地下結構工程試題和答案（三）

　　地下結構工程是一門很專業的課程，要學好這門課程，同學們還是要用心去學才能學好。下面是陽光網小編給大家整理的地下結構工程試題和答案，歡迎大家學習參考。

　　地下結構工程 試題和答案(三)

　　院(系) 班級 學號 姓名

　　一、填空題(每空1分，共20分)：

　　1、頂管施工中，常用的工具管有 、 、 、三段兩鉸型水力挖土式和多刀盤土壓平衡式等。

　　手掘式、擠壓式、泥水平衡式

　　2、沉井主要由 、 、 、 、 、 、 等部分組成。

　　刃角、井壁、內隔墻、取土井、凹槽、封底、頂板

　　3、水底隧道的施工方法主要有圍堤明挖法、 、 、 和 。

　　氣壓沉箱法、盾構法、沉管法

　　4、土層錨桿主要用于 、 、 和 等邊坡工程中。

　　深基坑支擋、邊坡加固、滑坡整治、擋墻錨固和結構抗傾覆

　　5、沉管隧道施工中的水下連接工藝流程是： 、 、 、拆除端封墻。

　　管段沉放、管段水下連接、管段基礎處理

　　二、簡答題(每題5分，共40分)

　　1、逆作拱墻中的擋土拱圈支護深基坑有何特點?

　　答：(1)受力結構合理,安全可靠度高。拱結構以受壓為主,拱內彎矩很小,采用拱圈擋土結構支護深基坑時,拱圈具有自動調節和平衡作用于拱圈上的土壓力的能力,因而擋土結構本身強度破壞或失穩的可能性很小,并且坑口的水平位移也很小, 從而提高了基坑支護的安全和基坑周邊建筑物及道路管網的安全。(2)經濟合理,大幅度節省支護費用。逆作拱墻支護技術采用水平環向拱支護深基坑,因而這種支護結構不需要嵌固至基坑底以下,而僅支護基坑開挖高度的一部分或全部,從而可大幅度節省建筑材料,支護造價較低,一般僅為擋土樁支護造價的30～60%左右,經濟合理。(3)節省工期,施工方便快捷。逆作拱墻支護結構是自上而下分多道與基坑挖土同步交叉進行,拱墻施工本身獨占的工期很少,逆作拱墻的施工是緊貼基坑壁作一條彎曲的鋼筋砼地梁, 施工非常方便,與采用擋土樁支護方案相比,一般可以節省1～3個月基坑開挖期。(4)改善勞動條件,避免環境污染。逆作拱墻的施工如同施工一個超大口徑的人工挖孔樁,大開口露天作業, 勞動條件較好,而采用擋土樁會帶來因打樁而產生的機械噪音或泥漿污染或人工挖孔樁的深井作業空氣流通很差等帶來的各種環境污染和惡劣的勞動條件。

　　2、錨噴支護的設計步驟是什么?

　　答：由錨桿和噴射混凝土面板組成的支護為錨噴支護。錨噴支護的設計步驟：對于整體狀圍巖，可以只噴上一薄層混凝土，防止圍巖表面風化和消除表面凹凸不平以改善受力條件;僅在局部出現較大應力區時才加設錨桿。通過利用全空間赤平投影的方法，查找不穩定巖石在臨空面出現的規律和位置，然后逐個驗算在危石塌落時的力作用下錨桿或噴射混凝土的安全度。軟弱圍巖近似于連續介質中的彈塑性體，采用噴錨支護時，宜將洞室挖成曲墻式，必要時加固底部，使噴層成為封閉環，用錨桿使周圍一定厚度范圍內的巖體形成“承載環”，以提高圍巖自承能力。

　　3、什么是盾構法施工?

　　答：是一種較為先進的頂涵施工方法，是在保留傳統頂涵施工，橋涵結構路側預制工藝的基礎上，對結構頂進支護方法進行了重大改革，將明挖開槽改為地下暗挖盾構支護，暗挖推進減低了施工對行車的影響。

　　盾構由鋼柱、鋼梁、盾殼、子盾構、液壓推進系統、輔助機構六大部分組成。裝配在第一節框架橋前端的盾構，作為帶土頂進時掘進面與路基的施工支護，同時也擔負頂推導向。

　　4、簡述頂管法概念。

　　答：隧道或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時采用的一種暗挖式施工方法。在施工時，通過傳力頂鐵和導向軌道，用支承于基坑后座上的液壓千斤頂將管壓入土層中，同時挖除并運走管正面的泥土。當第一節管全部頂入土層后，接著將第二節管接在后面繼續頂進，這樣將一節節管子頂入，作好接口，建成涵管。頂管法特別適于修建穿過已成建筑物、交通線下面的涵管或河流、湖泊。頂管按挖土方式的不同分為機械開挖頂進、擠壓頂進、水力機械開挖和人工開挖頂進等。

　　5、頂管法施工中，中繼環作用機理是什么?

　　答：中繼環——在中繼環成環形布置若干中繼油缸，油缸行程200mm。顯然，將長距離頂管分成若干段，在段與段之間設置中繼環，接力頂進設備可使后續段只克服頂進管段側面摩擦力即可。按自前至后順序開動中繼環油缸，頂進管道可實現長距離頂進。中繼環油缸工作時，后面的管段成了后座，將前面相鄰管段推向前方，分段克服側面摩擦力。

　　6、沉井的施工步驟是什么?

