隧道工程試題帶參考答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列隧道分類中，屬于按用途劃分的是（）。A.短隧道（L≤500m）B.交通隧道C.淺埋隧道（H≤2b）D.巖石隧道2.公路隧道圍巖分級的主要指標(biāo)不包括（）。A.巖石單軸飽和抗壓強度B.圍巖完整性指數(shù)C.地下水狀態(tài)D.隧道埋深3.新奧法施工中，初期支護的主要作用是（）。A.承擔(dān)全部圍巖壓力B.提供安全儲備C.及時約束圍巖變形，發(fā)揮圍巖自承能力D.防止二次襯砌開裂4.下列開挖方法中，適用于大斷面隧道（跨度＞14m）且圍巖穩(wěn)定性較差的是（）。A.全斷面法B.臺階法（兩臺階）C.CD法（中隔壁法）D.環(huán)形開挖預(yù)留核心土法5.隧道超前小導(dǎo)管注漿施工中，小導(dǎo)管的外插角通?？刂圃冢ǎ.3°~5°B.5°~10°C.10°~15°D.15°~20°6.噴射混凝土的早期強度（1天）應(yīng)不低于（）。A.5MPaB.10MPaC.15MPaD.20MPa7.隧道防排水系統(tǒng)中，環(huán)向盲管的間距一般為（）。A.2~5mB.5~10mC.10~15mD.15~20m8.隧道監(jiān)控量測中，必測項目不包括（）。A.凈空收斂B.拱頂下沉C.圍巖內(nèi)部位移D.地表沉降（淺埋段）9.隧道通風(fēng)方式中，壓入式通風(fēng)的優(yōu)點是（）。A.污風(fēng)由洞內(nèi)排出，工作面空氣新鮮B.風(fēng)筒承受壓力小，不易漏風(fēng)C.適用于長距離獨頭掘進(jìn)D.設(shè)備成本低，安裝方便10.隧道二次襯砌施工的最佳時機是（）。A.開挖后立即施作B.初期支護完成后1周內(nèi)C.圍巖和初期支護變形基本穩(wěn)定后D.監(jiān)控量測顯示變形速率持續(xù)增大時11.下列隧道塌方的主要誘因中，屬于施工因素的是（）。A.斷層破碎帶B.地下水富集C.爆破參數(shù)不合理D.圍巖級別判定錯誤12.公路隧道建筑限界中，行車道寬度對于雙向四車道的要求是（）。A.7.5mB.8.5mC.9.75mD.10.5m13.隧道仰拱施工時，應(yīng)一次澆筑的長度不宜小于（）。A.3mB.5mC.8mD.10m14.下列支護結(jié)構(gòu)中，屬于柔性支護的是（）。A.鋼筋混凝土襯砌B.鋼拱架C.噴射混凝土D.模筑混凝土15.隧道施工中，瓦斯?jié)舛瘸^（）時應(yīng)立即停止作業(yè)并撤離人員。A.0.5%B.1.0%C.1.5%D.2.0%二、填空題（每題2分，共20分）1.新奧法的三大支柱是光面爆破、噴錨支護和__________。2.隧道圍巖分級中，圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)（BQ）的修正因素包括地下水狀態(tài)、__________和初始應(yīng)力狀態(tài)。3.隧道開挖中，超挖回填應(yīng)采用__________或同級混凝土，嚴(yán)禁用虛渣回填。4.管棚施工中，鋼管的搭接長度應(yīng)不小于__________m。5.隧道監(jiān)控量測中，凈空收斂和拱頂下沉的量測斷面間距，對于IV級圍巖一般為__________m。6.噴射混凝土的粗骨料粒徑應(yīng)不大于__________mm，以避免回彈量過大。7.隧道防排水系統(tǒng)中，防水板的搭接寬度應(yīng)不小于__________mm，采用雙焊縫焊接。8.公路隧道內(nèi)輪廓設(shè)計時，檢修道或人行道的寬度一般不小于__________m。9.隧道施工通風(fēng)中，風(fēng)管口距開挖面的距離，壓入式通風(fēng)不宜超過__________m。