【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(diǎn)是鋼管的力學(xué)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(qiáng)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(dá)探測襯砌背部空洞的原理。 地質(zhì)雷達(dá)法是一種用于確定地下介質(zhì)分布的光譜電磁技術(shù)。 地質(zhì)雷達(dá)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(qiáng)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(jié)構(gòu)。 實(shí)測時將雷達(dá)的發(fā)射和接收天線密貼于噴層表面，雷達(dá)波通過天線進(jìn)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(jì)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(dá)波之所以會在物體界面產(chǎn)生反射，是因?yàn)榻缑鎯蓚?cè)物質(zhì)介電常數(shù)不同。 雷達(dá)天線可沿所測測線連續(xù)滑動，所測的每個測點(diǎn)的時間曲線可以匯成時間剖面圖像。各測點(diǎn)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(jìn)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(fēng)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(qiáng)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(qiáng)度的前提。 對水泥強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時間進(jìn)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(yīng)做速凝劑與水泥的相容性試驗(yàn)及水泥凈漿凝結(jié)效果試驗(yàn)。 所采用的速凝劑應(yīng)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(yīng)按設(shè)計(jì)的配合比，準(zhǔn)確稱量進(jìn)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(hù)。 第五章 思考與練習(xí)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(shè)施（機(jī)電設(shè)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(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)合的控制型排水。按不同的襯砌類型所對應(yīng)的技術(shù)分類可以分成四類：①復(fù)合式襯砌排水結(jié)構(gòu)；②單層式襯砌排水結(jié)構(gòu)；③連拱隧道中隔墻排水結(jié)構(gòu)；④明洞防排水結(jié)構(gòu)。這些排水結(jié)構(gòu)都由防水結(jié)構(gòu)和排水結(jié)構(gòu)組成。3. 簡述高分子防水卷材的常見種類及性能特點(diǎn)。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(shù)性能好、施工方便、質(zhì)量輕和污染性低等優(yōu)點(diǎn)。4. 高分子防水卷材試驗(yàn)的項(xiàng)目有那些？簡述其基本過程。答：高分子防水卷材試驗(yàn)的項(xiàng)目有：拉伸強(qiáng)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(yàn)過程：①拉伸強(qiáng)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(yàn)→測讀斷裂荷載和斷裂時長度→計(jì)算拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率→根據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)評定。②不透水性：裁剪試樣→上機(jī)（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(yàn)現(xiàn)象→根據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)現(xiàn)象→根據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)評定。④熱處理尺寸變化率：裁剪試樣→按不同方向劃好標(biāo)線→測量標(biāo)線長度→置于規(guī)定溫度下的鼓風(fēng)恒溫箱中→恒溫至規(guī)定時間→冷卻→測量標(biāo)線試驗(yàn)后長度→計(jì)算→根據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)評定。5. 某高分子防水卷材的拉伸性能試驗(yàn)，，試樣標(biāo)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(biāo)距線間的長度L1為140mm。試計(jì)算試樣的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率。解：試樣的拉伸強(qiáng)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(yàn)，，計(jì)算試樣熱老化處理后拉伸強(qiáng)度相對變化率（％）。解：試樣熱老化處理后拉伸強(qiáng)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(hù)。8. 簡述用測厚儀進(jìn)行土工布厚度檢測的要點(diǎn)。