2025年隧道工程試題與答案之三一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某公路隧道設(shè)計(jì)為雙向四車道，建筑限界寬度10.25m，考慮結(jié)構(gòu)安全和施工誤差，其初期支護(hù)內(nèi)輪廓線寬度應(yīng)至少為（）。A.10.25mB.10.50mC.10.80mD.11.20m答案：C解析：公路隧道初期支護(hù)內(nèi)輪廓需預(yù)留變形量和施工誤差，雙向四車道建筑限界寬度10.25m，通常預(yù)留0.55m（含變形量0.3m、誤差0.25m），故內(nèi)輪廓寬度為10.25+0.55=10.80m。2.隧道圍巖分級(jí)時(shí)，以下指標(biāo)中不屬于基本分級(jí)修正因素的是（）。A.地下水狀態(tài)B.初始應(yīng)力狀態(tài)C.巖體完整性指數(shù)D.圍巖擾動(dòng)狀態(tài)答案：C解析：圍巖基本分級(jí)以巖石強(qiáng)度和巖體完整性為基礎(chǔ)，修正因素包括地下水、初始應(yīng)力、圍巖擾動(dòng)（如大跨度影響），巖體完整性指數(shù)（Kv）屬于基本分級(jí)的計(jì)算指標(biāo)，非修正因素。3.新奧法施工中，二次襯砌的施作時(shí)機(jī)應(yīng)滿足（）。A.圍巖變形速率≤0.2mm/d，且變形總量達(dá)到預(yù)計(jì)的80%以上B.圍巖變形速率≤0.5mm/d，且變形總量達(dá)到預(yù)計(jì)的60%以上C.圍巖變形速率≤1.0mm/d，且變形總量達(dá)到預(yù)計(jì)的50%以上D.圍巖變形速率≤1.5mm/d，且變形總量達(dá)到預(yù)計(jì)的70%以上答案：A解析：根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》，二次襯砌應(yīng)在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后施作，通常要求變形速率≤0.2mm/d，累計(jì)變形量達(dá)到總變形量的80%-90%。4.盾構(gòu)法施工中，若地質(zhì)為富水砂層，優(yōu)先選用的盾構(gòu)類型是（）。A.土壓平衡盾構(gòu)B.泥水平衡盾構(gòu)C.敞開(kāi)式盾構(gòu)D.單護(hù)盾TBM答案：B解析：富水砂層滲透系數(shù)大，易發(fā)生流砂和坍塌，泥水平衡盾構(gòu)通過(guò)泥漿壓力平衡地下水，能有效控制開(kāi)挖面穩(wěn)定，優(yōu)于土壓平衡盾構(gòu)（需改良渣土流動(dòng)性）。5.隧道監(jiān)控量測(cè)中，屬于必測(cè)項(xiàng)目的是（）。A.圍巖內(nèi)部位移量測(cè)B.錨桿軸力量測(cè)C.拱頂下沉量測(cè)D.二次襯砌應(yīng)力量測(cè)答案：C解析：必測(cè)項(xiàng)目包括洞內(nèi)外觀察、周邊位移、拱頂下沉、地表沉降（淺埋段）；選測(cè)項(xiàng)目包括圍巖內(nèi)部位移、錨桿軸力、襯砌應(yīng)力等。6.某隧道設(shè)計(jì)為曲線段，半徑R=500m，設(shè)計(jì)車速80km/h，為抵消離心力，路面需設(shè)置超高。若路面寬度10m，最大超高橫坡為6%，則內(nèi)外側(cè)路面高差應(yīng)為（）。A.0.3mB.0.4mC.0.5mD.0.6m答案：D解析：超高橫坡i=6%，路面寬度B=10m，高差Δh=B×i=10×0.06=0.6m。7.隧道火災(zāi)時(shí)，縱向通風(fēng)系統(tǒng)的臨界風(fēng)速應(yīng)滿足（）。A.能有效控制煙氣逆流B.不小于2m/sC.不大于10m/sD.與隧道長(zhǎng)度無(wú)關(guān)答案：A解析：臨界風(fēng)速是指能防止煙氣逆流的最小風(fēng)速，需根據(jù)火災(zāi)規(guī)模、隧道斷面等計(jì)算，規(guī)范中一般要求≥2m/s，但核心是控制煙氣擴(kuò)散。