一建公路案例練習題及解析答案一、背景資料與工程概況某雙向四車道山嶺重丘區(qū)高速公路K32+400～K35+800段，路線長3.4km，設計速度100km/h，整體式路基寬26m，分離式隧道左線長2180m、右線長2155m，最大埋深約268m。隧道穿越地層以中風化—微風化花崗巖為主，節(jié)理裂隙發(fā)育，地下水類型為基巖裂隙水，預測最大涌水量420m3/h。路基段存在一處古滑坡體，滑體厚8～22m，主滑帶為含礫粉質(zhì)黏土，天然含水率18%～23%，天然密度1.98g/cm3，內(nèi)摩擦角12°，黏聚力18kPa。合同段主要工程量：路基挖方46.2萬m3、填方38.7萬m3，隧道洞身Ⅳ級圍巖占62%、Ⅲ級圍巖占38%，噴射混凝土C25、二次襯砌C30鋼筋混凝土，防水板1.5mm厚EVA。合同工期30個月，質(zhì)量目標為“確保部優(yōu)、爭創(chuàng)國優(yōu)”。二、施工組織與進度管理練習題1.根據(jù)《公路工程施工組織設計規(guī)范》（JTG/T3650—2021），該隧道洞口段采用雙側(cè)壁導坑法施工，洞口管棚長30m，環(huán)向間距0.4m，外插角3°。施工準備階段，項目部編制了“洞口管棚—超前小導管—上半斷面環(huán)形開挖”三步流水網(wǎng)絡圖，其中管棚鉆孔與安裝需8d，注漿固結(jié)需2d，上半斷面開挖循環(huán)進尺0.8m、循環(huán)時間16h。問題：（1）計算洞口段管棚—小導管—開挖三步流水作業(yè)的流水步距與總工期（保留1位小數(shù)）。（2）若將上半斷面循環(huán)進尺提高至1.2m，循環(huán)時間壓縮至12h，重新計算總工期并分析對安全步距的影響。答案：（1）管棚鉆孔安裝8d與注漿固結(jié)2d為串行作業(yè)，共10d；上半斷面每循環(huán)16h，每日1.5循環(huán)，0.8m×1.5=1.2m/d。洞口段長30m，需30/1.2=25d。三步流水步距取控制性作業(yè)即管棚10d，總工期10+25=35.0d。（2）進尺1.2m、循環(huán)12h，每日2循環(huán)，日進2.4m，30m需12.5d。總工期10+12.5=22.5d，縮短12.5d。安全步距按《公路隧道施工技術規(guī)范》（JTGF60—2022）9.3.4條：Ⅳ級圍巖上臺階最大允許步距50m，原25d掘進30m步距12m，提高后12.5d掘進30m步距24m，仍小于50m，安全步距滿足要求。2.項目部采用BIM+GIS平臺對古滑坡體進行4D進度模擬，發(fā)現(xiàn)第8個月路基填筑至K33+060時，滑體后緣出現(xiàn)3mm/day連續(xù)遞增的水平位移。問題：（1）列出觸發(fā)應急預案的位移速率閾值依據(jù)。（2）給出施工組織調(diào)整的具體措施并說明對關鍵線路的影響。答案：（1）依據(jù)《公路路基施工技術規(guī)范》（JTGF10—2021）12.5.3條：古滑坡體地段路堤施工，坡體水平位移連續(xù)3d大于2mm/day或累計位移大于20mm，應啟動應急預案。實測3mm/day＞2mm/day，觸發(fā)預案。（2）立即暫停K33+000～K120段填筑，卸載已填筑的3層（每層0.3m共0.9m），在滑體中部施作反壓護道，寬8m、高2m，坡腳打設φ108mm抗滑樁兩排，樁距3m、樁長18m，預計工期增加26d。關鍵線路原為“隧道開挖—路基填筑—路面”，路基暫停后，關鍵線路不變，但總工期延長26d，需通過隧道后續(xù)工序壓縮18d、路面提前插入8d來消化。三、造價與招投標練習題3.招標文件給出隧道Ⅳ級圍巖開挖清單單價為186元/m3（已含超挖回填），投標人測算噴射混凝土C25實體單價為635元/m3，設計噴射厚度26cm，回彈率按《公路工程預算定額》（JTG/T3832—2018）取15%。問題：（1）計算每延米隧道噴射混凝土清單綜合單價（元/m，保留整數(shù)）。（2）若招標人要求采用濕噴機械手，回彈率可降至8%，但設備攤銷增加5元/m3，重新計算綜合單價并分析投標策略。