10.隧道塌方處理的原則是“__________、強支護、早封閉、勤量測”。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述新奧法的基本原理及其核心思想。2.列舉隧道超前支護的主要類型，并說明其適用條件。3.隧道監(jiān)控量測的主要目的是什么？必測項目和選測項目各包括哪些？4.初期支護與二次襯砌的作用有何區(qū)別？設(shè)計時應(yīng)如何協(xié)調(diào)兩者的關(guān)系？5.隧道防排水系統(tǒng)由哪些部分組成？施工中應(yīng)重點控制哪些環(huán)節(jié)？四、計算題（每題15分，共30分）1.某公路隧道埋深H=45m，圍巖級別為IV級，圍巖重度γ=22kN/m3，圍巖松散系數(shù)K=0.4（根據(jù)規(guī)范查表）。假設(shè)隧道跨度B=12m，高度Ht=8m，試計算該隧道的垂直圍巖壓力q（單位：kPa）。2.某隧道初期支護采用C25噴射混凝土（軸心抗壓強度設(shè)計值fcd=11.5MPa），已知作用于初期支護的最大壓應(yīng)力σ=3.5MPa，噴射混凝土厚度設(shè)計為25cm。試驗算該厚度是否滿足要求（安全系數(shù)取1.5）。五、案例分析題（20分）某雙向四車道公路隧道，設(shè)計時速80km/h，埋深35m，圍巖級別III級（單軸飽和抗壓強度30MPa，完整性指數(shù)0.6，無地下水）。施工采用臺階法（上臺階高度4.5m，開挖進(jìn)尺1.5m），初期支護為噴射混凝土（C25，20cm厚）+格柵鋼架（間距1.0m）。上臺階開挖后2小時，拱頂出現(xiàn)局部掉塊，隨后發(fā)生塌方，范圍約長4m、寬3m、高2m（體積24m3）?，F(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)：爆破后未及時初噴混凝土，格柵鋼架架設(shè)滯后開挖面約5m，監(jiān)控量測數(shù)據(jù)顯示拱頂下沉速率為5mm/d（規(guī)范允許值≤3mm/d）。問題：（1）分析本次塌方的主要原因。（2）提出塌方后的應(yīng)急處理措施。參考答案一、單項選擇題1.B2.D3.C4.C5.B6.A7.B8.C9.A10.C11.C12.B13.B14.C15.B二、填空題1.監(jiān)控量測2.軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀3.噴射混凝土4.35.10~206.157.1508.0.759.1510.先治水三、簡答題1.新奧法基本原理：利用圍巖的自承能力，通過合理的支護結(jié)構(gòu)和施工方法，使圍巖與支護共同作用形成承載體系。核心思想：①圍巖是主要承載結(jié)構(gòu)，支護僅起輔助作用；②采用光面爆破減少對圍巖的擾動；③通過監(jiān)控量測動態(tài)調(diào)整支護參數(shù)；④初期支護（噴錨）及時封閉圍巖，控制變形；⑤二次襯砌在圍巖穩(wěn)定后施作，作為安全儲備。2.超前支護類型及適用條件：①超前錨桿：適用于IV~V級圍巖，圍巖完整性較好，超前長度3~5m，外插角10°~20°；②超前小導(dǎo)管：適用于IV~VI級圍巖，圍巖松散或有裂隙，管徑42~50mm，長度3~5m，注漿加固；③管棚：適用于極破碎圍巖、斷層帶或淺埋段，管徑89~159mm，長度10~40m，形成“棚架”支護；④地表注漿：適用于淺埋隧道或洞口段，通過地表鉆孔注漿加固圍巖；⑤超前圍巖深孔預(yù)注漿：適用于大斷層、富水段，注漿范圍廣，加固效果好。3.監(jiān)控量測目的：①掌握圍巖和支護的動態(tài)變化，指導(dǎo)施工；②驗證設(shè)計參數(shù)，優(yōu)化支護結(jié)構(gòu)；③預(yù)警塌方、變形超限等風(fēng)險，確保施工安全；④積累數(shù)據(jù)，為類似工程提供參考。