2025年大學《海洋技術》專業(yè)題庫——海底隧道施工材料及技術考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的代表字母填在題干后的括號內）1.海底隧道工程面臨的主要環(huán)境挑戰(zhàn)不包括：(A)高靜水壓力(B)高鹽腐蝕性(C)地震活動(D)溫度波動2.用于海底隧道盾構機外殼或沉管結構的主要鋼材，首要考慮的性能是：(A)硬度(B)耐腐蝕性(C)焊接性(D)韌性3.下列哪種外加劑通常用于提高混凝土的早期強度和抗?jié)B性能？(A)引氣劑(B)減水劑(C)早強劑(D)膨脹劑4.海底隧道襯砌結構長期承受水壓，要求混凝土具備的主要性能是：(A)抗磨性(B)抗?jié)B性(C)抗沖擊性(D)抗凍融性5.在海底隧道礦山法或盾構法施工中，用于防止地下水滲入開挖面和初期支護結構的主要材料是：(A)鋼筋網(wǎng)(B)錨桿(C)防水卷材(D)噴射混凝土6.下列哪種材料通常不作為海底隧道沉管法管節(jié)的外殼材料？(A)高強度混凝土(B)預應力混凝土(C)玻璃鋼(D)鋼筋混凝土7.海水環(huán)境中最常見的混凝土腐蝕類型是氯離子侵蝕，其主要危害是：(A)堿骨料反應(B)硫酸鹽侵蝕(C)鋼筋銹蝕(D)碳酸化8.盾構法施工中，用于保證隧道襯砌環(huán)片間防水密封的關鍵部位是：(A)管片接縫(B)盾構機刀盤(C)主驅動系統(tǒng)(D)螺旋輸送機9.冷凍法（凍結法）海底隧道施工中，主要利用哪種材料形成臨時凍結帷幕？(A)水泥漿(B)鹽水溶液(C)冷凍劑（如氨或二氧化碳）(D)粉煤灰10.評價材料耐久性的一個重要指標是滲透系數(shù)，滲透系數(shù)越小，表示材料的：(A)抗?jié)B性能越差(B)密實度越低(C)抗?jié)B性能越好(D)強度越高二、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填在橫線上）1.海底隧道施工中使用的鋼材，通常需要進行表面處理以增強其______性能。2.防水混凝土通常通過采用低水膠比、摻加______等手段來提高其抗?jié)B能力。3.沉管法施工中，管節(jié)之間的連接通常采用______或______等形式。4.為了抵抗海底隧道襯砌結構在長期荷載作用下的徐變變形，有時會采用______混凝土。5.盾構法施工中，管片拼裝成型后，接縫處常設置彈性密封墊或填充______以實現(xiàn)防水。6.海底隧道工程中，對防水材料的基本要求包括良好的防水性、耐久性、______和施工適應性。7.凍結法施工中，鉆孔注漿的主要目的是______和提供初期支撐。8.選擇海底隧道施工方法時，需要綜合考慮地質條件、埋深、跨度、______、環(huán)保要求等因素。9.高性能混凝土（HPC）通常具有高強度、高耐久性、良好的______和______等特點。10.鋼筋在海水環(huán)境中發(fā)生銹蝕后，會體積膨脹，導致混凝土結構開裂破壞，這是______破壞的重要特征。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.耐久性2.滲透系數(shù)3.礦山法（NATM）4.沉管法四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述海水環(huán)境對混凝土的主要侵蝕機理。2.與礦山法相比，簡述盾構法施工在材料應用方面的主要特點。3.為什么海底隧道襯砌結構通常需要具有良好的抗?jié)B性能？4.在海底隧道工程中，選擇防水材料時需要考慮哪些主要因素？五、論述題（10分）結合海底隧道工程的實際環(huán)境特點，論述在選擇和應用結構材料（如混凝土、鋼材）時，應重點關注哪些性能指標，并說明原因。試卷答案一、選擇題1.(C)2.(B)3.(C)4.(B)5.(C)6.(C)7.(C)8.(A)9.(C)10.(C)二、填空題1.耐腐蝕2.防水劑（或膨脹劑，或摻合料）3.焊接（或螺栓連接）4.