精品文档绪论思考题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 1桩号外侧宽 /m内侧宽 /mDK23+15 2.53 2.77DK23+20 2.54 2.76DK23+25 2.545 2.752、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：E 9.5cm 15cm ， d (W 1 W 2 ) / 2 12.5cm ，曲线加宽 W 3W 1 W 2 40cm则：内侧加宽 W 1 =32.5cm ，外侧加宽 W 2 =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： E 0.76 V20.76 120210.94cm 15cmR1000内侧加宽值为：4050E 4050 cmW 1R 2.71000 2.7 10.94 33.6外侧加宽值为：44004400 cmW 2R1000 4.4总加宽值为： W 3 W 1 W 2 33.6 4.4 38.0cm中线偏移值为： d (W 1 W 2 ) / 2(33.6 4.4)2 14.6cm则分段里程：d 总 与 d 偏 断面： ZH 点 DK27+948～＋ 993d 总 / 2 与 d 偏 / 2 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 131.某公路隧道进口30 米处围岩是IV 级，容重25kN/m ，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/m3，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320KN/m，试计算该隧道围岩压力。

4.沙性土质隧道，埋深306m，高h=40m，围岩容重γ＝ 20KN/m，内摩擦角φ＝ 28 ，隧道宽8m，试确定围岩压力。

35. 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，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。

36. 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，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，30，岩体抗埋深 50m，围岩容重γ＝ 24KN/m，φ＝ 36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/m3，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：10.1(12 5) 1.7q0.452410.45825 1.7153 Kpah q q1536.12m25H q(2 ~ 2.5)h q(2 ~ 2.5） 6.12（12.24 ~ 15.3） m >8m 属于浅埋隧道。

2.Ⅲ级围岩中的一直墙型隧道，埋深30 26m，围岩容重γ＝ 22KN/m，计算内摩擦角φ＝ 32 ，隧道宽 6m，高 8m，试确定隧道围岩压力。

解：10.1(65) 1.1q0.4523 10.45422 1.143.56 Kpah q q43.562.0m22H q(2 ~ 2.5)h q(2 ~ 2.5） 2（4 ~ 5） m <26m属于深埋隧道。

q0.4523 10.454221.143.56 Kpa e0.15q =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320KN/m，试计算该隧道围岩压力。

解：10.1(125) 1.7q0.452510.451620 1.7244.8Kpaq244.812.24mh q20H q(2 ~ 2.5)h q(2 ~ 2.5） 12.24（24.5 ~ 30.6） m属于深埋隧道。

q0.4525 10.451620 1.7244.8 Kpa e（0.3 ~ 0.5） q （0.3 ~ 0.5） 244.8=73.44~122.4 Kpa4.306m，高沙性土质隧道，埋深 h=40m，围岩容重γ＝ 20KN/m，内摩擦角φ＝ 28，隧道宽8m，试确定围岩压力。

解：此时令侧压力系数 1 ，上覆土体产生围岩压力，则隧道顶部垂直压力：4060280Pv08 tan(45) =812KPa tan 282水平压力：e1812 tan 2( 4528 02) =294KPae2(812 208) tan2(45280) =351 KPa235. 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，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) ：1 0.1(6.4 5) 1.14q0.4524 10.45820 1.1482.08 KPaq82.08h q 4.104m20H q (2 ~ 2.5)h q (2 ~ 2.5） 4.104（8.208 ~ 10.26） m埋深 3m时，属于浅埋。

q= h =60KPa， e= ( q1H t ) tan 2 ( 4500 ) =15.67KPa；22埋深 7m时，属于浅埋。

(tan 20tan tan 0tan01)tan0 =3.5378tantan tan0=0.1414 tan 1 tan (tan 0tan tan 0 tanq h(1h tan) =143.67 KPa Be1h=19.8KPae2H=42.42 KPa埋深 15m时，属于深埋。

q h q=82.1KPa，e=(12.3～24.6)KPa36. 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，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：a1B H t tan(45 0)38 tan(45 00 ) 7.08m222确定自然平衡拱的宽度：b1a19.74m tan隧道的垂直压力为：p 2 ab1223 39.741344.12 KPa 水平侧压力为：e1( 2b1h) tan 2 ( 450) =82.2 KPa22（2）普氏理论计算：确定自然平衡拱的跨度：B1 B t 2H t tan(45 0) 628 tan(450360)14.16m22平衡拱高度为： hb14.16 / 2f kb 8.85m8 /10隧道的垂直压力为：q h 238.85 203.55 Kpa水平压力e1203.55 tan 2 (45036 0) =52.94 Kpa2e2(203.5523 8) tan 2 (45 036 0) =100.8 Kpa27. 一直墙形隧道建于软弱破碎岩体中，埋深30，岩体抗50m，围岩容重γ＝ 24KN/m，φ＝ 36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 f kb=12/10=1.2，a1B H t tan(45 0) 3 8 tan(4500 ) 7.08m 222压力拱高 h 为h a1=5.9m1.2隧道顶部垂直压力q h =24×5.9=141.6 Kpae12( 450360141.6 tan) =36.76 Kpa2e2(141.6 248) tan 2 (45360) =86.6 Kpa20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。