8.隧道初期支護(hù)中，系統(tǒng)錨桿的主要作用是（）。A.傳遞圍巖應(yīng)力，形成承載拱B.防止表面掉塊C.增強(qiáng)噴射混凝土強(qiáng)度D.提高二次襯砌整體性答案：A解析：系統(tǒng)錨桿通過(guò)錨固圍巖，將松散巖體連接成整體，形成自承拱，是新奧法“圍巖自承”理念的關(guān)鍵。9.某隧道穿越斷層破碎帶，施工中出現(xiàn)拱腳失穩(wěn)、噴射混凝土開(kāi)裂，優(yōu)先采取的加固措施是（）。A.增加錨桿長(zhǎng)度B.施作臨時(shí)仰拱C.加大噴射混凝土厚度D.超前小導(dǎo)管注漿答案：B解析：拱腳失穩(wěn)多因基礎(chǔ)承載力不足，臨時(shí)仰拱可閉合初期支護(hù)，形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，快速穩(wěn)定拱腳。10.隧道防排水設(shè)計(jì)中，“截”的主要措施是（）。A.設(shè)置環(huán)向排水管B.地表截水溝C.二次襯砌抗?jié)B混凝土D.施工縫止水帶答案：B解析：“截”指截?cái)嗨淼劳鈬乃鳎绲乇斫厮疁?、?dǎo)坑排水等；“排”指洞內(nèi)排水管；“堵”指注漿堵水；“防”指襯砌抗?jié)B。二、填空題（每空1分，共20分）1.隧道圍巖分級(jí)中，巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ的計(jì)算公式為_(kāi)_____，其中K1、K2、K3分別為_(kāi)_____、______、______的修正系數(shù)。答案：BQ=100+3Rc+250Kv；地下水；初始應(yīng)力狀態(tài)；圍巖擾動(dòng)（大跨度）2.新奧法的三大支柱是______、______、______。答案：光面爆破；初期支護(hù)；監(jiān)控量測(cè)3.盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)扭矩主要由______、______、______三部分組成。答案：切削扭矩；刀盤(pán)與渣土摩擦力矩；密封裝置摩擦力矩4.隧道施工中，全斷面開(kāi)挖法適用于______圍巖，臺(tái)階法中三臺(tái)階七步開(kāi)挖法適用于______圍巖。答案：Ⅰ-Ⅲ級(jí)；Ⅳ-Ⅴ級(jí)（或軟弱破碎）5.隧道通風(fēng)方式中，壓入式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是______，缺點(diǎn)是______；混合式通風(fēng)需設(shè)置______防止串流。答案：風(fēng)筒內(nèi)為正壓，不易漏風(fēng)；污風(fēng)排出慢；風(fēng)簾或風(fēng)門(mén)6.隧道二次襯砌混凝土的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)不低于______，仰拱混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于______。答案：P8；C307.隧道洞口段施工應(yīng)遵循“______、______、______”的原則，避免大挖大刷。答案：早進(jìn)晚出；邊仰坡少擾動(dòng)；及時(shí)支護(hù)三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述隧道光面爆破的技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量控制指標(biāo)。答案：技術(shù)要點(diǎn)：①合理選擇周邊眼參數(shù)（間距、抵抗線、裝藥量）；②采用小直徑藥卷、間隔裝藥；③周邊眼同時(shí)起爆；④控制鉆眼精度（孔位偏差≤5cm，外插角≤3°）。質(zhì)量控制指標(biāo)：①半孔率（硬巖≥80%，中硬巖≥60%，軟巖≥40%）；②超欠挖控制（平均≤10cm，最大≤15cm）；③圍巖無(wú)明顯爆破裂隙。