高性能（或高強）5.填充膠（或密封膏）6.經(jīng)濟性7.封閉凍結土體（或形成帷幕）8.水壓（或水深）9.可泵性、和易性（或工作性）10.鋼筋銹蝕三、名詞解釋1.耐久性：材料在預期的使用環(huán)境和條件下，能夠抵抗各種物理、化學和生物作用，保持其使用性能的能力。2.滲透系數(shù)：表示水或其他液體在多孔介質中滲透難易程度的指標，數(shù)值越小，表示材料越不透水。3.礦山法（NATM）：新奧法（NewAustrianTunnelingMethod）的簡稱，一種隧道掘進與支護相結合的施工方法，強調開挖、支護、襯砌及時，并充分利用圍巖的自承能力。4.沉管法：一種水下隧道施工方法，將預先在陸上或船塢上制作好的隧道管節(jié)，沉放到預先開挖好的水底隧道基槽中，并連接成整體形成隧道結構。四、簡答題1.海水環(huán)境對混凝土的主要侵蝕機理包括：氯離子侵蝕（海水中的氯離子侵入混凝土內部，到達鋼筋表面后引發(fā)電化學腐蝕）、硫酸鹽侵蝕（海水中的硫酸鹽離子與混凝土中的水泥水化產(chǎn)物反應生成膨脹性產(chǎn)物，導致混凝土開裂破壞）、碳化（空氣中的二氧化碳滲入混凝土，與水化產(chǎn)物氫氧化鈣反應生成碳酸鈣，降低混凝土的堿度，使鋼筋失去鈍化膜保護而銹蝕）、海水結冰循環(huán)（反復凍融導致混凝土結構疏松、開裂）。2.與礦山法相比，盾構法施工在材料應用方面的主要特點包括：主要材料為盾構機本身及其構件（如刀盤、盾殼、主驅動密封、螺旋輸送機等），對鋼材的強度、耐腐蝕性、焊接性要求高；襯砌材料通常為預制鋼筋混凝土管片或復合襯砌，需保證高強、抗?jié)B、耐久；密封材料（如盾尾密封、管片接縫密封）是關鍵，需適應高壓水環(huán)境；對防水混凝土的性能要求通常更高。3.海底隧道襯砌結構需要具有良好的抗?jié)B性能，主要原因在于：襯砌結構長期承受巨大的水壓（來自海水和可能的地下水），如果抗?jié)B性能差，水會滲入結構內部，可能導致：混凝土中的鋼筋發(fā)生銹蝕，降低結構承載力；水滲透到結構表面，影響隧道內部環(huán)境，造成結露、設備腐蝕；水對混凝土產(chǎn)生滲透破壞，如硫酸鹽侵蝕或凍融破壞；水滲漏到隧道外部，可能影響隧道上方地基穩(wěn)定或造成環(huán)境污染。4.在海底隧道工程中，選擇防水材料時需要考慮的主要因素包括：材料的防水性能（如抗?jié)B等級、滲透系數(shù)），需滿足工程的設計水壓要求；材料的耐久性（如耐腐蝕性、耐老化性、耐久年限），需能在惡劣的海水環(huán)境中長期可靠工作；材料的力學性能（如強度、彈性模量、抗拉強度），需滿足結構承載要求；材料的施工性能（如粘結性、鋪貼方便性、與基面兼容性），需便于施工操作；材料的經(jīng)濟性（如價格、壽命周期成本）；材料的環(huán)保性要求。五、論述題選擇和應用海底隧道工程的結構材料時，應重點關注以下性能指標及其原因：1.耐久性（特別是抗海水腐蝕性）:海底環(huán)境具有高鹽度、高水壓、可能存在的化學侵蝕（如H?S）以及潛在的凍融循環(huán)，對材料的腐蝕性非常強。材料的耐久性直接決定了隧道結構的使用壽命和安全性，是選擇材料的首要考慮因素。選擇耐腐蝕性能好的材料（如不銹鋼、特殊涂層鋼材、抗硫酸鹽水泥、添加防腐劑或摻合料的混凝土）可以有效延長結構壽命，降低維護成本。2.高強度和抗?jié)B性:海底隧道結構（特別是襯砌）承受巨大的外部水壓，需要具備足夠的結構強度來抵抗水壓和荷載作用。同時，結構必須具有優(yōu)異的抗?jié)B性能，以防止海水滲入導致鋼筋銹蝕、混凝土結構破壞和內部環(huán)境惡化。高強、高抗?jié)B混凝土，高強度鋼材是基本要求。3.良好的耐久性組合（抗?jié)B、抗凍融、抗化學侵蝕等）:除了抗海水腐蝕，材料還需要抵抗其他環(huán)境因素的作用。例如，在高緯度地區(qū)或特定地質條件下可能存在凍融循環(huán)，材料需具備抗凍融性；材料需能抵抗海水中的硫酸鹽侵蝕等。這些綜合耐久性指標確保材料在各種不利環(huán)境條件下均