　　答：沉井施工步驟：(1)場地平整，鋪墊木、制作底節沉井;(2)拆模，刃腳下一邊填塞砂、一邊對稱抽拔出墊木;(3)均勻開挖下沉沉井，底節沉井下沉完畢;(4)建筑第二節沉井，繼續開挖下沉并接筑下一節井壁;(5)下沉至設計標高，清基;　　(6)沉井封底處理;(7)施工井內設計和封頂等。

　　7、什么是沉管運輸中的干舷，有什么作用?

　　答：管段在浮運時，為了保持穩定，必須使管頂面露出水面，其露出高度稱為干舷。

　　具有一定干舷的管段，與風浪后產生反向力矩，保持平衡。干舷的高度應適中，過小則穩定性差，過大時沉設困難。浮力設計時，按照最大混凝土容重、最大混凝土體積和最小河水的比重來計算干舷。

　　8、按用途不同，地下工程可分為哪九類?

　　答：地下工程是指深入地面以下為開發利用地下空間資源所建造的地下土木工程.它包括地下房屋、地下構筑物、地下鐵道、公路隧道、水下隧道、地下共同溝和過街地下通道等。

　　三、論述題(每題10分，共40分)

　　1、寫出無支護基坑豎直開挖臨界深度的計算公式，并分析其臨界深度與土體的什么性質有關?

　　答：樁底端進入持力砂土層或硬粘土層時，樁底的極限阻力隨著進入持力層的深度線性增加。達到一定深度后，樁底阻力的極限值保持穩值。這一深度稱為臨界深度.

　　臨界深度計算公式:臨界深度

　　臨界深度與土的抗剪強度、土質、含水率、地基承載力、基坑的放坡等相關。

　　2、錨桿支護中的組合梁和承壓拱是如何形成的?

　　答：組合梁：在層狀巖體中開挖巷道，當頂板在一定范圍內不存在堅硬穩定巖層時，錨桿的懸吊作用居于次要的地位.如果頂板巖層中存在若千分層，頂板錨桿的作用，一方面依靠錨桿的錨固力增加各巖層間的摩擦力，防止巖石沿層面滑動，避免各巖層出現高層現象;另一方面，錨桿桿體可增加巖層間的抗剪強度，阻止巖層間的水平錯動，從而將巷道頂板錨固范圍內的幾個薄巖層鎖成一個較厚的巖層，即組合梁.這種組合厚巖層再上覆巖層載荷的作用下，其最大彎曲應變和應力都將大大減少.組合梁理論認為錨桿的作用是將頂板巖層鎖緊成較厚巖層.在分析中，將錨桿作用與圍巖的自穩作用分開，與實際情況有一定差距，并且隨著圍巖條件的變化，在頂板破碎，連續受到破壞時，組合梁也就不存在了口組合梁理論只適于層狀頂板錨桿支護的設計。

　　承壓拱：在拱形巷道圍巖的破碎區中安裝預應力錨桿時，在桿體兩端將形成圓錐形分布的壓應力，如果沿巷道周邊布置錨桿群，只要錨桿間距足夠小各個錨桿形成的壓應力圓錐體將相互交錯，就能在巖體中形成一個均勻的壓應帶，即承壓拱，這個壓縮拱可以承受其上部巖石形成的徑向載荷.在承壓拱內的巖石徑向及切向均受力，處于三向壓應力狀態，其圍巖強度得到提高，支撐能力也相應增大，因此錨桿支護的`關鍵在于獲取較大的承壓拱和較高的強度，其厚度越大，越有利于圍巖的穩定和支撐能力的提高.

　　3、沉井基礎的特點是什么?簡述沉井施工的主要步驟。

　　答：沉井基礎的特點：將位于地下一定深度的建筑物或建筑物基礎，先在地表制作成一個沉井，然后在井壁的圍護下通過從井內不斷挖土，使沉井在自由作用下逐漸下沉，達到預定設計標高后，再進行封底，構筑內部結構。

　　沉井施工步驟：(1)場地平整，鋪墊木、制作底節沉井;(2)拆模，刃腳下一邊填塞砂、一邊對稱抽拔出墊木;(3)均勻開挖下沉沉井，底節沉井下沉完畢;(4)建筑第二節沉井，繼續開挖下沉并接筑下一節井壁;(5)下沉至設計標高，清基;　　(6)沉井封底處理;(7)施工井內設計和封頂等。

　　4、闡述新奧法的優點和主要原則。

　　答：新奧法設計施工的特點和優點：(1)新奧法認為隧道圍巖是隧道結構體系中的主要承載單元;(2)為了充分發揮圍巖的承載能力，應允許圍巖有適當變形應;(3)為了改善支護結構的受力性能，施工中應盡快閉合，而成為封閉結構;(4)在各施工階段應進行現場量測監視;(5)采用復合襯砌。(6)充分考慮了隧道開挖所揭示的圍巖地質情況;(7)充分利用了圍巖的自承能力，減少支付費用。

　　主要原則：新奧法是以噴射混凝土、錨桿支護為主要支護手段，因錨桿噴射混凝土支護能夠形成柔性薄層，與圍巖緊密粘結的可縮性支護結構，允許圍巖又一定的協調變形，而不使支護結構承受過大的壓力。施工順序可以概括為：開挖→一次支護→二次支護。圍巖不僅是載物體，而且是承載結構;圍巖承載圈和支護體組成巷道的統一體，是一個力學體系;巷道的開挖和支護都是為保持改善與提高圍巖的自身支撐能力服務。

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