1K413040 喷锚暗挖(矿山)法施工
一、单项选择题(每题的备选项中,只有1个最符合题意)
1关于隧道全断面暗挖法施工的说法,错误的是( )。[2014年真题]
A.可减少开挖对围岩的扰动次数
B.围岩必须有足够的自稳能力
C.自上而下一次开挖成型并及时进行初期支护
D.适用于地表沉降难于控制的隧道施工
【答案】D
【解析】全断面开挖法的施工要点有:①全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工,适宜人工开挖或小型机械作业;②全断面开挖法采取自上而下一次开挖成型,沿着轮廓开挖,按施工方案一次进尺并及时进行初期支护;③全断面开挖法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成,工序简便;缺点是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。D项,单侧壁导坑法适用于断面跨度大,地表沉降难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。
2采用喷锚暗挖法施工多层多跨结构隧道时,宜采用的施工方法为( )。[2010年真题]
A.全断面法
B.正台阶法
C.单侧壁导坑法
D.柱洞法
【答案】D
【解析】当地层条件差、断面特大时,一般设计成多跨结构,跨与跨之间有梁、柱连接,一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工。A项,全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工,适宜人工开挖或小型机械作业。B项,台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等,台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工,以及软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。C项,单侧壁导坑法适用于断面跨度大,地表沉降难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。D项,柱洞法施工是先在立柱位置施做一个小导洞,当小导洞做好后,再在洞内做底梁,形成一个细而高的纵向结构,柱洞法施工的关键是如何确保两侧开挖后初期支护同步作用在顶纵梁上,而且柱子左右水平力要同时加上且保持相等。
3喷射混凝土必须采用的外加剂是( )。[2015年真题]
A.减水剂
B.速凝剂
C.引气剂
D.缓凝剂
【答案】B
【解析】喷射混凝土应采用早强混凝土,其强度必须符合设计要求。混凝土配合比应根据试验确定。严禁选用具有碱活性集料。可根据工程需要掺用外加剂,速凝剂应根据水泥品种、水胶比等,通过不同掺量的混凝土试验选择最佳掺量,使用前应做凝结时间试验,要求初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min。
4喷射混凝土应采用( )混凝土,严禁选用具有碱活性集料。[2012年真题]
A.早强
B.高强
C.低温
D.负温
【答案】A
【解析】喷射混凝土应采用早强混凝土,其强度必须符合设计要求。混凝土配合比应根据试验确定。严禁选用具有碱活性集料。可根据工程需要掺用外加剂,速凝剂应根据水泥品种、水胶比等,通过不同掺量的混凝土试验选择最佳掺量,使用前应做凝结时间试验,要求初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min。
5关于喷锚暗挖法二衬混凝土施工的说法,错误的是( )。[2015年真题]
A.可采用补偿收缩混凝土
B.可采用组合钢模板和模板台车两种模板体系
C.采用泵送入模浇筑
D.混凝土应两侧对称,水平浇筑,可设置水平和倾斜接缝
【答案】D
【解析】二衬混凝土施工工艺包括:①二衬采用补偿收缩混凝土,具有良好的抗裂性能,主体结构防水混凝土在工程结构中不但承担防水作用,还要和钢筋一起承担结构受力作用。②二衬混凝土浇筑应采用组合钢模板体系和模板台车两种模板体系。对模板及支撑结构进行验算,以保证其具有足够的强度、刚度和稳定性,防止发生变形和下沉。模板接缝要拼贴平密,避免漏浆。③混凝土浇筑采用泵送模筑,两侧边墙采用插入式振动器振捣,底部采用附着式振动器振捣。混凝土浇筑应连续进行,两侧对称,水平浇筑,不得出现水平和倾斜接缝;如混凝土浇筑因故中断,则必须采取措施对两次浇筑混凝土界面进行处理,以满足防水要求。
