(2025年)隧道施工防涌水技術(shù)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.隧道施工中，針對(duì)富水?dāng)鄬悠扑閹У某暗刭|(zhì)預(yù)報(bào)，優(yōu)先采用的物探方法是（）。A.地質(zhì)雷達(dá)（GPR）B.瞬變電磁法（TEM）C.紅外探水D.地震波反射法（TSP）答案：B（瞬變電磁法對(duì)低阻含水構(gòu)造敏感，適合探測斷層破碎帶富水區(qū)域）2.某隧道設(shè)計(jì)涌水量為1200m3/d，根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3660-2020），其涌水等級(jí)應(yīng)劃分為（）。A.小涌水B.中等涌水C.大涌水D.特大涌水答案：C（規(guī)范規(guī)定：500m3/d＜Q≤1500m3/d為大涌水）3.帷幕注漿施工中，終孔間距的設(shè)計(jì)依據(jù)主要是（）。A.注漿材料的擴(kuò)散半徑B.隧道開挖輪廓線C.圍巖的滲透系數(shù)D.注漿泵的最大壓力答案：A（終孔間距需小于2倍擴(kuò)散半徑，確保注漿體連續(xù)）4.隧道掌子面超前鉆孔探水時(shí)，單孔設(shè)計(jì)深度為50m，當(dāng)鉆進(jìn)至35m時(shí)出現(xiàn)突水，此時(shí)應(yīng)（）。A.繼續(xù)鉆進(jìn)至50m，記錄涌水量B.立即停鉆，安裝孔口管并注漿封閉C.調(diào)整鉆孔角度，避開突水點(diǎn)D.加快鉆進(jìn)速度，盡快完成探水答案：B（超前鉆孔遇突水應(yīng)立即停鉆，防止擴(kuò)大涌水通道，需封閉處理后重新設(shè)計(jì)探水方案）5.新型納米改性水泥漿相比普通水泥漿，在防涌水中的優(yōu)勢是（）。A.成本更低B.凝結(jié)時(shí)間更長C.對(duì)微裂隙的滲透能力更強(qiáng)D.抗剪強(qiáng)度更高答案：C（納米顆?？蛇M(jìn)入0.1mm以下微裂隙，提升注漿堵水效果）6.隧道排水系統(tǒng)中，環(huán)向盲管與縱向盲管的連接方式應(yīng)為（）。A.直接對(duì)接B.采用Y型三通C.縱向盲管包裹環(huán)向盲管D.環(huán)向盲管插入縱向盲管側(cè)面開孔答案：D（環(huán)向盲管應(yīng)插入縱向盲管側(cè)面預(yù)開的孔內(nèi)，確保水流順暢匯入縱向盲管）7.某隧道施工中，監(jiān)測到掌子面后方30m處拱頂沉降速率突然增大至5mm/d，同時(shí)周邊收斂速率達(dá)3mm/d，可能的誘因是（）。A.初期支護(hù)強(qiáng)度不足B.前方存在隱伏含水構(gòu)造C.二次襯砌施工延遲D.爆破振動(dòng)過大答案：B（突增的變形速率可能由前方圍巖受水軟化、承載力下降引起）8.應(yīng)急排水系統(tǒng)中，備用排水泵的功率應(yīng)不小于主泵功率的（）。A.30%B.50%C.70%D.100%答案：B（規(guī)范要求備用泵功率不小于主泵的50%，確保主泵故障時(shí)仍能維持基本排水能力）9.凍結(jié)法施工防涌水的核心原理是（）。A.提高圍巖強(qiáng)度B.降低地下水滲透系數(shù)C.隔離地下水與開挖面D.加速圍巖固結(jié)答案：B（通過凍結(jié)使地下水結(jié)冰，形成隔水帷幕，大幅降低滲透系數(shù)）10.隧道防涌水應(yīng)急預(yù)案中，“三級(jí)響應(yīng)”對(duì)應(yīng)的涌水量閾值是（）。A.＜100m3/hB.100-300m3/hC.300-500m3/hD.＞500m3/h答案：B（一級(jí)＞500，二級(jí)300-500，三級(jí)100-300，四級(jí)＜100）二、填空題（每空1分，共20分）1.超前地質(zhì)預(yù)報(bào)應(yīng)遵循“________、________、________”的原則，采用物探、鉆探、地質(zhì)分析綜合手段。答案：長距離宏觀控制、中距離精確探測、短距離驗(yàn)證確認(rèn)2.注漿加固圈的厚度一般不小于隧道開挖輪廓線外________m，斷層破碎帶地段需增至________m。答案：2；3-53.隧道反坡排水時(shí)，應(yīng)設(shè)置________級(jí)泵站接力排水，相鄰泵站間距宜為________m。答案：多；150-2004.涌水監(jiān)測的關(guān)鍵指標(biāo)包括________、________、________，其中________是判斷突水風(fēng)險(xiǎn)的核心參數(shù)。答案：涌水量、水壓、水質(zhì)；水壓5.