绪论思考题1.什么是隧道？2.隧道的种类有哪些？3.隧道设计包括的内容有哪些?4.和地面结构相比，隧道工程有哪些特点？5.试从隧道的广泛用途上论述学习、研究与发展隧道技术的重要意义。

6.你认为隧道工程需要解决的难题有哪些？第二章思考题1、隧道工程地质调查与勘测的内容有哪些？2、施工地质超前预报的内容有哪些？3、简述岩石与岩体的区别。

4、岩体的工程性质有哪些？5、围岩的定义，围岩分级的目的？6、围岩分级的基本因素有哪些？7、影响围岩稳定性的主要因素有哪些？8、简述我国铁路隧道设计规范的围岩分级方法。

第三章思考题：1、影响隧道位置选择的因素有哪些？2、越岭隧道与河谷隧道有何区别？它们在位置的选择上采取什么原则？3、地质条件对隧道位置选择有哪些影响？4、隧道洞口位置的选择遵循哪些原则？确定洞口位置考虑哪些因素？5、什么是隧道净空？6、铁路隧道的横断面是根据什么设计的？7、简述曲线铁路隧道加宽的原因和方法。

8、曲线铁路隧道和直线隧道衔接的方法是什么？向直线方向延长13m和22m的理由是什么？9、公路隧道建筑限界包含哪些内容？10、隧道衬砌断面设计的原则是什么？计算题1、某隧道位于半径R=800m的圆曲线上，通过三级围岩地段，设计为直墙式衬砌，曲线加宽40cm，中线偏移值d=12.5cm，外轨超高值E=9.5cm，隧道竣工后，测得DK23+15、DK23+20、DK23+25各起拱线处内外侧宽值如表1所示，试按隧限—2A计算各点侵限情况。

表12、某单线铁路隧道位于圆曲线半径R=1000m，缓和曲线长Lc=100m的曲线上，曲线全长L=309.44m ，隧道进口桩号DK27+844，出口DK28+344，ZH 点桩号DK27+958，设计最高行车速度为120km/h 。

试计算隧道加宽值W ，中线偏移值d ，并绘图说明隧道断面的变化位置、线路中线和隧道中线的关系。

1.解：cm cm E 155.9<=，cm W W d 5.122/)(21=-=，曲线加宽cm W W W 40213=+= 则：内侧加宽1W =32.5cm ，外侧加宽2W =7.5cm 。

由“隧限—2A ”的图3-4-2（教材）所示：隧道起拱线处曲线半径为2.44m 。

则对该隧道，不侵限的条件为：外侧：2.44+7.5/100=2.515m ；内侧：2.44+32.5/100=2.765m 因此：DK23+15、DK23+20、DK23+25外侧都不侵限； DK23+15内侧不侵限，DK23+20、DK23+25内侧侵限。

2.解：外轨超高值为：cm cm R V E 1594.10100012076.076.022<=⨯=⨯= 内侧加宽值为：cm E R W 6.3394.107.2100040507.240501=⨯+=+=外侧加宽值为：cm R W 4.41000440044002===总加宽值为：cm W W W 0.384.46.33213=+=+= 中线偏移值为：cm W W d 6.142)4.46.33(2/)(21=-=-= 则分段里程：总d 与偏d 断面：ZH 点DK27+948～＋9932/总d 与2/偏d 断面： DK27+993～出口DK28+344 示意图如下：第四章习题：1、隧道衬砌的类型及适用条件？2、洞门有何作用，有哪些洞门形式，适用于什么地质条件？3、什么是明洞？试述明洞的结构类型、受力特点和适用条件？4、如何做好隧道的防水与排水？5、避车洞布置的原则是什么？其底面标高是如何确定的？6、高速铁路隧道出口设置缓冲结构的原因是什么？有哪些相应的工程措施？7、某单线曲线隧道，设计行车速度160km/h ，位于II 级围岩内，采用直墙式衬砌，衬砌厚度为40cm ，加宽值W=30cm ，中线偏距d=10cm ，线路上部建筑为次重型，试查表确定其主要尺寸，并绘制衬砌施工断面图。

7.见教材图4-1-4，设计参数见表4-1-1第五章 作业11. 某公路隧道进口30米处围岩是IV 级，容重25kN/m 3，开挖断面宽度12米，净高为8m ，隧道上覆岩体厚度8米，试计算并判断该处隧道属深埋还是浅埋？2. Ⅲ级围岩中的一直墙型隧道，埋深26m ，围岩容重γ＝22KN/m 3，计算内摩擦角φ＝320，隧道宽6m ，高8m 。

试按浅埋隧道确定围岩压力。

3. 某隧道埋深为30m ，围岩为Ⅴ级，净宽为12m ，净高为10m ，围岩天然容重20KN/m 3，试计算该隧道围岩压力。

4. 沙性土质隧道，埋深h=40m ，围岩容重γ＝20KN/m 3，内摩擦角φ＝280，隧道宽6m ，高8m ，试确定围岩压力。

5. 某隧道内空净宽6.4m ，净高8m ，Ⅳ级围岩。

已知：围岩容重γ＝20KN/m 3，围岩似摩擦角φ＝530，摩擦角θ＝300，试求埋深为3m 、7m 、15m 处的围岩压力。

6.一直墙型隧道建于软弱破碎岩体中，埋深40m ，围岩岩石容重γ＝23KN/m 3，内摩檫角φ＝360，岩石抗压强度R b =8Mpa ，隧道宽6m ，高8m ，使用泰沙基理论和普氏理论确定围岩压力。

