公路工程试验检测人员业务考试模拟练习与题解——隧道(问答题部分)

1. 隧道围岩注浆材料的要求。答：（1）浆液黏度低、渗透力强、流动性好、能进入细小裂隙和粉、细砂层。（2）可调节并准确控制浆液的凝固时间，以避免浆液流失，达到定时注浆的目的。（3）浆液凝固时体积不收缩，能牢固黏结砂石；浆液结合率高，强度大。（4）浆液稳定性好，长期存放不变质，便于保存运输，货源充足，价格低廉。（5）浆液无毒，无臭，不污染环境，对人体无害。2. 超前锚杆的基本要求。答：（1）锚杆材质、规格等应符合设计和规范要求。（2）超前锚杆与隧道轴线外插角宜为510度，长度应大于循环进尺，宜为35m.。（3）超前锚杆与钢架支撑配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。（4）锚杆插入孔内的长度不得适于设计长度的95%。（5）锚杆撒拉长度应不小于1m。检查的内容包括：长度、孔位、钻孔深度、孔径。3. 超前钢管的基本要求。答：（1）钢管的型号、规格、质量等应符合设计和规范要求；（2）超前钢管与钢支架配合使用时，就从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。检查的内容包括：度、孔位、钻孔深度、孔径。4. 检查注浆效果的方法：注浆效果的检查方法通常有三种，分别为分析法、检查孔法和声波监测法。（1）分析法：分析注浆记录，查看注浆压力、注浆量是否达到设计要求；注浆过程中漏浆、跑浆是否严重，以浆液注入量估算浆液扩散半径，分析是否与设计相符。（2）检查孔法：用钻机按设计孔位和角度钻检查孔，提取芯样鉴定；同时测定孔内吸水量。（3）声波监测法：用声波探测仪测量注浆前后岩体声速、振幅及衰减系数来判断注浆效果。5. 隧道超欠挖测定方法有三种：直接测量法、直角坐标法、三维近应景摄影法。（1）直接测量法。在二次衬砌立模后，以内模为参照物，从内模量至围岩壁的数据加上内净空即为开挖断面尺寸。以某长度段内所有的实测数据的综合计算进行分析评价。（2）直角坐标法。基本原理：有经纬仪量测开挖断面各变化点的水平角及竖直角，根据已知镜点与被测断面的距离、仪器高程、开挖断面底板高程，利用几何关系，计算各测点距坐标原点的纵横坐标，按一定比例画出断面图形，同设计断面比较得出超欠挖情况。方法：将激光打点仪置于被测断面，照准隧道中线方向，拨90度固定水平盘，使各点处于同一断面上，利用其发出的激光束照准形容断面各变化点；同量在距被测断面一定距离设置另一经纬仪，测量各点水平角与竖直角。用水准仪没经纬仪高程，用钢尺丈量置镜点间距，计算各测点坐标值并绘图。6. 隧道激光断面仪的原理：采用极坐标法。以某物理方向为起始方向，按一定间距依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径及该矢径志起始方向之间的夹角，将这些矢径端点依次相连即可得到实际开挖轮廓线。通过洞内的施工控制导线可以获得断面仪的定点定向数据，在计算软件的帮助下可自动完成实际开挖轮廓线与设计开挖轮廓线的空间三维匹配，并可输出各个测点与相应设计开挖轮廓线之间的超欠挖值。如果沿隧道轴线按一定间隔测量数个断面，还可以算出实际开挖方量、超挖方量、欠挖方量。测设方法：（1）将断面仪设置于被测断面的位置；安装仪器。（2）设置参数，输入设计断面形状、隧道轴线、平面、纵面设计参数及断面仪实测的定向参数。（3）测点设置并扫描断面，记录数据。（4）获得实际开挖轮廓线与设计开挖轮廓线的三维匹配以及断面某点的超欠挖数值。7. 中空千斤顶检测锚杆拉拔力所需设备为：中空千斤顶、手动油压泵、油压表、千分表。检测步骤：（1）根据试验目的，在隧道围岩指定部位钻锚杆孔。（2）按正常的安装工艺安装待测锚杆。（3）根据锚杆的种类和试验目的确定拉拔时间。（4）在锚杆尾部加上垫板，套上中空千斤顶，将锚杆外端与千斤顶内缸固定在一起，并装设位移量测设备与仪器。（5）通过手动油压泵加压，从油压表读取油压，根据活塞面积换算锚杆承受的拉拔力。8. 