答案：（1）隧道斷面面積A=π×（6.32?6.042）+2×0.26×6.3=10.08m2，每延米噴射實體量10.08×0.26=2.62m3，回彈率15%，消耗量2.62×1.15=3.01m3，綜合單價3.01×635=1911元/m。（2）回彈率8%，消耗量2.62×1.08=2.83m3，單價上調(diào)5元至640元/m3，綜合單價2.83×640=1811元/m，降低100元/m。投標人可報低價1811元/m，同時提出變更建議，承諾采用機械手，既利于中標又可在變更中索賠設備差價5元/m3，實現(xiàn)二次經(jīng)營。4.合同專用條款約定：鋼材調(diào)差公式ΔP=P0×(Kt/K0?0.98)，調(diào)差幅度±5%以內(nèi)不調(diào)整，基準期鋼材價格指數(shù)K0=112，結(jié)算期Kt=125。鋼筋清單數(shù)量4280t，基準價4200元/t，問題：（1）計算本項鋼材調(diào)差金額（萬元，保留2位小數(shù)）。（2）若承包人因工期延誤導致結(jié)算期指數(shù)上漲至130，分析調(diào)差責任劃分。答案：（1）ΔP=4200×(125/112?0.98)=4200×(1.116?0.98)=571.2元/t，調(diào)差幅度11.6%＞5%，可調(diào)整。調(diào)差金額571.2×4280=244.46萬元。（2）延誤責任在承包人，依據(jù)《公路工程標準施工招標文件》（2018版）16.1.3條，因承包人原因?qū)е碌膬r格上漲不予調(diào)差，故Kt=130時調(diào)差為0，風險由承包人承擔。四、質(zhì)量與試驗檢測練習題5.隧道二次襯砌C30混凝土，配合比為水泥:砂:碎石:水:外加劑=1:1.85:2.68:0.42:0.025，水泥采用P·O42.5，實測28d膠砂強度48.2MPa，現(xiàn)場回彈—取芯綜合法檢測襯砌實體強度，問題：（1）計算該配合比的理論28d抗壓強度（MPa，保留1位小數(shù)），并判斷是否滿足設計強度等級。（2）現(xiàn)場回彈平均值36.2，碳化深度1.5mm，芯樣直徑100mm、高徑比1.0，實測芯樣抗壓值28.5MPa，按《公路隧道施工技術規(guī)范》附錄F判定實體強度是否合格。答案：（1）采用鮑羅米公式fcu=αa×fb×(B/W?αb)，αa=0.53、αb=0.20，fb=48.2MPa，B/W=1/0.42=2.381，fcu=0.53×48.2×(2.381?0.20)=55.7MPa＞30MPa，滿足C30。（2）回彈法查表得36.2對應強度31.8MPa，芯樣28.5MPa，按規(guī)范取芯樣值為準。28.5MPa≥30×0.85=25.5MPa，且最小值28.5≥0.85×30=25.5MPa，實體強度合格。6.路基填筑采用花崗巖挖方料，最大粒徑380mm，不均勻系數(shù)Cu=9.8，曲率系數(shù)Cc=1.4，最優(yōu)含水率8.6%，現(xiàn)場分層碾壓厚0.4m，采用22t振動壓路機，問題：（1）判斷該填料類別及適用性。（2）給出現(xiàn)場壓實度檢測頻率與合格標準，并寫出灌砂法試驗步驟關鍵數(shù)據(jù)。答案：（1）依據(jù)《公路土工試驗規(guī)程》（JTG3430—2020）3.2.3條：Cu≥5且Cc=1～3為良好級配礫石，該料Cu=9.8、Cc=1.4，屬良好級配礫石，可用于下路堤（＞1.5m）及上路堤（0.8～1.5m）。（2）檢測頻率：每2000m2每壓實層抽檢4點；合格標準：高速公路下路堤壓實度≥93%，上路堤≥94%。灌砂法步驟：①量砂密度標定1.42g/cm3；②試坑直徑200mm、深400mm；③稱試坑濕土質(zhì)量6950g；④含水率8.2%；⑤濕密度1.95g/cm3，干密度1.80g/cm3；⑥實驗室最大干密度1.93g/cm3，壓實度93.3%，合格。五、安全與環(huán)保練習題7.隧道右線掘進至K33+927時，掌子面突發(fā)涌水，實測水量350m3/h，含泥量6%，水質(zhì)pH=5.8。問題：（1）給出涌水級別劃分及應采取的技術措施。（2）編制隧道突涌水專項應急預案的響應流程（含時間節(jié)點）。答案：（1）按《公路隧道施工技術規(guī)范》11.4.2條，涌水量350m3/h屬大型涌水（>100m3/h）。