答：測厚儀測量土工布厚度的要點(diǎn)：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求在不同部位裁剪試樣→根據(jù)要求選擇厚度計(jì)（或調(diào)節(jié)砝碼質(zhì)量）→測量并穩(wěn)壓30s后讀數(shù)→重復(fù)測試10塊試樣→計(jì)算（平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)）→評定檢測結(jié)果。9. 簡述土工布抗拉強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度的確定方法。答：土工布的抗拉強(qiáng)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(qiáng)度：將按標(biāo)準(zhǔn)要求裁剪下的帶割口試樣按標(biāo)準(zhǔn)要求夾持在試驗(yàn)機(jī)上，取拉伸中試驗(yàn)機(jī)的最大值作為撕裂強(qiáng)度。10. 隧道用土工織物的水力學(xué)特性試驗(yàn)包括哪些內(nèi)容？答：隧道用土工織物的水力學(xué)特性試驗(yàn)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(dāng)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(dāng)摻入活性細(xì)粉時，水泥用量≥280kg/m3；⑤防水混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足：a），且不貫通。b）迎水面主鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。c）襯砌厚度不應(yīng)小于30cm；⑥；⑦應(yīng)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(yàn)標(biāo)號的確定方法。答：防水混凝土抗?jié)B試驗(yàn)標(biāo)號的確定：將共同制作并養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間的6個試件在抗?jié)B儀上進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)，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(shè)置在軟弱圍巖段的盲溝、有管滲溝，周側(cè)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(jìn)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(shè)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(shè)的基面要求及檢查方法。答：防水板鋪設(shè)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(gòu)件等尖銳突出物，用目測法，若發(fā)現(xiàn)尖銳突出物要進(jìn)行切割，并用砂漿抹平；③隧道斷面變化或轉(zhuǎn)變處的陰角應(yīng)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(yīng)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(shè)法和有釘冷粘鋪設(shè)法。對于無釘熱合鋪設(shè)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(qiáng)度和剝離強(qiáng)度。對于有釘冷粘鋪設(shè)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(bǔ)塊是否嚴(yán)密，膠結(jié)強(qiáng)度是否滿足施工要求。16. 簡述隧道用止水帶的類型及預(yù)埋式止水帶安裝檢查要點(diǎn)。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(yù)埋式和內(nèi)貼式三種。 預(yù)埋式止水帶安裝檢查要點(diǎn)：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(yù)埋位置；②接頭留設(shè)部位與壓茬方向；③接頭強(qiáng)度。第六章 思考與練習(xí) 一．施工監(jiān)控量測的任務(wù)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(hù)、襯砌的力學(xué)行為以及它們之間的力學(xué)關(guān)系進(jìn)行量測和觀察，并對其穩(wěn)定性進(jìn)行評價，統(tǒng)稱為監(jiān)控量測。 任務(wù)： 1．確保安全。根據(jù)量測信息，預(yù)見事故和險情，以便及時采取措施，防患于未然。 2．指導(dǎo)施工。預(yù)測和確認(rèn)隧道圍巖最終穩(wěn)定時間，指導(dǎo)施工順序和施作二次襯砌時間。 3．修正設(shè)計(jì)。根據(jù)隧道開挖后所獲得的量測信息，進(jìn)行綜合分析，修正支護(hù)參數(shù)和檢驗(yàn)施工與設(shè)計(jì)。 4．積累資料。已有工程的量測結(jié)果可以直接應(yīng)用到后續(xù)同類圍巖中或者間接地應(yīng)用到其他類似工程中，作為設(shè)計(jì)和施工的參考資料。 二．現(xiàn)場監(jiān)控量測的項(xiàng)目有哪些?常用什么方法量測? 1. 