6浅埋暗挖法施工时,如浆处于砂砾地层,并穿越既有铁路,宜采用的辅助施工方法是( )。[2009年真题]
A.地面砂浆锚杆
B.小导管注浆加固
C.管棚超前支护
D.降低地下水位
【答案】C
【解析】管棚是由钢管和钢拱架组成。管棚超前支护主要适用于软弱地层和特殊困难地段,如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩,并对地层变形有严格要求的工程。通常,在下列施工场合采用管棚超前支护包括:①穿越铁路修建地下工程;②穿越地下和地面结构物修建地下工程;③修建大断面地下工程;④隧道洞口段施工;⑤通过断层破碎带等特殊地层;⑥特殊地段,如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。
7( )适用于土质稳定、断面较小的隧道施工,且适宜人工开挖或小型机械作业。
A.全断面开挖法
B.侧洞法
C.台阶开挖法
D.中洞法
【答案】A
【解析】全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工,适宜人工开挖或小型机械作业。采取自上而下一次开挖成形,沿着轮廓开挖,按施工方案一次进尺并及时进行初期支护。全断面开挖法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成,工序简便;缺点是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。
8下列关于台阶法开挖优点的说法错误的是( )。
A.灵活多变,适用性强,是各种开挖方法中的基本方法
B.有足够的作业空间和较快的施工速度
C.当地层无水、洞跨小于12m时,均可采用该方法
D.适用于软弱围岩、第四纪沉积地层
【答案】C
【解析】C项,当地层无水、洞跨小于10m时,均可采用该方法。台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工,以及软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。该方法优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度,灵活多变,适用性强。
9中隔壁法(CD工法)适用于地质条件差的地层、修建跨度不大于( )的隧道。
A.14m
B.16m
C.18m
D.20m
【答案】C
【解析】中隔壁法(CD工法)适用于地层较差、岩体不稳定且地面沉降要求严格的地下工程施工。具体适用于地层差、跨度≤18m的隧道。该工法引起的地层沉降较大,但是工期较短,防水效果好,工程造价偏高。
10在浅埋暗挖修建隧道及地下工程的开挖方法中,双侧壁导坑法的适用条件是( )。
A.地层差,跨度不大于8m
B.小跨度,连续使用可扩大跨度
C.大跨度,跨度不小于15m
D.多层多跨
【答案】B
【解析】浅埋暗挖法施工因掘进方式不同,可分为众多的具体施工方法,如全断面法、正台阶法、环形开挖预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法等。其中,双侧壁导坑法又称眼镜工法。当隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。其结构与适用地层为小跨度,连续使用可扩大跨度。
11关于各种开挖方法,下列说法错误的是( )。
A.单侧壁导坑法适用于地层差、跨度≤14m,沉降较小,防水好
B.中洞法适用于小跨度、连续使用可扩成大跨度,沉降小,防水效果差
C.侧洞法适用于小跨度、连续使用可扩成大跨度,沉降大,防水效果差
D.柱洞法适用于多层多跨结构,沉降大,防水效果差
【答案】A
【解析】浅埋暗挖法施工因掘进方式不同,可分为众多的具体施工方法,如全断面法、正台阶法、环形开挖预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法等。其中,单侧壁导坑法适用于地层差、跨度≤14m,沉降较大,防水好。中洞法适用于小跨度、连续使用可扩成大跨度,沉降小,防水效果差。侧洞法适用于小跨度、连续使用可扩成大跨度,沉降大,防水效果差。柱洞法适用于多层多跨结构,沉降大,防水效果差。
12下列关于工作井施工的说法中,错误的是( )。
A.竖井安全护栏高度不应小于1.2m
B.每一分层的开挖,宜遵循先开挖中部、后开挖周边的顺序
C.马头门标高不一致时,宜遵循“先低后高”的原则
D.锁口圈梁处土方不得超挖
【答案】B
