【正文】 型鋼支撐分成3—5節(jié)加工、安裝。中間用法蘭，螺栓加接定位，之后焊接； U型鋼支撐則由于u型鋼的特殊凹槽，需加工專用的卡具，將上下兩U型鋼節(jié)嵌套在一起，形成整副鋼支撐。 3．鋼管支撐 鋼管直徑在lOem左右，現(xiàn)場常采用灌砂冷彎法加工。施工中分節(jié)拼裝對焊，在架底和拱頂留有注漿孔和排氣孔，安裝就位后，用注漿泵從架底注漿孔向管內(nèi)灌注砂漿，直到拱頂排氣孔出漿為止。鋼管支撐的特點是鋼管的力學特性對稱，后期灌漿使鋼支撐的承載能力顯著增加。 十五．簡述鋼支撐施工質(zhì)量的檢測內(nèi)容。 1．加工質(zhì)量檢測 (1)加工尺寸 (2)強度和剛度 (3)焊接質(zhì)量 2．安裝質(zhì)量檢測 (1)安裝尺寸 (2)傾斜度 (3)連接與固定的可靠性。 十六．簡述地質(zhì)雷達探測襯砌背部空洞的原理。 地質(zhì)雷達法是一種用于確定地下介質(zhì)分布的光譜電磁技術。 地質(zhì)雷達利用一個天線發(fā)射高頻寬頻帶電磁波，另一個天線接收來自地下介質(zhì)界面的反射波。電磁波在介質(zhì)中傳播時，其路徑、電磁場強度與波形將隨所通過介質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)而變化。因此，可根據(jù)接收到波的旅行時間(亦稱雙程走時)、幅度與波形資料，可推斷介質(zhì)的結構。 實測時將雷達的發(fā)射和接收天線密貼于噴層表面，雷達波通過天線進入混凝土襯砌中，遇到鋼筋、鋼拱架、材質(zhì)有差別的混凝土、混凝土中間的不連續(xù)面、混凝土與空氣分界面、混凝土與巖石分界面、巖石中的裂面等產(chǎn)生反射，接收天線接收到反射波，測出反射波的入射、反射雙向走時，就可計算出反射波走過的路程長度，從而求出天線距反射面的距離D，雷達波之所以會在物體界面產(chǎn)生反射，是因為界面兩側物質(zhì)介電常數(shù)不同。 雷達天線可沿所測測線連續(xù)滑動，所測的每個測點的時間曲線可以匯成時間剖面圖像。各測點接收到的同一反射面的反射波匯面一定圖像，就能直觀地反映出各種不同的反射面。 利用專門的軟件對所測的圖像進行分析，可以判別出襯砌背部空洞 其他1 噴射混凝土的定義： 噴射混凝土是指將水泥、砂、石子j外加荊和水按一定的配合比和水灰比拌和而成的混合物，以風壓為動力快速噴至巖體表面而形成的人造石材。 2．影響噴射混凝土強度的因素 (1)原材料因素 噴射混凝土原材料主要包括：水泥、砂、石子、速凝劑等。提供能滿足質(zhì)量要求的原材料是保證噴射混凝土強度的前提。 對水泥強度、安定性、凝結時間進行抽樣檢查 噴射混凝土用水必須是無雜質(zhì)的潔凈水，污水、pH值小于4的酸性水均不得使用。 速凝劑在使用前應做速凝劑與水泥的相容性試驗及水泥凈漿凝結效果試驗。 所采用的速凝劑應保證初凝時間不大于5 min，終凝時間不大于lO min。 (2)施工作業(yè)因素 應按設計的配合比，準確稱量進行攪拌。 噴射混凝土前，必須沖洗巖面； 噴射中，要控制好水灰比和噴射距離； 噴射后，注意灑水養(yǎng)護。 第五章 思考與練習1. 簡述隧道防排水的必要性。答：隧道防排水的必要性：①延長隧道及隧道內(nèi)各種設施（機電設備、動力及通訊線路）的使用壽命；②保證行車安全。2. 簡述隧道防排水結構主要類型及其組成。