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题目内容 (请给出正确答案)
某新建铁路单线隧道长3900m,隧道沿线路走向为6%的上坡。隧道进口段埋深很大,围岩以III、IV级为主,节理裂隙不发育,整体性较好;出口段埋深较浅,围岩软弱,地下水发育,围岩以IV、V级为主。施工中发生以下事件:
事件一,当进口开挖距洞口35m处时,掌子面发生岩爆。施工单位立即采取了减小开挖循环进尺和对作业人员、机械设备加强防护的措施,但效果不佳。
事件二,为提前工期,业主要求增加斜井。经现场勘察,有两处位置具备增加斜井条件,方案1:可设斜井长度500m,坡度为8%,出碴可以采用无轨运输;方案2:可设斜井长度300m,坡度为20%,出碴必须采用有轨运输。初步安排通过斜井施工正洞长度为800m,开挖量为48000m3。经测算,方案1斜井施工成本为每延米8000元,通过斜井出碴成本为每立方米15元;方案2斜井施工成本为每延米10000元,通过斜井出碴成本为每立方米20元。经过经济比选,施工单位选择了成本低的方案。
1.针对背景资料,给出隧道进、出口工作面施工排水方案。
2.针对事件一,施工单位还应采取哪些技术措施防范岩爆发生?
3.针对事件二,通过计算进行经济比选,给出成本最低方案。


参考答案

参考解析
解析:1.【参考答案】进口工作面施工排水方案:进口为顺坡,可采用自然排水;出口工作面施工排水方案:出口为反坡,需要洞内设积水坑,釆用多级泵进行梯级排水。
【考点解析】此题主要考察考生是否具有隧道现场施工经验。本题背景资料里交代了隧道沿线路走向为6%的上坡,说明隧道进口开挖为上坡走向,掌子面排水则为下坡走向,只要隧道开挖后留有侧沟,积水可以自然排出。同理说明隧道出口开挖为下坡走向,掌子面排水则为上坡走向,积水无法自然排出,只有采用机械辅助排水,所以需要水泵抽水,由于随着开挖进尺的增加,排水距离增加,应采取多级泵进行梯级排水。
2.【参考答案】
还应采取如下措施:减少装药量采取弱爆破,对掌子面采用洒水、打孔等措施释放地应力,开挖后及时进行喷射混凝土支护等综合施工措施。
【考点解析】此题主要考察考生对隧道特殊地质的识及处理特殊地质施工的能力,需要一定的理论知识及实践经验。首先要了解岩爆发生的机理,洞室在开挖后,原来岩石的平衡受力状态被打破,其内部应力将重新分布,由于临空面较大,洞室周边的岩体承受的切向应力不断增加,径向应力解除,而岩石本身的抗压、抗剪强度是有限的,当应力达到或超过其极限应力状态时,平衡就被打破,使洞室周边的岩体产生脆性破坏而突发性的向外挤出或弹射。其次要掌扳“防”岩爆的方法,主要有:采用短台阶、超前小导洞开挖法;施工爆破中优化爆破设计;隧道掌子面和洞壁喷水或钻孔注水;提前释放高地应力;喷射钢纤维混凝土等施工方法。背景资料中仅采取减小开挖循环进尺和对作业人员、机械设备加强防护的措施是不够的,应当采取相应的综合施工措施。
3.【参考答案】
方案1成本计算:(1)斜井施工成本=500X8000=4000000元
(2)出碴成本=48000X15=720000元
两项合计:4720000元。
方案2成本计算:(1)斜井施工成本=300X10000=3000000元
(2)出碴成本=48000X20=960000元
两项合计:3960000元。
通过以上两种方案比较:方案2比方案1成本低760000元,应选择方案2。
【考点解析】此题主要考察考生对方案优化及经济比选知识的掌握。此题的解题思路:一是题意要求进行计算,就需要列出算式;二是根据两个方案分别计算成本,应包含斜井施工成本和出碴成本;三是根据计算结果,选择成本低的方案。
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考题 背景资料 某新建铁路单线隧道长3900m,隧道沿线路走向为6%的上坡。隧道进口段埋深很大,围岩以Ⅲ、Ⅳ级为主,节理裂隙不发育,整体性较好;出口段埋深较浅,围岩软弱,地下水发育,围岩以Ⅳ、V级为主。施工中发生以下事件: 事件一,当进口开挖距洞口35m处时,掌子面发生岩爆。施工单位立即采取了减小开挖循环进尺和对作业人员、机械设备加强防护的措施,但效果不佳。 事件二,为提前工期,业主要求增加斜井。经现场勘察,有两处位置具备增加斜井条件,方案1:可设斜井长度500m,坡度为8%,出碴可以采用无轨运输;方案2:可设斜井长度300m,坡度为20%,出碴必须采用有轨运输。初步安排通过斜井施工正洞长度为800m,开挖量为48000m3。经测算,方案1斜井施工成本为每延米8000元,通过斜井出碴成本为每立方米15元;方案2斜井施工成本为每延米10000元,通过斜井出碴成本为每立方米20元。经过经济比选,施工单位选择了成本低的方案。 问题 1.针对背景资料,给出隧道进、出口工作面施工排水方案。 2.针对事件一,施工单位还应采取哪些技术措施防范岩爆发生? 3.针对事件二,通过计算进行经济比选,给出成本最低方案。