地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察 結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支護(hù)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(jì) 3 拱頂下沉 水平儀、水準(zhǔn)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(jì)及拉拔器 5 地表下沉 水平儀、水準(zhǔn)尺 6 圍巖體內(nèi)位移(洞內(nèi)設(shè)點(diǎn)) 洞內(nèi)鉆孔中安設(shè) 單點(diǎn)、多點(diǎn)桿式或鋼 7 圍巖體內(nèi)位移 (地表設(shè)點(diǎn)) 地面鉆孔中安設(shè)各類位移計(jì) 8 圍巖壓力及兩層支護(hù)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(jì)或其他測力計(jì) 10 支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力、 各類混凝土應(yīng)變計(jì)、應(yīng)力計(jì)、表面應(yīng)力及裂縫量測 測縫計(jì)及表面應(yīng)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(yīng)用? 1 隧道內(nèi)擘面兩點(diǎn)連線方向的位移之和稱為“收斂”，此項(xiàng)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(yīng)呈表格形式，注明斷面編號、測點(diǎn)設(shè)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(yīng)包括： ①原始記錄表及實(shí)際測點(diǎn)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(yīng)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(yīng)用 周邊位移是隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)變化最直觀的反映，當(dāng)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(jī)。以達(dá)到指導(dǎo)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(diǎn)的鋼尺讀數(shù)，后視讀數(shù)為固定在襯砌上的標(biāo)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(diǎn)的位移量和方向。 解： 假定后視點(diǎn)高程不變，高程為T0 初次觀測得到拱頂測點(diǎn)的高程為 1126－1082＋T0＝T0＋44 二次觀測得到拱頂測點(diǎn)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(jìn)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(dǎo)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(dǎo)施工? 錨桿軸力量測可得到沿錨桿長度方向若干點(diǎn)的應(yīng)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(dāng)傳感器受外力作用時，弦的內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化，隨著弦的內(nèi)應(yīng)力改變，自振頻率也相應(yīng)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(yīng)力不同)而它的自振頻率也相應(yīng)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(guān)系為： 九．簡述鋼支撐應(yīng)力量測的方法。 第九節(jié) 鋼支撐應(yīng)力量測隧道開挖后常采用型鋼支撐和格柵支撐進(jìn)行支護(hù)?？煞謩e采用鋼弦式表面應(yīng)變計(jì)和鋼弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)來量測鋼支撐的應(yīng)力。這兩種應(yīng)變計(jì)均是通過量測鋼弦頻率的變化，來計(jì)量鋼支撐的應(yīng)力，從而可知鋼支撐的實(shí)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(yīng)力量測可得到哪些曲線?有何工程意義? 1．應(yīng)力(應(yīng)變)計(jì)量測法 混凝土應(yīng)變計(jì)和應(yīng)變磚是量測混凝土應(yīng)力的常用儀器，量測時將應(yīng)變計(jì)或應(yīng)變磚埋人混凝土層內(nèi)，測出混凝土的應(yīng)變，而得到混凝土的應(yīng)力。根據(jù)量測數(shù)據(jù)可以繪制混凝土應(yīng)力隨開挖面變化的關(guān)系曲線，以便掌握試驗(yàn)斷面處混凝土應(yīng)力隨開挖工作面前進(jìn)距離的變化的關(guān)系；此外，還可以繪制混凝土應(yīng)力隨時間變化的關(guān)系曲線，以便掌握量測斷面處不同噴層混凝土應(yīng)力隨時間的變化情況?；炷翍?yīng)力的大小可以反映襯砌的實(shí)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(xué)性質(zhì)及其構(gòu)造特征，一般用波速、波幅、頻譜等參數(shù)進(jìn)行表征。目前在聲測指標(biāo)中應(yīng)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(fēng)化、破碎、結(jié)構(gòu)面發(fā)育則波速低衰減快，頻譜復(fù)雜；②巖體充水或應(yīng)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(yīng)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(jìn)行聲波測試的主要儀器設(shè)備，它的主要部件是發(fā)射機(jī)與接收機(jī)。發(fā)射機(jī)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(jī)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(hù)階段圍巖穩(wěn)定性判別標(biāo)準(zhǔn)有哪些? 初期支護(hù)階段圍巖變形情況是最直接，最可靠的量測結(jié)果。由此判別： (1) 根據(jù)最大位移值判別：實(shí)測位移值與最大允許位移值的關(guān)系 （2）根據(jù)位移速率值判別：實(shí)測位移速率值的大小與經(jīng)驗(yàn)位移速率值的關(guān)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(xí) 一．簡述混凝土襯砌質(zhì)量檢測