必測項目：凈空收斂、拱頂下沉、地表沉降（淺埋段）、洞口段地表觀察；選測項目：圍巖內(nèi)部位移、支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力、圍巖壓力、錨桿軸力、鋼架應(yīng)力。4.初期支護與二次襯砌的作用區(qū)別：初期支護是施工階段的主要承載結(jié)構(gòu)，通過噴錨及時約束圍巖變形，與圍巖共同承擔(dān)荷載；二次襯砌是永久結(jié)構(gòu)，主要作用是提供安全儲備、承受后期圍巖壓力（如流變）、防水及外觀美化。協(xié)調(diào)關(guān)系：設(shè)計時應(yīng)使初期支護具有一定的柔性（允許圍巖適當(dāng)變形以釋放應(yīng)力），避免初期支護過強導(dǎo)致圍巖壓力集中；二次襯砌應(yīng)在圍巖和初期支護變形基本穩(wěn)定后施作，避免過早承受過大荷載；兩者共同形成“復(fù)合式襯砌”，初期支護與二次襯砌之間設(shè)防水板，減少水壓力傳遞。5.防排水系統(tǒng)組成：①防水層（PVC或EVA防水板）；②排水盲管（環(huán)向、縱向、橫向盲管）；③中心排水溝（或側(cè)溝）；④施工縫、變形縫防水（止水帶、止水條）；⑤圍巖注漿堵水（局部漏水段）。施工控制環(huán)節(jié)：①防水板鋪設(shè)前檢查初期支護表面平順度（凸凹差≤5cm），避免刺破防水板；②防水板搭接寬度≥150mm，雙焊縫檢測（充氣法，壓力0.25MPa，10min降壓≤10%）；③盲管安裝固定牢固，坡度符合設(shè)計（≥0.5%），避免堵塞；④施工縫清理干凈，止水帶居中埋設(shè)，混凝土澆筑時避免移位；⑤注漿施工控制壓力（0.5~1.0MPa）和漿液擴散范圍，防止漏注或超注。四、計算題1.垂直圍巖壓力q計算：根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTG3370.1-2018），IV級圍巖松散壓力計算公式為：q=γ·H·K其中，H為隧道埋深（45m），γ=22kN/m3，K=0.4（松散系數(shù)）。代入數(shù)據(jù)得：q=22×45×0.4=396kPa。2.噴射混凝土厚度驗算：噴射混凝土需承受的最大壓應(yīng)力σ=3.5MPa，安全系數(shù)K=1.5，因此設(shè)計允許壓應(yīng)力[σ]=fcd/K=11.5/1.5≈7.67MPa。實際壓應(yīng)力σ=3.5MPa≤[σ]=7.67MPa，因此25cm厚的噴射混凝土滿足要求。五、案例分析題（1）塌方主要原因：①施工不規(guī)范：爆破后未及時初噴混凝土（規(guī)范要求初噴應(yīng)在開挖后立即施作，厚度≥4cm），導(dǎo)致圍巖暴露時間過長，自穩(wěn)能力喪失；②支護滯后：格柵鋼架架設(shè)滯后開挖面約5m（III級圍巖臺階法支護應(yīng)緊跟開挖面，一般不超過2榀鋼架間距，即2m），無法及時約束圍巖變形；③監(jiān)控量測預(yù)警未落實：拱頂下沉速率達(dá)5mm/d（超過規(guī)范允許值3mm/d），未及時采取加固措施（如加密鋼架、增加噴射混凝土厚度）；④爆破參數(shù)可能不合理：上臺階開挖進(jìn)尺1.5m（III級圍巖臺階法進(jìn)尺一般控制在1.0~1.2m），單次爆破擾動范圍過大，破壞圍巖完整性。（2）應(yīng)急處理措施：①立即停止開挖，撤離危險區(qū)域人員，設(shè)置警戒；②清除塌方區(qū)邊緣危石，采用噴射混凝土（厚5~8cm）封閉塌方面，防止擴大；③對塌方空洞進(jìn)行回填：小體積塌方（＜50m3）可采用片石混凝土回