考题 (三) 背景资料 某新建铁路单线隧道长6200米,进口里程为DKl0+150,出口里程为DKl6+350。隧道沿线路走向为90‰的上坡。隧道进口段埋深很大,围岩以Ⅲ、Ⅳ级为主,节理裂隙不发育,整体性较好;出口段埋深较浅,围岩软弱,地下水发育,围岩以Ⅳ、V级为主。在DKl6+200处地表有一自然冲沟,沟内常年流水,但水量不大;此处隧道最小埋深为8米;洞身有1个大的断层,断层处围岩破碎,地下水发育,围岩为V级。设计要求,该隧道在断层地段采用ф108管棚超前预支护;在软弱围岩和断层地段采用综合超前地质预报方法。 施工单位采取进、出口两个工作面掘进,计划贯通里程为DKl3+650。当进口开挖到DKl0+950处时,掌子面发生岩爆。施工单位立即采取了减小开挖循环进尺和对作业人员、机械设备加强防护的措施,但效果不佳。在出口断层地段,施工单位采取了地质素描、地质雷达和红外线探水的地质预报方法。 问题 1.选择适合该隧道进口工作面的运砟方式及装砟设备。 2.该隧道出口工作面应采取什么施工排水方案? 3.针对背景资料,施工单位还应采取哪些技术措施防范岩爆发生? 4。为安全穿越该隧道断层,施工单位应采取哪些主要技术措施? 5。根据背景资料,施工单位还应采取哪些地质预报方法?

考题 A施工单位承建某新建单线铁路隧道,隧道全长1280m。根据设计图纸,进口段50m埋置较深,出口段30m埋置较浅,设计围岩级别均为V级,石质比较破碎。洞身部分除进、出口段外围岩级别主要为II级,局部节理较发育地段围岩级别为III级,地下水木发育。在施工前及施工中有以下情况发生: 事件一,进口段正洞施工时,施工单位采用全断面法开挖,刚进洞即发生塌方事故,所幸没有人员伤亡。 事件二,由于该隧道围岩中基本没有裂隙水,且钻孔时高压水有时不足,钻爆作业时粉尘特别大,施工队采取加强通风的措施,但效果不明显。 事件三,进出口段V级围岩段开挖支护完成后,同时进入洞身II、III级围岩地段施工,假定每一单口循环开挖进尺为2.50m,平均综合循环时间为12h,剩余20m后由出口端单口开挖。 问题 1.指出事件一中造成隧道塌方的主要原因。 2.针对事件二,还可采取什么措施有效降低粉尘? 3.针对事件三,进入洞身II、III级围岩地段后多少天可实现隧道贯通。

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考题 背景资料 某施工单位承建客运专线某隧道工程。该隧道正洞长12600m,进口平行导坑长4400m,出口平行导坑长4500m。隧道围岩岩性主要为凝灰岩,局部为花岗岩,全隧设计以Ⅱ级、Ⅲ级围岩为主;局部地段隧道埋深浅,围岩破碎、软弱,地下水发育,设计为V级围岩,地表有大量稻田,村庄密集。根据施工组织设计,全隧按进、出口两个工区组织施工。施工中发生以下事件: 事件一,项目经理部计划在进、出口平行导坑均采用压人式管道通风方案;正洞采用混合式管道通风方案。 事件二,正当对隧道进口正洞掌子面进行钢拱架支护作业时,监控量测组反映仰拱开挖地段的隧道拱顶下沉量测数据发生突变,建议值班领工员采取措施。该领工员经过仔细观察,发现该段隧道拱顶喷射混凝土表面已局部开裂,情况比较危险。为了避免隧道塌方,他立即安排一部分掌子面现场作业人员在隧道拱顶变形部位补打锚杆,加强初期支护。 事件三,在隧道出口正洞开挖时,掌子面围岩突然变差,围岩破碎,渗水量明显增大。施工单位立即将这一情况报告给监理单位,申请将掌子面前10m范围的隧道围岩由原设计Ⅲ级围岩变更为Ⅴ级围岩。监理工程师现场核实后随即签发变更指令。 问题 1.针对背景资料,给出合理的隧道治水原则,并说明理由。 2.针对事件一,指出拟采取隧道通风方案的不妥之处,并给出合理方案。 3.指出事件二中领工员做法的错误之处,并给出正确做法。 4.针对事件三,指出隧道围岩类别变更程序的错误之处,并给出正确的变更程序。

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