答：按以排為主還是以堵為主的防排水技術可分為三類：①水密型防水（也稱全包防水）；②泄水型或引流自排型（也稱半包式防水）；③防排結合的控制型排水。按不同的襯砌類型所對應的技術分類可以分成四類：①復合式襯砌排水結構；②單層式襯砌排水結構；③連拱隧道中隔墻排水結構；④明洞防排水結構。這些排水結構都由防水結構和排水結構組成。3. 簡述高分子防水卷材的常見種類及性能特點。答：高分子防水卷材的常見種類有：三元乙丙防水卷材、聚氯乙稀防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、聚乙烯防水卷材、聚乙烯－醋酸乙烯防水卷材、聚乙烯－醋酸乙烯－瀝青共聚物防水卷材、高密度聚乙烯防水卷材、低密度聚乙烯防水卷材等。與石油瀝青油氈相比，高分子防水卷材具有使用壽命長、技術性能好、施工方便、質(zhì)量輕和污染性低等優(yōu)點。4. 高分子防水卷材試驗的項目有那些？簡述其基本過程。答：高分子防水卷材試驗的項目有：拉伸強度和斷裂伸長率、不透水性、低溫彎折性、熱處理尺寸變化率等。其基本試驗過程：①拉伸強度和斷裂伸長率：在不同的部位按不同的方向切割試樣→試樣編號→測量厚度→拉伸試驗→測讀斷裂荷載和斷裂時長度→計算拉伸強度和斷裂伸長率→根據(jù)檢測標準評定。②不透水性：裁剪試樣→上機（注意迎水面）→加壓至規(guī)定壓力→恒壓至規(guī)定時間→觀察試驗現(xiàn)象→根據(jù)檢測標準評定。③低溫彎折性：裁剪試樣→測厚→按厚度調(diào)節(jié)彎折儀上、下表面的間隙→將試樣和彎折儀放入低溫箱中（低溫箱已冷至規(guī)定溫度）→恒溫至規(guī)定時間→彎折試樣→觀察試驗現(xiàn)象→根據(jù)檢測標準評定。④熱處理尺寸變化率：裁剪試樣→按不同方向劃好標線→測量標線長度→置于規(guī)定溫度下的鼓風恒溫箱中→恒溫至規(guī)定時間→冷卻→測量標線試驗后長度→計算→根據(jù)檢測標準評定。5. 某高分子防水卷材的拉伸性能試驗，，試樣標距線間初始有效長度L0為35mm，試樣斷裂時的荷載P為144N，試樣斷裂瞬間標距線間的長度L1為140mm。試計算試樣的拉伸強度和斷裂伸長率。解：試樣的拉伸強度：；試樣的斷裂伸長率：。6. 某高分子防水卷材的熱老化處理試驗，，計算試樣熱老化處理后拉伸強度相對變化率（％）。解：試樣熱老化處理后拉伸強度相對變化率：7. 簡述隧道用土工布的性能要求。答：隧道用土工布的性能要求：過濾、排水、隔離、加筋、防滲和防護。8. 簡述用測厚儀進行土工布厚度檢測的要點。答：測厚儀測量土工布厚度的要點：根據(jù)標準要求在不同部位裁剪試樣→根據(jù)要求選擇厚度計（或調(diào)節(jié)砝碼質(zhì)量）→測量并穩(wěn)壓30s后讀數(shù)→重復測試10塊試樣→計算（平均值、標準差、變異系數(shù)）→評定檢測結果。9. 簡述土工布抗拉強度、撕裂強度的確定方法。答：土工布的抗拉強度：（N/m或kN/m），通常試樣的寬度有50mm和200mm兩種。土工布的撕裂強度：將按標準要求裁剪下的帶割口試樣按標準要求夾持在試驗機上，取拉伸中試驗機的最大值作為撕裂強度。10. 隧道用土工織物的水力學特性試驗包括哪些內(nèi)容？答：隧道用土工織物的水力學特性試驗包括：孔隙率、等效孔徑、垂直滲透系數(shù)和水平滲透系數(shù)。11. 簡述隧道工程防水混凝土的基本要求。