采用导坑超前开挖，有利于提前探明地质情况，便于及时处理或变更施工手段等； （3）缺点主要是分部开挖法作业面较多，各工序相互干扰较大，增大施工组织和管理难度。分部钻爆掘进增加了对围岩的扰动次数，不利于围岩的稳定，若采用的导坑断面过小，则会使施工速度减慢而影响总工期等。 2、新奥法修建隧道的设计和施工理念 答：新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，其设计和施工理念主要是以既有隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，以维护和利用围岩自稳能力为基点，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段，及时进行支护，以便控制围岩的变形与松弛，使围岩成为支护体系的一部分，形成了锚杆、喷射混凝土和隧道围岩组成的三位一体的承载结构，共同支承岩体压力。简单的说，就是要及时支护围岩，使围岩也成为支护体系的一部分。 新奥法施工的基本原则是“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。 以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段，因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层，与围岩紧密粘结的可缩性支护结构，允许围岩有一定的协调变形，而不使支护结构承受过大的压力。初期支护一般有喷射混凝土、喷射混凝土加锚杆、喷射混凝土锚杆与钢架联合支护等形式 二次衬砌一般是混凝土或钢筋混凝土结构。在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用初期支护二次衬砌新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。新奥法施工特点：及时性新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可以最大限度地紧跟开挖作业面施工，因此可以利用开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变形发展，阻止围岩进入松动的状态，在必要的情况下可以进行超前支护，加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性封闭性由于喷锚支护能及时施工，而且是全面密粘的支护，因此能及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破坏和剥落，制止膨胀岩体的潮解和膨胀，保护原有岩体强度。粘结性喷锚支护同围岩能全面粘结，这种粘结作用可以产生三种作用：① 联锁作用，即将被裂隙分割的岩块粘结在一起若围岩的某块危岩活石发生滑移坠落，则引起临近岩块的联锁反应，相继丧失稳定，从而造成较大范围的冒顶或片帮。开巷后如能及时进行喷锚支护，喷锚支护的粘结力和抗剪强度是可以抵抗围岩的局部破坏，防止个别威岩活石滑移和坠落，从而保持围岩的稳定性。②复和作用，即围岩与支护构成一个复合体（受力体系）共同支护围岩。喷锚支护可以提高围岩的稳定性和自身的支撑能力，同时与围岩形成了一个共同工作的力学系统，具