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本节框架
P245~248 4.1 隧道围岩分级与隧道构造 ★★
【考点】
【记】1. 隧道围岩分级
【用】2. 隧道构造
【近五年考情】
年份 2024 2023 2022 2021 2020
题型 单选题 0 多选题 案例题 案例题
分值 1 0 2 3 5
一、隧道围岩分级
围岩级别 围岩岩体或土体主要定性特征 围岩基本质量指标BQ
Ⅰ 坚硬岩,岩体完整 >550
坚硬岩,岩体较完整
Ⅱ 550~451
较坚硬岩,岩体完整
坚硬岩,岩体较破碎
Ⅲ 较坚硬岩,岩体较完整 4 5 0 ~ 3 5 1
较软岩,岩体完整,整状体或巨厚层状结构
坚硬岩,岩体破碎
较坚硬岩,岩体较破碎~破碎
Ⅳ 350~251
较软岩,岩体较完整~较破碎
软岩,岩体完整~较完整
较软岩,岩体破碎
Ⅴ 软岩,岩体较破碎~破碎 ≤250
全部极软岩和全部极破碎
Ⅵ 软塑状黏性土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等 —
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1. 围岩基本质量指标BQ值
2. 围岩的坚硬性和完整程度
3. 判定围岩分级的方法
1. 隧道围岩分级的综合评判方法宜采用两步分级:
(1)根据岩石的岩石的坚硬程度、岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩
体基本质量指标BQ,进行初步分级。
(3)详细定级时,应根据地下水、主要软弱结构面、初始应力状态的影响程度,对岩
体基本质量指标BQ进行修正。
二、隧道构造
1. 公路隧道的分类
1)公路隧道按跨度分类
按跨度分类 开挖宽度B(m) 说明
平行导洞、服务隧道、车行、人行横洞、风
小跨度隧道 B<9
道及施工通道
一般跨度隧道 9≤B<14 单洞两车道隧道
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单洞三车道隧道、单洞两车道+紧急停车带隧
中等跨度隧道 14≤B<18
道
单洞四车道隧道、单洞三车道+紧急停车带隧
大跨度隧道 B≥18
道、其他跨度大于等于18m的隧道
2)公路隧道按长度分类
隧道分类 特长隧道 长隧道 中隧道 短隧道
隧道长度L(m) L>3000 1000<L≤3000 500<L≤1000 L≤500
2. 洞门类型及构造
(1)洞门 (2)明洞 (3)洞身
1)洞门类型
端墙式洞门包括:墙式洞门、翼墙式洞门、台阶式洞门、柱式洞门、拱墙式洞门。
明洞式洞门包括:直削式洞门、削竹式洞门、倒削式洞门、喇叭口式洞门、棚洞式洞
门和框架式洞门。
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2)端墙式洞门构造应符合下列规定:
(1)洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不应小于1.5m,洞门端墙与仰坡之间的水
沟的沟底至衬砌拱顶外围的高度不应小于1.0m,洞门墙顶应高出仰坡坡脚0.5m以上。
(2)洞门墙应根据实际需要设置伸缩缝、沉降缝、泄水孔。
3)明洞式洞门构造应符合下列规定:
① 洞口段衬砌应采用钢筋混凝土结构。