答：隧道工程防水混凝土的基本要求：①混凝土抗?jié)B等級≥S8；②處于侵蝕性地下水環(huán)境中的襯砌，；③當受凍融作用時，不宜采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥；④混凝土中水泥用量≥320kg/m3，，當摻入活性細粉時，水泥用量≥280kg/m3；⑤防水混凝土結構應滿足：a），且不貫通。b）迎水面主鋼筋保護層厚度不應小于50mm。c）襯砌厚度不應小于30cm；⑥；⑦應對襯砌的各種縫隙采取有效的防水措施，以使襯砌獲得整體防水效果。12. 簡述防水混凝土抗?jié)B試驗標號的確定方法。答：防水混凝土抗?jié)B試驗標號的確定：將共同制作并養(yǎng)護至規(guī)定時間的6個試件在抗?jié)B儀上進行抗?jié)B試驗，以6個試件中4個未發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象的最大壓力表示，按S＝10H1來確定【H為第三個試件頂面開始有滲水時的水壓力（MPa）】。13. 簡述排水系統(tǒng)施工質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容。答：排水系統(tǒng)施工質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容：①設置在軟弱圍巖段的盲溝、有管滲溝，周側的砂礫反濾層，相鄰層粒徑比及粒徑大小、濾層厚度；②墻背泄水孔是否伸入盲溝內(nèi)，泄水孔進口處超挖部分回填質(zhì)量；③排水管接頭是否密閉、牢固；④保溫水溝的保溫層的防潮處理是否符合要求，深埋滲水溝的回填材料和施工是否符合要求，排水溝設置位置；⑤隧道中砌體排水溝的施工質(zhì)量，水溝及檢查井的蓋板是否平穩(wěn)、翹曲。14. 簡述防水板鋪設的基面要求及檢查方法。答：防水板鋪設的基面要求及檢查方法：①噴射混凝土基面要平整，檢查時要控制a）邊墻：D/L≤1/6，b）拱頂：D/L≤1/8；②基面不得有鋼筋、凸出的構件等尖銳突出物，用目測法，若發(fā)現(xiàn)尖銳突出物要進行切割，并用砂漿抹平；③隧道斷面變化或轉變處的陰角應保證曲率半徑R≥5cm；④防水層施工時，基面不得有明水，如有明水應施堵或引排。15. 簡述防水卷材施工工藝類型與檢查方法。答：防水卷材施工工藝類型有兩種：無釘熱合鋪設法和有釘冷粘鋪設法。對于無釘熱合鋪設法主要檢查：①基面的平整情況；②熱塑性塑料圓墊片的位置及間距；③卷材焊接搭接寬度；④焊縫的質(zhì)量（目測和充氣法）、焊縫的拉伸強度和剝離強度。對于有釘冷粘鋪設法主要檢查：①塑料板與噴射混凝土是否密貼；②拱頂塑料片是否存在水平或下凹狀；③塑料板是否有損傷；④焊縫膠合是否緊密，搭接寬度是否大于5cm；⑤射釘補塊是否嚴密，膠結強度是否滿足施工要求。16. 簡述隧道用止水帶的類型及預埋式止水帶安裝檢查要點。答：隧道用止水帶的類型：①按材料可分成：橡膠止水帶、塑料止水帶、瀝青麻筋和膨脹橡膠止水條；②按安裝位置可分為：外貼式、預埋式和內(nèi)貼式三種。 預埋式止水帶安裝檢查要點：止水帶安裝時要保證其縱橫向位置正確，與襯砌端頭模板正交，采用合理的接頭方法，保證接頭的搭接寬度（或焊縫寬度）。檢查內(nèi)容：①止水帶的預埋位置；②接頭留設部位與壓茬方向；③接頭強度。第六章 思考與練習 一．施工監(jiān)控量測的任務有哪些？定義：隧道施工過程中使用各種類型的儀表和工具，對圍巖和支護、襯砌的力學行為以及它們之間的力學關系進行量測和觀察，并對其穩(wěn)定性進行評價，統(tǒng)稱為監(jiān)控量測。 