【解析】A项,竖井井口防护应符合下列规定:①竖井应设置防雨棚、挡水墙;②竖井应设置安全护栏,护栏高度不应小于1.2m;③竖井周边应架设安全警示装置。B项,竖井开挖应对称、分层、分块开挖,每层开挖高度不得大于设计规定,随挖随支护;每一分层的开挖,宜遵循先开挖周边、后开挖中部的顺序。C项,马头门开启应按顺序进行,同一竖井内的马头门不得同时施工。一侧隧道掘进15m后,方可开启另一侧马头门。马头门标高不一致时,宜遵循“先低后高”的原则。D项,锁口圈梁处土方不得超挖,并应做好边坡支护。
13地面锚杆按矩形或梅花形布置,下列施工顺序正确的是( )。
A.钻孔→吹孔→插入锚杆→灌浆→孔口固定锚杆
B.钻孔→吹孔→灌浆→插入锚杆→孔口固定锚杆
C.钻孔→吹孔→插入锚杆→孔口固定锚杆→灌浆
D.钻孔→插入锚杆→吹孔→灌浆→孔口固定锚杆
【答案】B
【解析】地面锚杆(管)按矩形或梅花形布置,先钻孔→吹净钻孔→用灌浆管灌浆→垂直插入锚杆杆体→孔口将杆体固定。地面锚杆(管)支护,是由普通水泥砂浆和全粘结型锚杆构成地表预加固地层或围岩深孔注浆加固地层。
14关于隧道工程防水,说法正确的是( )。
A.施工期间的防水措施主要是排、截和堵
B.当处于地下潜水位以上的贫水稳定地层,在确保安全的前提下,可限量排水
C.含水的松散破碎地层不应采用降低地下水位的排水方案
D.当采用降水方案不能满足要求时,应在开挖的同时进行堵水处理
【答案】B
【解析】A项,施工期间的防水措施主要是排和堵两类;C项,含水的松散破碎地层宜采用降低地下水位法,不宜采用集中宣泄排水的方法;D项,当采用降水方案不能满足要求时,应在开挖前进行帷幕预注浆,加固地层等堵水处理。
15小导管注浆加固土体技术中,在砂层中宜采用( )注浆法。
A.渗透
B.电动硅化
C.高压喷射
D.劈裂
【答案】A
【解析】小导管注浆时,在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法;在砂层中宜采用挤压、渗透注浆法;在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法;在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。
16超前小导管注浆施工应根据土质条件选择注浆法,以下说法正确的是( )。
A.在砂卵石地层中宜采用高压喷射注浆法
B.在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法
C.在砂层中宜采用渗入注浆
D.在淤泥质软土层中宜采用劈裂注浆法
【答案】B
【解析】小导管注浆加固土体技术的注浆工艺包括:①注浆工艺应简单、方便、安全,应根据土质条件选择注浆工艺(法)。②在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法;在砂层中宜采用挤压、渗透注浆法;在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法;在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。
17关于深孔注浆加固技术,下列说法错误的是( )。
A.深孔注浆可采取前进式或后退式分段注浆
B.钻孔应按先外圈、后内圈、跳孔施工的顺序进行
C.注浆压力一般宜为0.5~1.0MPa
D.采用钢花管进行补注浆
【答案】C
【解析】A项,根据地层条件和加固要求,深孔注浆可采取前进式分段注浆、后退式分段注浆等方法。B项,钻孔应按先外圈、后内圈、跳孔施工的顺序进行。钻孔时,应按规范要求作好施工记录,包括孔号、进尺、时间、地层、涌水位置、涌水量和涌水压力等内容,并应根据现场条件及时调整施工工艺参数。C项,注浆压力一般宜为0.5~1.5MPa,并应根据地层条件和隧道埋深选择注浆终压大小,管线附近施工时应根据相关单位要求适当降低注浆压力,调整钻孔角度和间距。D项,施工中应严格控制注浆质量,避免出现注浆盲区,注浆未达到设计要求的区域,应采用钢花管进行补注浆,以确保注浆效果。
18喷射混凝土的养护应在终凝______后进行,养护时间应不小于______。( )
A.1h;7d
B.1h;14d
C.2h;7d
D.2h;14d
【答案】D
【解析】浅埋暗挖法施工地下结构需采用喷锚初期支护,主要包括钢筋网喷射混凝土、锚杆-钢筋网喷射混凝土、钢拱架-钢筋网喷射混凝土等支护结构形式。喷射混凝土的养护应在终凝2h后进行,养护时间应不小于14d;当环境潮湿有水时,可根据情况调整养护时间。
19二次衬砌混凝土施工中,两侧边墙采用______振捣,底部采用______振捣。( )
A.插入式振动器;附着式振动器
B.附着式振动器;插入式振动器
C.插入式振动器;插入式振动器
