(完整word版)中南大学隧道工程论述题.docx

一、论述影响围岩稳定性因素 答：自然因素方面（地质） 1）岩体结构特征。从稳定性角度看，岩体结构特征可以简单地用岩体地破碎程度或完整性表示，一般情况下，岩体越破碎，坑道越容易失稳。 2）结构面性质和空间的组合。在块状或层状结构的岩体中，控制岩体破坏的主要因素是软弱结构面的性质，以及它们在空间的组合状态。单一的软弱结构面，一般不影响坑道的稳定性，只有当结构面与隧道轴线的相互关系不利时，才能构成容易坠落的分离岩体。 3）岩石的力学性质。整体结构的围岩，控制围岩稳定性的主要因素时岩石的力学性质，尤其时岩石的强度。一般说来，岩石强度越高，坑道越稳定。 4）围岩的初始应力场。围岩的初始应力场是隧道围岩变形、破坏的根本作用力，它直接影响围岩的稳定性。 5）地下水状况。地下水是造成坍方，使围岩丧失稳定性的最主要的因素之一。水可以使岩石软化，冲走充填物或使夹层软化，对某些岩石还会遇水膨胀。 人为因素方面 1） 隧道形状和尺寸：形状方面，一般圆形断面受力较好，稳定性好；高度跨度比（简称高跨比）越大越容易稳定；尺寸方面断面越大，稳定性越差。 2） 隧道埋深：埋深较浅时，随深度增大，自稳能力增大；但当深度很大时，初始应力 场过大，可能出现岩爆、大变形等，使自稳能力下降。 3） 施工方法：施工的开挖扰动强度越小，次数越少，围岩自稳能力越大； 4） 支护时间和类型：过早支护且刚度较大，支护承担的围岩较大，过晚则围岩可能变形过大，降低或丧失稳定性。 二、论述隧道洞口位置选择的基本原则 答：总的原则：早进晚出，即：为了施工及运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞。具体原则如下： 1） 洞口应该尽可能地设在山体稳定、地质较好、地下水不太丰富的地方。 2） 洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，不要与水争路。 3） 洞口应该尽可能设在线路与地形等高线相垂直的地方，使隧道正面进入山体，洞门 结构物不致受到偏侧压力。 4） 当线路位于有可能被淹没的河滩上或水库回水影响范围以内时， 隧道洞口标高应该 在洪水位以上，并加上波浪的高度，以防洪水倒灌到隧道中去。 5） 为了保证洞口的稳定和安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高，不使山体扰动太厉害。 6） 若洞口附近遇到有水沟或水渠横跨线路时，可以设置挖槽开沟的桥梁或涵洞，以排水。 7） 若洞口前方岩壁陡立，基岩裸露，此时最好不要动原生坡面，不开挖山体。 8） 洞口以外必须留有生产活动的场所。 总的来说，选定隧道洞口位置时，首先要按照地质条件控制边坡和仰坡的高度和坡面长度，其次是避开不良地质区域和排水影响，最后才谈得到从经济方面进行比较。 三、论述防排水对工程的不利影响 。 1） 对围岩和支护衬砌的影响。增大围岩压力，包括： a、增大围岩容重， b、产生水压力， c、产生膨胀力（膨胀性围岩） ， d、产生冻胀力（寒区隧道） ；同时降低降低承载力， a、 软化围岩 b、 . 加速围岩风化 c、冲蚀衬背围岩 d、侵蚀支护结构 2） 对施工方面： a、引发施工灾害，如：涌水、突泥、塌方 b、因为洞内排水，增加工作量 时降低施工效率 c、威胁人员健康 3） 运营方面。 a、使运营环境恶化，如：降低设备效率，缩短寿命，侵蚀衬砌结构 b、水雾 造成能见度减低等，威胁运营安全 四、荷载结构法和地层结构法的区别 ： 荷载结构法 。以松弛和在理论为基础， 认为：围岩虽具有一定得承载能力， 但极可能应 为松弛的发展而导致失稳， 结果是对支护结构发生荷载作用， 因此该模型以支护结构作为承 载主体和分析对象。以结构力学的方法计算，作用 1、围岩压力 2、围岩弹性抗力，围岩自 身的承载力则间接考虑。适用于，过分松弛、坍塌的围岩。 地层结构法 。以岩承理论为基础， 认为围岩的承载能力不仅要尽可能利用， 还应当保护 和增强， 以围岩为承载的主体， 并视支护结构与围岩为一体， 同为承载结构和计算分析的对 象，采用岩体力学的方法和数值计算，围岩体现为形变压力， 支护结构则约束围岩变形，适 用于具有自稳和承载力的围岩。 五、新奥法的理论要点 核心思想：充分保护和利用围岩的自稳能力。 开挖时尽量减少扰动和破坏原始应力状态， 提高围岩自稳能力。 而在隧道的整个支护体系中， 围岩本身是主要的承载单元，因此要充分保护和利用自稳能力。 实现方法：通过围岩和支护结构的适度可控变形来实现。 即既允许又限制围岩变形，既充 分发挥围岩强度，又要避免过度变形导致承载能力的降低和丧失。 技术手段：锚喷柔性支护；监控量测；动态设计施工。 初期支护应尽量做成柔性的，因此 常用锚喷支护，一方面与围岩紧密接触共同变形和承载，另一方面也抑制过度的早期变形。 实现目标：合理的结构刚度；合适的施做时机。 洞石开挖后，支护很快，刚度又大，是围 岩没有充分发挥强度， 主要是支护提供大部分支护力， 很