任務： 1．確保安全。根據(jù)量測信息，預見事故和險情，以便及時采取措施，防患于未然。 2．指導施工。預測和確認隧道圍巖最終穩(wěn)定時間，指導施工順序和施作二次襯砌時間。 3．修正設計。根據(jù)隧道開挖后所獲得的量測信息，進行綜合分析，修正支護參數(shù)和檢驗施工與設計。 4．積累資料。已有工程的量測結果可以直接應用到后續(xù)同類圍巖中或者間接地應用到其他類似工程中，作為設計和施工的參考資料。 二．現(xiàn)場監(jiān)控量測的項目有哪些?常用什么方法量測? 1. 地質(zhì)和支護狀況觀察 結構面產(chǎn)狀及支護裂縫觀察或描述，地質(zhì)羅盤等2 周邊位移 各種類型收斂計 3 拱頂下沉 水平儀、水準尺、鋼尺或測桿4 錨桿或錨索內(nèi)力及抗拔力 各類電測錨桿、錨桿測力計及拉拔器 5 地表下沉 水平儀、水準尺 6 圍巖體內(nèi)位移(洞內(nèi)設點) 洞內(nèi)鉆孔中安設 單點、多點桿式或鋼 7 圍巖體內(nèi)位移 (地表設點) 地面鉆孔中安設各類位移計 8 圍巖壓力及兩層支護間壓力 各種類型壓力盒 9 鋼支撐內(nèi)力及外力 支柱壓力計或其他測力計 10 支護、襯砌內(nèi)應力、 各類混凝土應變計、應力計、表面應力及裂縫量測 測縫計及表面應力解除法 11 圍巖彈性波測試 各種聲波儀及配套探頭 三．何謂收斂量測?量測的成果怎樣整理?怎樣應用? 1 隧道內(nèi)擘面兩點連線方向的位移之和稱為“收斂”，此項量測稱“收斂量測”。收斂值為兩次量測的距離之差。 2 量測資料整理： 量測原始記錄應呈表格形式，注明斷面編號、測點設置時間，列出量測內(nèi)容并填寫具體量測值。 每次量測后，需將原始記錄及時整理成正式記錄。對每一量測斷面內(nèi)的每一條測線，整理后的量測資料應包括： ①原始記錄表及實際測點布置圖； ②位移隨時間以及開挖面距離的變化圖； ③位移速度、位移加速度隨時間以及開挖面距離的變化圖。 在上述圖表中應同時記入開挖、噴射混凝土、錨桿施工工序和時間，并將位移警戒線和極限值算出來。3 量測資料應用 周邊位移是隧道圍巖應力狀態(tài)變化最直觀的反映，當量測得到的收斂值逐漸變小，趨向于零，說明圍巖穩(wěn)定。反之，收斂值大，甚至變化速率增加，說明圍巖不穩(wěn)定，需要及時采取加固措施。通過周邊位移量測可以根據(jù)變形速率判斷圍巖穩(wěn)定程度和二次襯砌施作的合理時機。以達到指導現(xiàn)場施工。四. 某隧道拱頂下沉用水平儀量測，水平儀的前讀數(shù)為吊掛在拱頂測點的鋼尺讀數(shù)，后視讀數(shù)為固定在襯砌上的標尺讀數(shù)。初次觀測讀數(shù)：前視1126 mm，后視1082mm；二次觀測讀：前視1102mm，后視1071mm。試確定拱頂測點的位移量和方向。 解： 假定后視點高程不變，高程為T0 初次觀測得到拱頂測點的高程為 1126－1082＋T0＝T0＋44 二次觀測得到拱頂測點的高程為 1102－1071＋T0＝T0＋31 隧道拱頂下沉值 （T0＋44）－（T0＋31）＝13 mm五．地表下沉量測的目的是什么? 地表下沉量測目的在于了解以下內(nèi)容： 1．地表下沉范圍、量值； 2．地表及地中（隧道內(nèi)）下沉隨工作面推進的規(guī)律； 3．地表及地中（隧道內(nèi)）下沉穩(wěn)定的時間。