措施：①立即停挖、撤離人員；②采用全斷面注漿，漿液水泥—水玻璃雙液漿，注漿壓力2.0～3.0MPa，孔深25m、孔距1.2m，梅花形布置；③在洞口增設2臺D15530×9多級泵，排水能力400m3/h，鋪設φ200mm鋼管雙路排水。（2）應急預案流程：0min—現(xiàn)場安全員發(fā)出警報，組織撤離；5min—項目經(jīng)理啟動Ⅱ級響應，上報監(jiān)理、業(yè)主；15min—成立應急搶險組，調(diào)集注漿隊、水泵進場；2h—完成掌子面封閉、注漿孔開孔；8h—開始雙液注漿；24h—涌水量降至<50m3/h，評估后恢復掘進。8.古滑坡體路基施工期間，需爆破清除孤石，爆破點距110kV高壓線水平距離85m，垂直高差42m。問題：（1）計算爆破振動安全允許距離，并判斷是否需要調(diào)整爆破參數(shù)。（2）給出爆破飛石控制措施與環(huán)保要求。答案：（1）按《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2014）8.2.1條，振動速度允許值v=2.5cm/s（高壓塔基礎），K=200，α=1.8，最大單段藥量Q=45kg，則R=(K/v)^(1/α)×Q^(1/α)=(200/2.5)^(1/1.8)×45^(1/1.8)=56×6.8=380m，實測距離85m＜380m，需將單段藥量降至Q=(R/(K/v)^(1/α))^α=(85/56)^1.8×45=6.2kg，分8段毫秒延時起爆。（2）飛石控制：①采用φ90mm垂直孔，孔口覆蓋橡膠炮被+鋼絲網(wǎng)；②最小抵抗線≥2.5m，堵塞長度≥3.0m；③爆破前設置警戒區(qū)200m，對講機統(tǒng)一指揮。環(huán)保：爆破時間限定6:30—7:30，避免夜間施工；爆破后及時灑水，PM10在線監(jiān)測≤150μg/m3。六、綜合案例與計算9.結(jié)合全段工程，項目部在第18個月末進行成本分析，已完工程直接費21360萬元，其中隧道工程占58%，路基工程占30%，橋梁工程占12%；已完工程計劃費用（BCWP）21800萬元，計劃工作預算費用（BCWS）22050萬元，實際工作預算費用（ACWP）21360萬元。問題：（1）計算費用偏差（CV）、進度偏差（SV）、費用績效指數(shù)（CPI）、進度績效指數(shù)（SPI），并分析項目狀態(tài)。（2）若后續(xù)工程采取價值工程優(yōu)化，隧道二襯鋼筋由HRB400改為HRB500，可減少鋼筋量8%，鋼筋原成本占隧道直接費32%，給出節(jié)約成本及敏感性分析。答案：（1）CV=BCWP?ACWP=21800?21360=440萬元>0，節(jié)支；SV=BCWP?BCWS=21800?22050=?250萬元<0，滯后；CPI=BCWP/ACWP=21800/21360=1.021，費用節(jié)約2.1%；SPI=BCWP/BCWS=21800/22050=0.989，進度滯后1.1%。項目狀態(tài)：費用略節(jié)余，進度輕微滯后，需加快隧道后續(xù)開挖。（2）隧道后續(xù)直接費=總隧道直接費×42%=21360×0.58×0.42/0.58=21360×0.42=8971萬元，鋼筋原成本=8971×0.32=2871萬元，節(jié)約8%，節(jié)約成本2871×0.08=229.7萬元，占后續(xù)工程直接費2.6%，敏感性高，且HRB500強度提升可減少裂縫，綜合效益顯著。10.竣工質(zhì)量檢測發(fā)現(xiàn)，隧道K33+480～+520段二襯背后存在連續(xù)4m脫空，雷達檢測反射波振幅異常，最大脫空高度18cm。問題：（1）給出脫空成因及危害。（2）寫出注漿治理設計參數(shù)：注漿孔布置、漿液配比、注漿壓力、結(jié)束標準。（3）計算治理所需水泥量（t，保留1位小數(shù)），已知脫空區(qū)寬6.2m、延度40m，充填率85%，水泥漿液結(jié)石率0.85，水灰比0.8:1，水泥密度3.1g/cm3。答案：（1）成因：防水板鋪設松弛度不足，混凝土澆筑速度過快，未設充分通氣孔，導致氣囊滯留。危害：降低襯砌承載力，形成水囊凍脹，誘發(fā)襯砌開