② 洞口段衬砌应伸出原山坡坡面或设计回填坡面不小于500mm。
④ 采用削竹式洞门时,削竹面仰斜坡率应陡于或等于原山坡坡率或设计回填坡面坡
率。
⑤ 设计回填坡面宜按自然山坡坡度回填。
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3. 明洞类型及构造
1)明洞类型
明洞主要分为拱形明洞和矩形明洞两大类。
洞顶回填土层较厚或一次塌方量大、落石较多时,宜采用拱形明洞;明洞需要克服来
自仰坡方向滑坡推力时,宜采用拱形结构;高度受到限制的地段,可采用矩形框架明洞。
4. 隧道衬砌形式及构造
1)隧道衬砌形式
隧道衬砌形式主要有锚喷衬砌、整体式衬砌和复合式衬砌。按隧道断面形状分为曲墙
式、直墙式和连拱式等。
4. 隧道衬砌形式及构造
1)隧道衬砌形式
高速、一级、二级公路的隧道应采用复合式衬砌;三级及三级以下公路的隧道洞口
段、Ⅳ~V级围岩洞身段应采用复合式衬砌或整体式衬砌;Ⅰ~Ⅲ级围岩洞身段可采用喷锚
衬砌。隧道衬砌断面形式常用的有曲墙拱形衬砌和直墙拱形衬砌。
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2)隧道衬砌构造
隧道衬砌构造应符合下列规定:
(1)衬砌断面宜采用曲边墙拱形断面。
(2)围岩较差、侧压力较大、地下水丰富的地段可设仰拱。路面与仰拱之间可采用混
凝土或片石混凝土填充。
(3)洞口段应设加强衬砌,两车道隧道不应小于10m。
(4)围岩较差地段衬砌应向围岩较好地段延伸5~10m。
(5)偏压衬砌段应向一般衬砌段延伸,延伸长度应根据偏压情况确定,不宜小于
10m。
(6)净宽大于3.0m的横通道与主洞的交叉段,主洞与横通道衬砌均应加强。加强段
衬砌应向各交叉洞延伸,主洞延伸长度不应小于5.0m,横通道延伸长度不应小于3.0m。延
伸长度范围内不宜设变形缝。
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【例题】隧道围岩分级一般采用两步分级的综合评判方法,其初步分级考虑的基本因
素是( )。
A. 围岩的坚硬程度和地下水
B. 围岩完整程度和初始应力
C. 岩石的坚硬程度和岩体的完整程度
D. 岩体的完整程度和地下水
【答案】C
【解析】本题考查的是围岩分级。根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素
的定性特征和定量的岩体基本质量指标,综合进行初步分级。
【例题】不属于隧道围岩分级考虑的因素是( )。
A. 岩石的坚硬程度
B. 岩体的完整程度
C. 岩石节理的发育程度
D. 地下水的影响
【答案】C
【解析】坚硬程度和岩体完整程度是基本因素,地下水是修正指标。
【2023】某单洞双车道二级公路隧道长960m,开挖宽度10m,断面面积50㎡,由于工
期紧张,施工单位采用对向推进方案。
【问题】按照隧道跨度和长度分类,该隧道分别属于哪种类型隧道?
【答案】根据开挖宽度为一般跨度隧道。根据长度为中隧道。
【问题】
1. 按隧道断面形状,该隧道的洞身属于哪一类型?该类型适用条件是什么?
2. 写出图3-1中构造物A、B、C、D的名称。
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【问题】
1. 按隧道断面形状,该隧道的洞身属于哪一类型?该类型适用条件是什么?