D.附着式振动器;附着式振动器
【答案】A
【解析】二次衬砌混凝土施工中,混凝土浇筑采用泵送模筑,两侧边墙采用插入式振动器振捣,底部采用附着式振动器振捣。混凝土浇筑应连续进行,两侧对称,水平浇筑,不得出现水平和倾斜接缝;如混凝土浇筑因故中断,则必须采取措施对两次浇筑混凝土界面进行处理,以满足防水要求。
二、多项选择题(每题的备选项中,有2个或2个以上符合题意,至少有1个错项)
1关于管棚施工的说法,正确的有( )。[2011年真题]
A.管棚可应用于强膨胀的地层
B.必要时在管棚中间设置小导管
C.管棚打设方向与隧道纵向平行
D.管棚打入地层后,应及时跳孔向钢管内及周围压注水泥砂浆
E.管棚末端应支架在坚硬土层上
【答案】ABD
【解析】A项,管棚施工可适用于软弱地层和特殊困难地段,如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩,并对地层变形有严格要求的工程。B项,注浆效果控制中,必要时宜与小导管注浆相结合,开挖时可在管棚之间设置小导管。CD两项,钢管的打入随钻孔同步进行,并按设计要求接长,接头应采用厚壁管箍,上满丝扣,确保连接可靠;钢管打入土体就位后,应及时隔(跳)孔向钢管内及周围压注水泥浆或水泥砂浆,使钢管与周围岩体密实,并增加钢管的刚度。E项,管棚是由钢管和钢拱架组成。钢管入土端制作成尖靴状或楔形,沿着开挖轮廓线,以较小的外插角,向开挖面前方打入钢管或钢插板,末端支架在钢拱架上,形成对开挖面前方围岩的预支护。
2常规冻结法适用条件包括( )。
A.土体含水量大于10%
B.土体的含水量大于2.5%
C.地下水流速不大于7~9m/d
D.地下水含盐量不大于3%
E.地下水流速不大于40m/d
【答案】BDE
【解析】冻结法是利用人工制冷技术,用于富水软弱地层的暗挖施工固结地层。通常,当土体的含水量大于2.5%、地下水含盐量不大于3%、地下水流速不大于40m/d时,均可适用常规冻结法,当土层含水量大于10%和地下水流速不大于7~9m/d时,冻土扩展速度和冻结体形成的效果最佳。
3根据《地下工程防水技术规范》(GB 50108—2008)的规定,地下工程防水的设计和施工应遵循( )的原则。
A.防、排、截、堵相结合
B.刚柔相济
C.因地制宜
D.多道防线
E.综合治理
【答案】ABCE
【解析】《地下工程防水技术规范》(GB 50108—2008)规定,地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则。《地铁设计规范》(GB 50157—2013)规定,地下铁道隧道工程的防水设计,应根据工程地质、水文地质、地震烈度、结构特点、施工方法和使用要求等因素进行,并应遵循“以防为主,刚柔结合,多道防线,因地制宜,综合治理”的原则,采取与其相适应的防水措施。
4采用小导管注浆支护的一般设计要求有( )。
A.钢管钻设注浆孔间距为200~250mm
B.钢管长3~5m
C.钢管沿拱的环向外插角为5°~15°
D.钢管沿拱的环向布置间距为300~500mm
E.隧道纵向的搭接长度一般不小于1m
【答案】BCDE
【解析】小导管布设要点包括:①常用设计参数:钢管直径30~50mm,长度应大于循环进尺的2倍;钢管长3~5m,焊接钢管或无缝钢管;钢管安设注浆孔间距为100~150mm,钢管沿拱的环向布置间距为300~500mm,钢管沿拱的环向外插角为5°~15°,小导管是受力杆件,因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度,钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于1m。②导管安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,并测放出安设位置后方可施工。
5关于马头门的施工技术,说法正确的有( )。
A.破除马头门前,应做好马头门区域的竖井或隧道的支撑体系的受力转换
B.马头门的开挖应分段破除竖井井壁,应按照先侧墙、再拱部、最后底板的顺序破除
C.开挖上台阶土方时应保留核心土
D.安装上部钢格栅,连接横向钢筋,挂钢筋网,喷射混凝土
E.施工中严格贯彻“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的十八字方针
【答案】ACE