2.分析隧道施工中涌水的主要原因及防治措施。答案：主要原因：①地質(zhì)因素（斷層、溶洞、富水層）；②設(shè)計(jì)因素（超前地質(zhì)預(yù)報(bào)不足）；③施工因素（開(kāi)挖揭露未封閉的含水層）。防治措施：①超前探水（地質(zhì)雷達(dá)、超前水平鉆）；②堵水（注漿加固圍巖，提高抗?jié)B性）；③排水（設(shè)置泄水孔、排水溝，引導(dǎo)水流）；④加強(qiáng)支護(hù)（增加初期支護(hù)剛度，防止水流沖刷圍巖）。3.說(shuō)明隧道監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的分析方法及預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。答案：分析方法：①時(shí)態(tài)曲線法（繪制位移-時(shí)間曲線，判斷變形趨勢(shì)）；②回歸分析法（擬合指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)預(yù)測(cè)最終變形）；③空間關(guān)系法（分析不同斷面、測(cè)點(diǎn)的變形相關(guān)性）。預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)：①黃色預(yù)警（變形速率≥0.5mm/d或累計(jì)變形≥允許值的70%）；②橙色預(yù)警（變形速率≥1.0mm/d或累計(jì)變形≥允許值的90%）；③紅色預(yù)警（變形速率≥2.0mm/d或累計(jì)變形≥允許值，需立即停工處理）。4.對(duì)比明挖法與暗挖法修建隧道的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)。答案：明挖法適用條件：淺埋隧道（埋深≤2倍洞徑），地表可短期封閉。優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單、進(jìn)度快、成本低；缺點(diǎn)：對(duì)地表干擾大，破壞環(huán)境。暗挖法適用條件：深埋或地表不允許開(kāi)挖的隧道。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)地表影響?。蝗秉c(diǎn)：施工復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)高、成本高（需支護(hù)）。5.簡(jiǎn)述隧道二次襯砌背后空洞的檢測(cè)方法及處理措施。答案：檢測(cè)方法：①地質(zhì)雷達(dá)法（高頻電磁波探測(cè)襯砌與圍巖間的界面）；②鉆孔取芯（直接驗(yàn)證）；③紅外探水法（異常區(qū)域可能存在空洞）。處理措施：①小范圍空洞（≤0.5m3）：注漿填充（水泥-水玻璃雙液漿）；②大范圍空洞：鑿除襯砌后重新澆筑，同時(shí)對(duì)圍巖注漿加固；③關(guān)鍵部位（拱頂、拱腰）：加密注漿孔，確保填充密實(shí)。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某公路隧道設(shè)計(jì)為三心圓斷面，凈寬B=12m，凈高H=8m，圍巖為IV級(jí)（松散結(jié)構(gòu)，重度γ=19kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=25°，黏聚力c=15kPa），采用礦山法施工，試按太沙基理論計(jì)算圍巖垂直松動(dòng)壓力。（太沙基公式：q=γh，h=B/(2tan(45°-φ/2))+c/(γtan(45°-φ/2))）解：計(jì)算tan(45°-φ/2)=tan(45°-12.5°)=tan32.5°≈0.637h=B/(2×0.637)+15/(19×0.637)=12/(1.274)+15/(12.103)≈9.42+1.24≈10.66m垂直松動(dòng)壓力q=γh=19×10.66≈202.54kPa答案：約202.5kPa2.