(2025年)隧道施工排水系統(tǒng)試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.隧道施工排水系統(tǒng)中，用于收集圍巖滲水并引導(dǎo)至主排水管的關(guān)鍵構(gòu)造是（）。A.中央排水溝B.橫向排水管C.環(huán)向盲溝D.仰拱填充層2.根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3660-2020）修訂版，隧道洞內(nèi)排水溝縱向坡度應(yīng)不小于（）。A.0.1%B.0.3%C.0.5%D.1.0%3.下列不屬于隧道施工臨時排水系統(tǒng)組成部分的是（）。A.集水井B.井點降水裝置C.襯砌背后排水盲管D.移動潛水泵4.當(dāng)隧道穿越富水?dāng)鄬悠扑閹r，優(yōu)先采用的排水策略是（）。A.全斷面封堵B.超前預(yù)注漿堵水C.邊掘邊排D.反坡抽排5.用于檢測隧道排水系統(tǒng)運行狀態(tài)的智能設(shè)備中，可實時監(jiān)測排水管內(nèi)水流壓力的是（）。A.超聲波流量計B.壓力傳感器C.水位監(jiān)測浮球D.溫濕度記錄儀6.隧道反坡排水時，多級泵站接力排水的級間高差宜控制在（）。A.5-10mB.15-20mC.25-30mD.35-40m7.關(guān)于隧道排水系統(tǒng)反濾層的作用，下列描述錯誤的是（）。A.防止泥沙進入排水管B.提高排水效率C.增強結(jié)構(gòu)整體性D.延長排水系統(tǒng)壽命8.某隧道施工中發(fā)現(xiàn)初期支護背后出現(xiàn)積水，最可能的原因是（）。A.環(huán)向盲溝間距過大B.中央排水溝坡度不足C.二次襯砌厚度不足D.仰拱填充混凝土強度不夠9.下列排水設(shè)備中，適用于大流量、高揚程反坡排水的是（）。A.潛水排污泵B.多級離心泵C.軸流泵D.漩渦泵10.隧道排水系統(tǒng)設(shè)計中，“防、排、截、堵”結(jié)合的原則中，“截”主要指（）。A.阻斷地表水下滲B.收集圍巖滲水C.排出洞內(nèi)積水D.封堵集中涌水點二、填空題（每題2分，共20分）1.隧道施工排水系統(tǒng)按服務(wù)階段分為__________排水系統(tǒng)和__________排水系統(tǒng)。2.環(huán)向盲溝通常采用__________材質(zhì)，其主要作用是__________。3.橫向排水管的間距一般為__________，坡度應(yīng)不小于__________。4.集水井的有效容積應(yīng)不小于__________分鐘排水泵的排量，其位置應(yīng)避開__________。5.隧道反坡排水時，排水管路應(yīng)設(shè)置__________，防止停泵時發(fā)生__________現(xiàn)象。6.復(fù)合式襯砌隧道中，排水系統(tǒng)主要包括__________、__________和中央排水溝。7.富水軟弱圍巖隧道施工中，需采用__________超前地質(zhì)預(yù)報，重點探測__________分布情況。8.排水系統(tǒng)驗收時，需檢測盲管的__________和__________，確保排水通暢。9.隧道洞內(nèi)排水管路應(yīng)沿__________或__________布置，避免影響施工通行。10.當(dāng)隧道涌水量超過__________m3/d時，需增設(shè)臨時排水泵站，泵的選型應(yīng)滿足__________和揚程要求。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述隧道施工排水系統(tǒng)設(shè)計的主要原則。2.對比分析隧道反坡排水與順坡排水的技術(shù)難點及應(yīng)對措施。3.說明環(huán)向盲溝與縱向盲管的施工要點及質(zhì)量控制關(guān)鍵。4.列舉隧道排水系統(tǒng)常見故障類型，并提出針對性修復(fù)方法。5.闡述智能監(jiān)測技術(shù)在隧道排水系統(tǒng)中的應(yīng)用場景及優(yōu)勢。四、案例分析題（每題10分，共20分）【案例1】某山嶺隧道全長3500m，最大埋深420m，設(shè)計為雙向四車道。施工至DK12+300～DK12+500段時，掌子面突然出現(xiàn)涌水，初期支護背后積水導(dǎo)致局部開裂，排水系統(tǒng)無法及時排出積水。經(jīng)調(diào)查，該段圍巖為強風(fēng)化砂巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，施工前超前地質(zhì)預(yù)報僅采用了TSP法，未進行鉆孔探水。問題：（1）分析此次涌水事故的主要原因。（2）提出應(yīng)急處理措施及后續(xù)預(yù)防改進建議?！景咐?】某城市地鐵隧道采用盾構(gòu)法施工，區(qū)間隧道埋深12-18m，穿越砂卵石地層，地下水位高于隧道拱頂3-5m。施工中發(fā)現(xiàn)管片背后排水盲管堵塞，導(dǎo)致管片局部滲漏水，影響結(jié)構(gòu)安全。問題：（1）分析盲管堵塞的可能原因。