水泥-水玻璃雙液漿的凝結(jié)時(shí)間可通過調(diào)整________與________的配比控制，一般設(shè)計(jì)為________秒。答案：水泥漿；水玻璃；30-1206.隧道施工中，當(dāng)超前鉆孔單孔涌水量大于________m3/h時(shí)，應(yīng)立即停止開挖，實(shí)施________。答案：50；注漿堵水7.富水軟弱圍巖地段，初期支護(hù)應(yīng)采用________鋼架+________噴射混凝土，鋼架間距不大于________m。答案：格柵；早強(qiáng)；0.88.應(yīng)急物資儲(chǔ)備中，防水板、沙袋的儲(chǔ)備量應(yīng)滿足________天應(yīng)急使用，排水泵易損件儲(chǔ)備率不低于________%。答案：3；20三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述隧道施工中“防、排、截、堵”綜合防涌水技術(shù)的具體內(nèi)涵。答案：①“防”：通過超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、超前支護(hù)（如管棚、小導(dǎo)管注漿）預(yù)防涌水發(fā)生；②“排”：設(shè)置環(huán)向盲管、縱向盲管、中央排水溝等排水系統(tǒng)，將圍巖滲水有序排出；③“截”：在隧道洞頂?shù)乇碓O(shè)置截水溝，阻斷地表水下滲補(bǔ)給；洞內(nèi)設(shè)置臨時(shí)集水坑，攔截突發(fā)涌水；④“堵”：對(duì)集中涌水點(diǎn)采用注漿、封堵材料（如速凝砂漿、水玻璃-水泥漿）封閉，形成隔水帷幕。2.對(duì)比分析超前小導(dǎo)管注漿與帷幕注漿在防涌水中的適用場景及技術(shù)要點(diǎn)。答案：適用場景：超前小導(dǎo)管注漿適用于局部破碎帶或裂隙發(fā)育段（影響范圍＜10m）；帷幕注漿適用于大范圍富水構(gòu)造（影響范圍＞10m，如斷層、巖溶發(fā)育區(qū)）。技術(shù)要點(diǎn)：①小導(dǎo)管：長度3-5m，外插角5°-15°，間距30-50cm，注漿壓力0.5-1.5MPa；②帷幕注漿：鉆孔深度15-30m，孔口管長度≥3m，終孔間距1.5-3m，注漿壓力2-5MPa（根據(jù)圍巖強(qiáng)度調(diào)整），需分序施工（先外圍孔、后中間孔）。3.說明隧道涌水預(yù)警指標(biāo)體系的構(gòu)建方法及分級(jí)響應(yīng)措施。答案：構(gòu)建方法：以水壓、涌水量、水質(zhì)變化為核心指標(biāo)，結(jié)合圍巖變形（拱頂沉降、周邊收斂）、超前鉆孔出水特征（渾濁度、含砂量）建立多參數(shù)預(yù)警模型。分級(jí)響應(yīng)：①四級(jí)預(yù)警（藍(lán)色）：涌水量＜50m3/h，水壓＜0.5MPa，加強(qiáng)監(jiān)測，放緩開挖速度；②三級(jí)預(yù)警（黃色）：50-100m3/h，0.5-1.0MPa，停止開挖，啟動(dòng)超前探水；③二級(jí)預(yù)警（橙色）：100-300m3/h，1.0-2.0MPa，撤離非必要人員，準(zhǔn)備注漿材料；④一級(jí)預(yù)警（紅色）：＞300m3/h，＞2.0MPa，全面撤離，關(guān)閉掌子面，啟動(dòng)應(yīng)急封堵。4.分析富水砂層隧道施工中涌水突砂的主要誘因及針對(duì)性防治措施。答案：主要誘因：砂層滲透系數(shù)大（10?2-10?1cm/s），自穩(wěn)能力差；超前支護(hù)不密實(shí)導(dǎo)致砂粒隨水流涌出；排水系統(tǒng)堵塞引發(fā)水頭壓力集中。防治措施：①超前加固：采用大管棚+深孔注漿（水泥-水玻璃雙液漿），提高砂層抗?jié)B強(qiáng)度（滲透系數(shù)降至10??cm/s以下）；②分步開挖：采用CD法或雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，縮短開挖進(jìn)尺（≤0.5m/循環(huán)），及時(shí)封閉成環(huán)；③排水控制：設(shè)置加密的環(huán)向盲管（間距0.5m），盲管外裹無紡布防止砂粒堵塞；④應(yīng)急處理：突砂時(shí)立即用沙袋反壓，注入速凝漿（凝結(jié)時(shí)間＜30s）封閉通道。5.簡述智能監(jiān)測系統(tǒng)在隧道防涌水中的應(yīng)用場景及技術(shù)優(yōu)勢。答案：應(yīng)用場景：①實(shí)時(shí)監(jiān)測掌子面、襯砌背后的水壓、涌水量（通過分布式光纖傳感器）；②跟蹤注漿過程中的漿液擴(kuò)散范圍（通過電阻率法監(jiān)測）；③預(yù)警圍巖變形與涌水的關(guān)聯(lián)性（結(jié)合BIM模型分析）。