7. 一直墙形隧道建于软弱破碎岩体中，埋深50m ，围岩容重γ＝24KN/m 3，φ＝360，岩体抗压强度R b =12Mpa ，隧道宽6m ，高8m ，试确定围岩压力。

答案：1. 某公路隧道进口30米处围岩是IV 级，容重25kN/m 3，开挖断面宽度12米，净高为8m ，隧道上覆岩体厚度8米，试计算并判断该处隧道属深埋还是浅埋？ 解：7.1)512(1.01=-+=ω1537.125845.0245.014=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=-ωγq Kpam qh q 12.625153===γm h H q q ）（）3.15~24.1212.65.2~2()5.2~2(=⨯==>8m属于浅埋隧道。

2. Ⅲ级围岩中的一直墙型隧道，埋深26m ，围岩容重γ＝22KN/m 3，计算内摩擦角φ＝320，隧道宽6m ，高8m ，试确定隧道围岩压力。

解：1.1)56(1.01=-+=ω56.431.122445.0245.013=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=-ωγq Kpam qh q 0.22256.43===γm h H q q ）（）5~425.2~2()5.2~2(=⨯==<26m属于深埋隧道。

56.431.122445.0245.013=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=-ωγq Kpaq e 15.0==6.5 Kpa3. 某隧道埋深为30m ，围岩为Ⅴ级，净宽为12m ，净高为10m ，围岩天然容重20KN/m 3，试计算该隧道围岩压力。

解：7.1)512(1.01=-+=ω8.2447.1201645.0245.015=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=-ωγq Kpam qh q 24.12208.244===γm h H q q ）（）6.30~5.2424.125.2~2()5.2~2(=⨯==属于深埋隧道。

8.2447.1201645.0245.015=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=-ωγq Kpa8.2445.0~3.05.0~3.0⨯==）（）（q e =73.44~122.4 Kpa4. 沙性土质隧道，埋深h=40m ，围岩容重γ＝20KN/m 3，内摩擦角φ＝280，隧道宽6m ，高8m ，试确定围岩压力。

解：此时令侧压力系数1=λ，上覆土体产生围岩压力，则隧道顶部垂直压力：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=)22845tan(8628tan 4000Pv =812KPa 水平压力：)22845(tan 812021-=e =294KPa)22845(tan )820812(022-⨯+=e =351 KPa5. 某隧道内空净宽6.4m ，净高8m ，Ⅳ级围岩。

已知：围岩容重γ＝20KN/m 3，围岩似摩擦角φ＝530，摩擦角θ＝300，试求埋深为3m 、7m 、15m 处的围岩压力。

解：①求自然拱高度；②判断深浅埋分界；③分别按浅或深埋隧道求围岩压力。

结果(小数点后四舍五入)：14.1)54.6(1.01=-+=ω08.8214.120845.0245.014=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=-ωγq KPam qh q 104.42008.82===γm h H q q ）（）26.10~208.8104.45.2~2()5.2~2(=⨯==埋深3m 时，属于浅埋。

q=h γ=60KPa ， e=)245(tan )21(002φγ-+t H q =15.67KPa ； 埋深7m 时，属于浅埋。

θφφφφβtan tan tan )1(tan tan tan 00020-++==3.5378[]θφθφββφβλtan tan tan (tan tan 1tan tan tan 000+-+-==0.1414)tan 1(Bh h q θλγ-==143.67 KPa λγh e =1=19.8KPaλγH e =2=42.42 KPa埋深15m 时，属于深埋。

q h q γ==82.1KPa ，e=(12.3～24.6)KPa6.一直墙型隧道建于软弱破碎岩体中，埋深40m ，围岩岩石容重γ＝23KN/m 3，内摩擦角φ＝360，岩石抗压强度R b =8Mpa ，隧道宽6m ，高8m ，使用泰沙基理论和普氏理论确定围岩压力。

解：（1）泰沙基理论计算： 确定自然平衡拱的半跨：m H B a t 08.7)245tan(83)245tan(20001=-+=-+=φϕ确定自然平衡拱的宽度：m a b 74.9tan 11==ϕ隧道的垂直压力为：12.134474.9323221=⨯⨯⨯==ab p γ KPa 水平侧压力为：)245(tan )2(21021ϕγ-+=h b e =82.2 KPa （2）普氏理论计算：确定自然平衡拱的跨度：m H B B t t 16.14)23645tan(826)245tan(201=-⨯+=-+=ϕ平衡拱高度为：m f b h kb 85.810/82/16.14===隧道的垂直压力为：55.20385.823=⨯==h q γKpa水平压力 )23645(tan 55.203021-=e =52.94 Kpa )23645(tan )82355.203(022-⨯+=e =100.8 Kpa 7. 一直墙形隧道建于软弱破碎岩体中，埋深50m ，围岩容重γ＝24KN/m 3，φ＝360，岩体抗压强度R b =12Mpa ，隧道宽6m ，高8m ，试确定围岩压力。

解：岩石坚固性系数kb f =12/10=1.2，m H B a t 08.7)245tan(83)245tan(20001=-+=-+=φϕ压力拱高h 为2.11a h ==5.9m 隧道顶部垂直压力h q γ==24×5.9=141.6 Kpa)23645(tan 6.141021-=e =36.76 Kpa)23645(tan )8246.141(0022-⨯+=e =86.6 Kpa第5章 作业31. 隧道结构的受力特点？隧道结构体系的概念？2. 试绘出半衬砌拱圈的弯矩图和轴力图的大致形状。