采用锚杆检测仪检测砂浆注满度的方法：首先，在施工现场按设计参数，对不同类型的围岩，各设34组标准锚杆，每组12根。然后，在这些标准锚杆上测定反射波振幅值，这些值即作为检测其他锚杆的标准。这些标准值在进行其他锚杆的检测前储入仪器，在检测其他锚杆时可由测量仪器自动显示被测锚杆的长度与砂浆密度度的级别。9. 反射波法检测砂浆锚杆砂浆注满度的检测原理：在锚杆体外端发射一个超声波脉冲，它沿杆体以管道波形式传播，到达钢筋底端后反射，在杆体外端可以接收到些反射波。如果钢筋外密实、饱满地由水泥砂浆包裹，砂浆又与周围岩体黏结，则超声波在传播过程中，不断地从钢筋通过砂浆向岩体扩散，能量损失很大，在杆体外端测得的反射波的振幅很小，甚至测不到时；如果解盘无水泥砂浆包裹，而仅是一个空杆，则超声波在传播过程中能量损失不大，接收到的反射波的振幅较大；如果丢弃密实，中间有空洞或缺失，则测得的反射波的振幅介于两者之间。由此，根据反射波的振幅的大小就可以判定水泥砂浆的饱满程度。10. 减少喷射混凝土回弹的措施有：（1）严格控制喷射机工作风压；（2）合理选择喷射混凝土配合比，适当减小最大集料的粒径，使砂石具有一定的含水率；（3）掌握好喷头处的用水量，提高喷射作业操作熟练程度和技术水平；（4）采用湿喷工艺，添加外加剂；（5）采用双水环喷头；（6）应保持喷射机密封板的平整，不漏风，并调节好密封板的压力，松紧适宜；（7）应加强喷射区的照明、通风;（8）采用模喷射混凝土。11. 地质雷达探测衬砌背部空洞的原理：属于电磁波的检测范围。地质雷达利用一个天线发射高频带电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。电磁波在介质传播过程中，其路径、电磁场强度以及波形将随所通过的介质的电性质以及几何形态而变化。因此，可根据接收波的旅行时间、幅度与波形资料推断介质的结构。实测时将雷达的发射和接收天线密贴于喷层表面，雷达波通过天线进入混凝土衬砌中，遇到钢筋、钢拱架、材质有差别的混凝土、混凝土中间的不连续面，测出反射波的入射反射双向走时，就可以计算反射波走过的路程长度，从而求出天线距反射面的距离。（1）原理：雷达天线可沿所测测线连续滑动，所测的每个测点的时间曲线就汇成了时间剖面。各测点接收到的同一反射面的反射波形成一定的图像，就可以直接反映出各种不同的反射面。（2）方法：A测线布置。隧道施工过程中质量检测以纵向布线，横向布线为辅；竣工验收时应纵向布线，心要时可横向布线；3车道隧道应在拱顶增加2条测线；测线每510M应有一个里程标记。B介质参数标定。检测前应对衬砌混凝土的介电常数或电磁波速做现场标定，每座隧道应不少于一处，每处实测不少于3次，取平均值；标定方法：在已知厚度部位或材料与隧道相同的其他预制件上测量，在洞口或洞内避车洞处使用天线直达波测量，钻孔实测；标定结果的计算。C测量时窗确定。D扫描点数的确定。E数据处理。12. n=20，其平均值R=29.3Mpa设计强度Rd0.85=21.3 Mpa，最小值Rmin=24.8 Mpa设计强度Rd0.85=21.3 Mpa.所以该该批喷射混凝土试块抗压强度合格。13. n=9，其平均值R=29.5Mpa设计强度Rd1.05=26.3 Mpa，最小值Rmin=22.8 Mpa设计强度Rd0.90=22.5 Mpa.所以该该批喷射混凝土试块抗压强度合格。14. 隧道渗漏水主要病害：（1）隧道渗漏水的长期作用，可能造成隧道侵蚀破坏。（2）路面积水积水，行车环境恶化，降低轮胎与路面的附着力。（3）寒冷地区，尤其是严寒地区，反复冻融循环，在衬砌与围岩之间造成冻胀，引起拱墙变形、破坏；拱墙上悬挂冰柱、冰溜，侵入净空；在路面上形成冰坡、冰锥，使行车滑溜，甚至无法通过。高速公路、隧道防排水应满足：（1）拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水。（2）有冻害地段的隧道衬砌背后不积水、排水沟不冻结。（3）车行道、人行横道等服务通道拱部不滴水，边墙不滴水。15. 高分子防水卷材采用不透水仪进行抗渗性试验的程序：试验在标准环境下进行。