技術(shù)優(yōu)勢：①數(shù)據(jù)采集頻率高（秒級(jí)），避免人工監(jiān)測滯后；②多參數(shù)融合分析（如水壓突增+沉降加速），提高預(yù)警準(zhǔn)確性；③遠(yuǎn)程控制（如自動(dòng)啟動(dòng)排水泵、關(guān)閉注漿閥門），減少人員風(fēng)險(xiǎn)；④歷史數(shù)據(jù)可追溯，為類似工程提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫。四、案例分析題（每題10分，共20分）案例1：某高速公路隧道穿越寒武系灰?guī)r地層，設(shè)計(jì)埋深280m，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)顯示掌子面前方15-25m存在溶蝕裂隙發(fā)育帶，地下水連通性好，初步推測最大涌水量可能達(dá)800m3/h。施工單位已完成超前水平鉆孔，單孔涌水量45m3/h，水壓1.2MPa，水質(zhì)渾濁含砂。問題：（1）判斷當(dāng)前涌水風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并說明依據(jù)；（2）提出針對(duì)性的防涌水施工方案（包括超前處理、開挖支護(hù)、排水措施）。答案：（1）風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)：一級(jí)預(yù)警（紅色）。依據(jù)：單孔涌水量45m3/h雖未超50m3/h閾值，但前方推測最大涌水量800m3/h（＞500m3/h），且水壓1.2MPa（＞1.0MPa）、水質(zhì)含砂（砂層可能失穩(wěn)），綜合判定為高風(fēng)險(xiǎn)。（2）施工方案：①超前處理：采用全斷面帷幕注漿，鉆孔深度30m（覆蓋溶蝕帶），孔口管長度4m（防止孔口突水），注漿材料選用超細(xì)水泥-水玻璃雙液漿（粒徑＜10μm，滲透微裂隙），注漿壓力3-4MPa（根據(jù)圍巖裂隙發(fā)育調(diào)整），分三序孔施工（外圍孔→次外圍孔→中心孔），注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為單孔吸漿量＜0.5L/min且持續(xù)30min。②開挖支護(hù)：注漿后采用超前探孔驗(yàn)證（5孔/斷面，孔深5m），確認(rèn)無集中涌水后，采用臺(tái)階法開挖（上臺(tái)階高度3m，進(jìn)尺0.8m/循環(huán)），初期支護(hù)采用I20b型鋼鋼架（間距0.6m）+25cm厚C25早強(qiáng)噴射混凝土（添加速凝劑，終凝時(shí)間＜10min），拱腳設(shè)置鎖腳錨桿（Φ25，L=4m，每側(cè)4根）。③排水措施：洞內(nèi)設(shè)置臨時(shí)集水坑（容量50m3），配備3臺(tái)200m3/h排水泵（2用1備），排水管采用Φ200mm鋼管（壁厚8mm）；洞外設(shè)置沉淀池（三級(jí)沉淀），防止泥沙堵塞排水系統(tǒng)；反坡段增設(shè)接力泵站（間距150m），確保涌水及時(shí)排出。案例2：某鐵路隧道施工至DK12+300時(shí)，掌子面突然發(fā)生突水，涌水量約200m3/h，水壓0.8MPa，出水呈黃色渾濁狀，夾帶小粒徑碎石。現(xiàn)場初期支護(hù)已完成，未出現(xiàn)開裂，但掌子面后方5m處拱頂有滲水點(diǎn)。問題：（1）分析突水可能的誘因；（2）列出應(yīng)急處置的關(guān)鍵步驟。答案：（1）突水誘因：①超前地質(zhì)預(yù)報(bào)未準(zhǔn)確識(shí)別隱伏溶蝕管道（黃色渾濁水+碎石提示存在充填型溶腔）；②超前支護(hù)（如小導(dǎo)管）注漿不密實(shí)，未能完全封閉裂隙，地下水沿未填充裂隙集中涌出；③掌子面后方滲水點(diǎn)可能為突水的補(bǔ)給通道，地表水下滲或區(qū)域地下水徑流匯聚至該段。（2）應(yīng)急處置步驟：①人員撤離：立即停止作業(yè)，組織所有施工人員撤離至洞外安全區(qū)（距離掌子面＞500m），設(shè)置警戒標(biāo)識(shí)。②封堵控制：在掌子面3m處設(shè)置臨時(shí)擋水墻（沙袋+鋼板，高度2m），減少涌水?dāng)U散；對(duì)出水點(diǎn)采用“先大后小”原則，先用木楔+速凝砂漿封堵大股水流，再用聚氨酯化學(xué)漿（滲透型）封閉微裂隙。③排水搶險(xiǎn)：啟動(dòng)應(yīng)急排水系統(tǒng)（主泵200m3/h+備用泵100m3/h），將涌水