【解析】破除马头门前,应做好马头门区域的竖井或隧道的支撑体系的受力转换。马头门的开挖应分段破除竖井井壁,应按照先拱部、再侧墙、最后底板的顺序破除。隧道掘进方式为环形开挖预留核心土法时,马头门施工步序如下:①开挖上台阶土方时应保留核心土。②安装上部钢格栅,连接纵向钢筋,挂钢筋网,喷射混凝土。③上台阶掌子面进尺3~5m时开挖下台阶,破除下台阶隧道洞口竖井井壁。④开挖下台阶土方。⑤安装下部钢格栅,连续纵向钢筋,挂初支钢筋网,喷射墙体及仰拱混凝土。施工中严格贯彻“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的十八字方针。
6下列施工场合应考虑采用管棚进行超前支护的有( )。
A.穿越铁路修建地下工程
B.城市轨道交通的修建工程
C.穿越地下和地面结构物修建地下工程
D.修建大断面地下工程
E.通过断层破碎带等特殊地层
【答案】ACDE
【解析】通常,在下列施工场合应考虑采用管棚进行超前支护:①穿越铁路修建地下工程;②穿越地下和地面结构物修建地下工程;③修建大断面地下工程;④隧道洞口段施工;⑤通过断层破碎带等特殊地层;⑥特殊地段,如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。
7关于复合式衬砌中二次衬砌混凝土施工的说法正确的有( )。
A.二次衬砌应采用补偿收缩混凝土
B.二次衬砌混凝土浇筑应采用模板台车的模板体系
C.二次衬砌混凝土浇筑时需要对模板及支撑结构进行验算
D.模板接缝要拼贴平密,避免漏浆
E.混凝土浇筑应间歇性进行,两侧对称,水平浇筑,不得出现水平和倾斜接缝
【答案】ACD
【解析】二次衬砌混凝土施工技术要点包括:①二次衬砌采用补偿收缩混凝土,具有良好的抗裂性能,主体结构防水混凝土在工程结构中不但承担防水作用,还要和钢筋一起承担结构受力作用。②二次衬砌混凝土浇筑应采用组合钢模板和模板台车两种模板体系。对模板及支撑结构进行验算,以保证其具有足够的强度、刚度和稳定性,防止发生变形和下沉。模板接缝要拼贴平密,避免漏浆。③混凝土浇筑采用泵送模筑,两侧边墙采用插入式振动器振捣,底部采用附着式振动器振捣。混凝土浇筑应连续进行,两侧对称,水平浇筑,不得出现水平和倾斜接缝;如混凝土浇筑因故中断,则必须采取措施对两次浇筑混凝土界面进行处理,以满足防水要求。
三、案例题(请根据背景资料,按要求作答)
【背景资料】
某热力管线暗挖隧道,长3.4km,断面有效尺寸为3.2m×2.8m,埋深3.5m。隧道穿越地层为砂土层和砂砾层,除局部有浅层滞水外,无需降水。
承包方A公司通过招标将穿越砂砾层段468m隧道开挖及初期支护分包给B专业公司。
B公司依据A公司的施工组织设计,进场后由工长向现场作业人员交代了施工做法后开始施工。施工后,B公司在距工作竖井48m施工时,发现开挖面砂砾层间有渗水且土质松散,有塌方隐患。B公司立即向A公司汇报。经有关人员研究,决定采用小导管超前加固技术措施。B公司采用劈裂注浆法,根据以往经验确定注浆量和注浆压力,注浆过程中地面监测发现地表有隆起现象,随后A公司派有经验的专业技术人员协助B公司研究解决。
质量监督部门在工程竣工前例行检查时,发现A公司项目部工程资料中初期支护资料不全,部分资料保留在B公司人员手中。[2006年真题]
问题:
1.暗挖隧道开挖前的技术交底是否妥当?如有不妥,写出正确的做法。
2.B公司采用劈裂注浆法是否正确?如不正确,应采取什么方法?哪些浆液可供选用?
3.分析注浆过程中地表隆起的主要原因,给出防止地表隆起的正确做法。
4.说明A、B公司在工程资料管理方面应改进之处。
【参考答案】
1暗挖隧道开挖前的技术交底是否妥当?如有不妥,写出正确的做法。
答:(1)暗挖隧道开挖前的技术交底不妥。
(2)正确的做法:单位工程、分部工程和分项工程开工前,工程施工项目部技术负责人应对承担施工的负责人或分包方全体人员进行书面技术交底。技术交底资料应办理签字手续,保存并归档。
2B公司采用劈裂注浆法是否正确?如不正确,应采取什么方法?哪些浆液可供选用?
答:(1)B公司采用劈裂注浆法不正确。
(2)注浆施工应根据土质条件选择注浆法,在砂砾石地层中宜采用渗入注浆法,不宜采用劈裂注浆法
(3)浆液可选用水泥浆或水泥砂浆。
3分析注浆过程中地表隆起的主要原因,给出防止地表隆起的正确做法。
答:(1)主要原因:注浆量和注浆压力控制不当,不应根据以往经验确定注浆量和注浆压力。
(2)正确做法:注浆量与注浆压力要经过一定的反复试验,确认注浆效果、对周围地层和建(构)筑物的影响等,并在施工中进行一定范围内的效果确认,反馈其结果指导施工。
4说明A、B公司在工程资料管理方面应改进之处。
答:(1)A公司在工程资料管理方面应改进之处为:应负责汇集施工资料,整理所有的有关施工技术文件;施工资料应随施工进度及时整理,所需表格应按有关法规的规定认真填写。
(2)B公司在工程资料管理方面应改进之处为:应主动向总承包单位移交有关施工技术资料。