（2）設(shè)計一套針對砂卵石地層的排水系統(tǒng)優(yōu)化方案。答案一、單項選擇題1.C2.B3.C4.B5.B6.B7.C8.A9.B10.A二、填空題1.臨時；永久2.打孔波紋管（或透水軟管）；收集圍巖滲水并引排至縱向盲管3.5-10m；2%4.15；隧道結(jié)構(gòu)受力關(guān)鍵部位（或初期支護薄弱段）5.止回閥；水錘6.環(huán)向盲溝；縱向盲管7.綜合（或物探+鉆探）；地下水及破碎帶8.貫通性；抗堵塞能力9.邊墻；仰拱填充層預(yù)留槽10.500；流量三、簡答題1.主要原則包括：①“防、排、截、堵”結(jié)合，以排為主，兼顧環(huán)境保護；②適應(yīng)隧道圍巖水文地質(zhì)條件，動態(tài)調(diào)整設(shè)計；③臨時排水與永久排水系統(tǒng)銜接，減少重復(fù)施工；④滿足施工期和運營期排水需求，考慮耐久性；⑤設(shè)備選型需匹配流量、揚程，預(yù)留冗余能力；⑥排水路徑短捷，避免反坡、陡坎等不利結(jié)構(gòu)。2.反坡排水難點：需通過泵站接力提升水位，設(shè)備布置復(fù)雜，能耗高；易發(fā)生水錘破壞，管路維護難度大；應(yīng)對措施：采用多級泵站，級間高差控制在15-20m；設(shè)置止回閥和氣壓罐；選用大口徑、耐高壓管路。順坡排水難點：依賴自然坡度，需嚴格控制排水溝坡度；可能受圍巖變形影響導(dǎo)致坡度改變；應(yīng)對措施：施工中實時監(jiān)測排水溝標高，及時調(diào)整；采用混凝土預(yù)制排水溝增強抗變形能力。3.環(huán)向盲溝施工要點：①按設(shè)計間距（5-10m）固定于初期支護表面，與圍巖密貼；②盲溝與縱向盲管連接處采用三通接頭，確保貫通；③外部包裹反濾層（無紡?fù)凉げ迹?，防止泥沙堵塞；④施工后進行通球試驗，驗證排水通暢。質(zhì)量控制關(guān)鍵：盲溝材質(zhì)（滲透系數(shù)≥1×10?3cm/s）、反濾層搭接寬度（≥20cm）、固定點間距（≤0.5m）?？v向盲管施工要點：沿隧道縱向布置于邊墻腳，坡度與隧道坡度一致；與環(huán)向盲溝、橫向排水管連接成網(wǎng)；采用C20細石混凝土包裹保護。質(zhì)量控制關(guān)鍵：盲管直徑（≥100mm）、縱向坡度（≥0.3%）、混凝土包裹厚度（≥5cm）。4.常見故障及修復(fù)方法：①盲管堵塞：原因多為反濾層破損導(dǎo)致泥沙侵入；修復(fù)方法：沿堵塞段鑿除部分初期支護，更換盲管并重新鋪設(shè)反濾層。②排水溝淤積：因水流含沙量高或坡度不足；修復(fù)方法：清淤后增設(shè)沉砂池，調(diào)整排水溝坡度至≥0.5%。③排水泵故障：因長時間高負荷運行或選型不當(dāng)；修復(fù)方法：更換高揚程、大流量泵，增設(shè)備用泵。④襯砌背后積水：因環(huán)向盲溝失效或橫向排水管堵塞；修復(fù)方法：鉆孔引排積水，重新施作環(huán)向盲溝并疏通橫向排水管。5.應(yīng)用場景：①實時監(jiān)測：通過壓力傳感器、流量計監(jiān)測排水管內(nèi)水壓、流量，預(yù)警堵塞或涌水；②智能控制：根據(jù)水位監(jiān)測數(shù)據(jù)自動啟停排水泵，優(yōu)化能耗；③病害診斷：通過長期數(shù)據(jù)積累分析排水系統(tǒng)衰減規(guī)律，預(yù)測維護周期。優(yōu)勢：提升排水系統(tǒng)運行可靠性，減少人工巡檢成本；實現(xiàn)故障早期預(yù)警，避免突發(fā)涌水事故；為運營期維護提供數(shù)據(jù)支撐，延長系統(tǒng)使用壽命。四、案例分析題【案例1】（1）主要原因：①地質(zhì)預(yù)報不充分，僅用TSP法未結(jié)合鉆孔探水，未準確探明強風(fēng)化砂巖富水情況；②排水系統(tǒng)設(shè)計未針對破碎帶加強，環(huán)向盲溝間距可能過大，無法及時收集大量滲水；③初期支護背后未設(shè)置臨時導(dǎo)水盲管，積水無法快速排出導(dǎo)致壓力過大；④施工中未實時監(jiān)測圍巖滲水量，未能提前啟動應(yīng)急排水措施。（2）應(yīng)急處理：①立即停止掌子面開挖，設(shè)置臨時集水井，用大功率潛水泵抽排積水；②對初期支護開裂段進行注漿加固，防止坍塌；③在開裂部位鉆孔引排背后積水，降低水壓力。后續(xù)改進：①采用“TSP+地質(zhì)雷達+超前水平鉆孔”綜合預(yù)報，每50m布置1個探孔；②破碎帶段加密環(huán)向盲溝（間距3-5m），增設(shè)臨時排水盲管；③施工中安裝水位傳感器，當(dāng)滲水量＞30m3/h時自動啟動備用排水泵；④優(yōu)化永久排水系統(tǒng)，在該段增設(shè)橫向排水管（間距3m），增強排水能力?！景咐?】（1）盲管堵塞可能原因：①砂卵石地層顆粒粒徑大（＞2mm），反濾層（普通土工布）孔隙率不足，無法有效阻隔細砂；②盾構(gòu)掘進時管片拼裝誤差導(dǎo)致盲管擠壓變形，斷面縮??；③同步注漿材料（水泥-水玻璃雙液漿）析水后細顆粒進入盲管，形成淤積；④盲管與管片預(yù)留槽貼合不緊密，局部形成死水區(qū)，泥沙沉積。（2）優(yōu)化方案：①選用高強度、大孔隙率反濾層（三維復(fù)合排水網(wǎng)，孔隙率≥85%）