六．圍巖內(nèi)部位移量測的成果怎樣整理?怎樣用其評價圍巖的穩(wěn)定性和指導施工? 此題非三言兩語能說明七．錨桿軸力量測可得到哪些曲線?如何據(jù)此指導施工? 錨桿軸力量測可得到沿錨桿長度方向若干點的應力，據(jù)此可以繪出沿錨桿長度方向的軸力變化曲線。根據(jù)錨桿軸力大小及其分布可以判別圍巖壓力的大小、錨桿長度和數(shù)量是否滿足要求。 八．試述弦測法量測壓力的基本原理。弦測法原理 在傳感器中有一根張緊的鋼弦，當傳感器受外力作用時，弦的內(nèi)應力發(fā)生變化，隨著弦的內(nèi)應力改變，自振頻率也相應地發(fā)生變化，弦的張力越大，自振頻率越高，因此利用鋼弦張拉不同(應力不同)而它的自振頻率也相應變化的原理，可由測的頻率變化而得知壓力盒薄膜所受壓力的變化，其關系為： 九．簡述鋼支撐應力量測的方法。 第九節(jié) 鋼支撐應力量測隧道開挖后常采用型鋼支撐和格柵支撐進行支護?？煞謩e采用鋼弦式表面應變計和鋼弦式鋼筋應變計來量測鋼支撐的應力。這兩種應變計均是通過量測鋼弦頻率的變化，來計量鋼支撐的應力，從而可知鋼支撐的實際工作狀態(tài)，從鋼支撐的性能曲線上可以確定在此壓力作用下鋼支撐是否安全。 十．混凝土應力量測可得到哪些曲線?有何工程意義? 1．應力(應變)計量測法 混凝土應變計和應變磚是量測混凝土應力的常用儀器，量測時將應變計或應變磚埋人混凝土層內(nèi)，測出混凝土的應變，而得到混凝土的應力。根據(jù)量測數(shù)據(jù)可以繪制混凝土應力隨開挖面變化的關系曲線，以便掌握試驗斷面處混凝土應力隨開挖工作面前進距離的變化的關系；此外，還可以繪制混凝土應力隨時間變化的關系曲線，以便掌握量測斷面處不同噴層混凝土應力隨時間的變化情況。混凝土應力的大小可以反映襯砌的實際受力情況和安全程度。 十一．簡述圍巖聲波測試的原理及方法。 一、基本原理巖體聲波測試，是借助于對巖體(巖石)施加動荷載，激發(fā)彈性波在介質(zhì)中的傳播，來研究巖體(巖石)的物理力學性質(zhì)及其構造特征，一般用波速、波幅、頻譜等參數(shù)進行表征。目前在聲測指標中應用較普遍的是縱波速度，次之為橫波速度和波幅變化的觀測。在巖體中，波的傳播速度一般說來有如下規(guī)律：①巖體風化、破碎、結構面發(fā)育則波速低衰減快，頻譜復雜；②巖體充水或應力增加則波速增高，衰減減少，頻譜簡化；③巖體不均勻性和各向異性使波速與頻譜的變化也相應地表現(xiàn)出不均一性和各向異性。利用上述原理，根據(jù)所得的彈性波(聲波)在巖體中的傳播特性與正常情況相比，即可判定巖體受力后的形態(tài)。聲波測試的主要測試儀器是聲波儀及換能器(亦稱聲測探頭)。聲波儀是進行聲波測試的主要儀器設備，它的主要部件是發(fā)射機與接收機。發(fā)射機向聲波測試探頭輸出一定頻率的電脈沖，向探頭輸出能量。接收機將探頭所接收到的微量訊號，經(jīng)過放大，并在示波管上反映出來。具體的測試方法有“單孔法”和“雙孔法”。十二．初期支護階段圍巖穩(wěn)定性判別標準有哪些? 初期支護階段圍巖變形情況是最直接，最可靠的量測結果。由此判別： (1) 根據(jù)最大位移值判別：實測位移值與最大允許位移值的關系 （2）根據(jù)位移速率值判別：實測位移速率值的大小與經(jīng)驗位移速率值的關系 （3）根據(jù)位移－時程曲線判別：曲線的形狀和凹凸第七章 思考與練習 一．簡述混凝土襯砌質(zhì)量檢測