先按GB328的规定做好准备，将裁去的3块D式样分别置于3个透水盘中，盖紧槽盘，然后按GB325的规定操作不透水仪，以每小时提高1/6规定压力2105 Pa的速度升压，达到规定压力后保压24h，观察试样表面是否有渗水现象。评定方法：3块试样均无渗水现象时评定为不透水。16. 高分子防水卷材采用不透水仪进行抗穿孔试验的程序：将裁取的E试样自由地铺在铝板上，并一起放在密度为25Kg/、厚度为50mm的泡沫聚笨乙烯垫块上。穿孔仪器置于试样表面，将冲头下面的钢珠置于试样中心部位，把重锤调节到规定高度300mm并定位。使重锤自由下落，撞击位于试样表面的冲头，然后将试样去除，检查试样是否穿孔，试验3块试样。评定方法：3块试样均穿孔时评定为不透水。17. 土工布顶破强度试验步骤：（1）选择拉力机的拉力量程范围，最大压力在满量程的10%90%范围内。（2）将试样在不受拉力状态下放入环形夹具内，将试样夹紧。*（3）开动拉力机，顶压速率为100mm/min，在此速率下继续运行直至试样被顶破，记下最大压力，单位为N。（4）计算：A计算10块试样圆球顶破强度Tb的算术平均值。B计算顶破强度的标准差和变异系数。18. 隧道防水混凝土的一般要求：答：（1）隧道工程防水混凝土的抗渗等级不得小于S8；（2）当衬砌处于侵蚀性地下水环境中，混凝土的耐侵蚀系数不得小于0.8；（3）当受冻融作用时，不宜采用火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥；（4）隧道工程防水混凝土的水泥用量不得少于320kg/m3，水泥强度等级不低于32.5级，水灰比不大于0.50；当掺入活性细粉时，不得少于280Kg/m3；（5）防水混凝土结构应满足：A裂缝宽度应不大于0.2mm，并不贯通；B迎水面主钢筋保护层不应小于50mm；C衬砌厚度不应小于30cm；（6）试件的抗渗等级应比设计要求提高0.2MPa；（7）当采用防水混凝土时，应对衬砌的各种缝隙采取有效的防水措施，以使衬砌获得整体防水效果。19. 混凝土抗渗性试验试件制备的要求。答：（1）每组试件为6个，若人工所向插捣，分两层状，每层插捣25次，标准养护。若结合工程需要，每单位工程制件不少于两组，至少一组标准养护，其余与构件同条件养护，试件养护期不少于28天，不超过90天。（2）试件成型后24小时拆模，用钢丝刷刷净两端面水泥浆膜，标准养龄期为28天。抗渗性试验步骤：（1）试件到期后取出，擦干表面，用钢丝刷刷净两端面，待表面干燥后，在试件侧面滚涂一层熔化的密封材料，然后立即在螺旋加压器上压入经过烘箱或电炉预热的试模中，试件底面和试模平齐，待试模冷后即可解除压力，装在渗透仪上进行试验。（2）实验时，水压从0.2MPA开始，每隔8小时增加增加水压0.1MPa，并随时观察试件端面情况，一直加至6个试件中有3个试件表面渗水，记下此时的水压力，即可停止试验。（3）当加压至设计抗渗标号，经8h后第3个试件仍不渗水，表明混凝土已满足要求，也可停止试验。20. 隧道防水层基面铺设的基本要求。答：（1）喷射混凝土基面平整度：边墙D/L1/6，拱顶D/L1/8.（2）基面不得有钢筋、突出的构件等尖锐突出物。（3）隧道断面变化或转弯处的阴角应抹成R5的圆弧。（4）防水层施工时，基面不得有明水；如有明水，应采取措施堵或引排。无钉热合铺设法安装施工程序：（1）隧道防水板的安装：A铺设基面检查；B防水板垫衬的施工；C热塑性塑料圆垫片的施工；D防水板的铺设。（2）焊接工艺；（3）焊缝质量检测；（4）防水层破损的检查与修补。21. 围岩声波测试量测原理：岩体声波测试，是借助于对岩体施加动荷载，激发弹性波在介质中的传播，来研究岩体的物理力学性质及其构造特征，一般用波速、波幅、频谱等参数进行表征。测试仪器：声波仪、换能器。测试项目：地下工程位置的地质剖面检测；岩体力学参数测定；围岩稳定状态分析（例如测定围岩松动圈大小等）；判定围岩分类等。测试方法：（1）松弛圈的测定，主要是声波传播速度取决于岩体完整性程度。完整岩体的波速一般较高，而在应力下降，裂隙扩展的松动区波速相对下降，因