【答案】属于曲墙式。适用于地质条件差、需承受较大围岩水平压力的情况。
2. 写出图3-1中构造物A、B、C、D的名称。
【答案】
A—二次衬砌;B—纵向排水盲沟;
C—中心排水管沟;D—仰拱。
考点总结
本节框架
P250~2573 4.2 隧道监控量测技术 ★★★
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【考点】
【用】1. 隧道监控量测技术
【近五年考情】
年份 2024 2023 2022 2021 2020
题型 0 单选题 0 0 0
分值 0 1 0 0 0
一、隧道监控量测技术
2. 量测内容与方法
(1)量测项目分必测项目和选测项目
序号 项目名称 方法及工具 布置
1 洞内、外观察 现场观测、地质罗盘等 开挖及初期支护后进行
每5~100m一个断面,
2 周边位移 各种类型收敛计、全站仪
每断面2~3对测点
水准仪、钢尺、全站仪或其他非
3 拱顶下沉 每5~100m一个断面
接触测量仪器等
洞口段、浅埋段
4 地表下沉 水准仪、铟钢尺、全站仪
(h ≤2.5b)
0
5 拱脚下沉 水准仪、铟钢尺、全站仪 富水软弱、流沙等
(2)必须进行必测项目衬砌:复合式衬砌和喷锚衬砌。
(3)读数要求:洞内必测项目,初读数应在每次开挖后12h内、下一循环开挖前取
得,最迟不得超过24h。
(4)测点埋深要求:洞内必测项目各测点应埋入围岩中,深度不应小于0.2m,不应
焊接在钢架上。
(5)测量持续时间:各项量测作业均应持续到量测断面开挖支护全部结束,临时支护
拆除完成,且变形基本稳定后15~20d。
3. 量测数据处理与应用【口诀:五件事,2个不稳,3个决定】
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曲线状态 处理措施
① 进行数据处理或回归分析
(2)趋于平缓
② 推算最终位移和掌握位移变化规律
含义:围岩和支护呈不稳定状态
(3)出现反弯点 措施:① 密切监视围岩动态;② 加强支护;
③ 必要时暂停开挖
(4)隧道监控量测工作可按表实行分级管理。
管理等级 管理位移 施工状态
Ⅲ U<(U /3) 正常施工
0
①(U /3)≤U≤(2U /3)
0 0
Ⅱ ② 渗水压力或水流量突然增大 应加强支护
③ 水体颜色或悬着物发生变化
① U>(2U /3)
0
Ⅰ ② 支护结构出现开裂 应采取特殊措施
③ 地表出现开裂、坍塌
(5)二次衬砌的施作应在满足下列要求时进行:【稳定】
① 隧道水平净空变化速度及拱顶或底板垂直位移速度明显下降;
② 隧道位移相对值已达到相对位移量的90%以上。
【例题】下列复合式衬砌隧道施工监控量测项目中,属于必测的有( )。
A. 周边位移
B. 围岩体内位移
C. 拱顶下沉
D. 钢支撑内力及外力
E. 围岩压力及两层支护间压力
【答案】AC
【2022】某施工单位承建了一座单洞隧道工程,隧道长度300m,建筑限界净高5m,无
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紧急停车带。隧道围岩等级为Ⅲ级和Ⅳ级。
施工中发生以下事件:
事件一:监控量测方案中确定了洞内外观察、围岩体内位移(洞内设点)、周边位
移、拱顶下沉、锚杆轴力、钢架内力及外力等监控量测项目,并明确了量测部位和测点布
置;在量测数据处理与应用中给出了位移管理等级,见表4。
表4 位移管理等级
管理等级 管理位移(mm) 施工状态
Ⅲ U<(U /3) 可正常施工
0
Ⅱ (U /3)≤U≤(2U /3) B
0 0
Ⅰ U>(2U /3) 应采取特殊措施
0
【问题】事件一所列的监控量测项目中,哪些属于选测项目?指标U 表示什么?写出
0
施工状态B的内容。
【答案】(1)选测项目:围岩体内位移(洞内设点)、锚杆轴力、钢架内力及外力。
(2)U 表示设计极限位移值。
0
(3)施工状态B:应加强支护。
【2011案例节选】某高速公路左右线隧道,洞口间距42m,左线长3316m,右线长
3200m,隧道最大埋深460m,净空宽度9.64m,净空面积为58.16m2,设计车速100km/h,
开工日期为2008年7月,2010年7月竣工。2009年6月6日上午,隧道开挖时,量测人
员在处理量测数据中,发现“周边位移—时间曲线”出现反弯点,但未及时告知作用班组
潜在危险。
【问题】监控量测数据处理中,发现的“周边位移—时间曲线”出现反弯点说明什么
问题?应如何处理?
【答案】表明围岩和支护呈不稳定状态,应密切监视围岩动态,并加强支护,必要时
暂停开挖。
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