某隧道采用復(fù)合式襯砌，初期支護(hù)為C25噴射混凝土（厚度20cm，彈性模量E1=25GPa），二次襯砌為C30模筑混凝土（厚度40cm，彈性模量E2=30GPa）。假設(shè)圍巖壓力為0.3MPa，按荷載分配原則（初期支護(hù)承擔(dān)60%，二次襯砌承擔(dān)40%），計(jì)算初期支護(hù)和二次襯砌的最大彎曲應(yīng)力（假設(shè)為受彎構(gòu)件，截面抵抗矩W=bh2/6，b=1m，h為厚度）。解：初期支護(hù)承擔(dān)荷載：0.3×60%=0.18MPa=180kPa初期支護(hù)截面抵抗矩W1=1×0.22/6≈0.00667m3彎曲應(yīng)力σ1=M/W1，假設(shè)為簡(jiǎn)支梁，跨中彎矩M=ql2/8（l取1m），但簡(jiǎn)化為均布荷載下，最大應(yīng)力σ1=0.18×103×0.2/(2×0.00667)≈2700kPa（或直接按σ=6M/(bh2)，M=0.18×1×12/8=0.0225kN·m，σ=6×0.0225/(1×0.22)=3.375MPa）二次襯砌承擔(dān)荷載：0.3×40%=0.12MPa=120kPa截面抵抗矩W2=1×0.42/6≈0.02667m3彎曲應(yīng)力σ2=6×(0.12×1×12/8)/(1×0.42)=6×0.015/0.16=0.5625MPa答案：初期支護(hù)約3.38MPa，二次襯砌約0.56MPa五、案例分析題（20分）某高速公路隧道全長(zhǎng)3200m，設(shè)計(jì)為雙向四車道，圍巖以V級(jí)為主（強(qiáng)風(fēng)化砂巖，節(jié)理極發(fā)育，地下水豐富）。施工采用三臺(tái)階七步開(kāi)挖法，初期支護(hù)為噴射混凝土（25cm厚）+格柵鋼架（間距0.5m）+系統(tǒng)錨桿（Φ22，L=3.5m，間距1.0m×1.0m）。施工至DK12+300段時(shí)，監(jiān)控量測(cè)顯示拱頂下沉速率達(dá)1.8mm/d（累計(jì)下沉55mm），周邊收斂速率1.2mm/d（累計(jì)收斂42mm），且噴射混凝土表面出現(xiàn)多條縱向裂縫（寬度0.3-0.5mm）。問(wèn)題：1.分析拱頂下沉超限的可能原因。2.提出應(yīng)急處理措施。3.后續(xù)施工應(yīng)采取哪些優(yōu)化措施？答案：1.可能原因：①圍巖自穩(wěn)能力差（V級(jí)圍巖強(qiáng)風(fēng)化、節(jié)理發(fā)育），初期支護(hù)剛度不足（格柵鋼架強(qiáng)度低于型鋼鋼架，間距0.5m可能偏大）；②地下水軟化圍巖，降低巖體強(qiáng)度；③開(kāi)挖進(jìn)尺過(guò)大（三臺(tái)階七步開(kāi)挖法一般每循環(huán)進(jìn)尺0.5-0.75m，可能超挖）；④支護(hù)封閉不及時(shí)（仰拱或臨時(shí)仰拱施作滯后，未形成閉合環(huán)）；⑤錨桿長(zhǎng)度不足（V級(jí)圍巖錨桿L≥4.0m，3.5m可能無(wú)法錨固至穩(wěn)定層）。2.應(yīng)急處理措施：①立即暫停開(kāi)挖，對(duì)變形區(qū)域進(jìn)行回填反壓（砂袋或混凝土）；②加密監(jiān)測(cè)頻率（由1次/d改為2-3次/d），增設(shè)圍巖內(nèi)部位移測(cè)點(diǎn)；③對(duì)裂縫區(qū)域噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)（厚度增加5-10cm），并在裂縫處打設(shè)鎖腳錨桿（Φ25，L=4.5m，每榀鋼架2根）；④提前施作仰拱（原計(jì)劃滯后掌子面30m，調(diào)整為滯后15m），閉合初期支護(hù)；⑤對(duì)圍巖進(jìn)行徑向注漿加固（水泥-水玻璃雙液漿，注漿壓力0.5-1.0MPa，擴(kuò)散半徑0.8-1.0m）。3.后續(xù)優(yōu)