自考14283隧道工程考试大纲(2024年版)
【14283】 《隧道工程》自学考试大纲浙江省教育考试院 2024 年 6 月自学用书:《隧道工程》,王成,人民交通出版社 2019 第一版。
参考书目
[1] 王毅才等. 隧道工程. 北京:人民交通出版社, 2000.
[2] 黄成光等. 公路隧道施工. 北京:人民交通出版社, 2001.
[3] 朱永全等. 隧道工程. 北京:中国铁道出版社, 2005 年.
一、课程性质与设置目的
要求本课程性质属于地下工程专业学科专业课程模块中的专业核心课程,土木工程的专业任选课。
开设本课程的目的和作用是使学生了解隧道工程及地下工程的基本专业知识。通过本课程的学习, 使学生了解和掌握隧道与地下工程的总体设计与勘察、围岩分级、围岩压力、隧道结构与构造、地下工程支护结构、新奥法施工方法原理与技术、隧道施工量测监测技术等方面的专业知识,为后续的地下建筑结构、 地下工程施工技术等课程奠定基础。
二、考核内容及目标
考核内容:通过了解铁路、公路隧道的构造特征,地层围岩的基本特性,隧道的结构与围岩的相互作用关系,从而使学生熟练掌握隧道支护、结构设计与计算的原理和方法,熟练进行不同工程条件下隧道的设计与施工。
主要目标:
(1)知识:掌握隧道工程专业领域内基础核心知识——隧道工程学科的基本理论和基本知识,能以专业知识和语言正确识别和表达隧道工程问题,并进行推理计算;
(2)能力:提高学生发现、分析和解决问题的能力——对隧道基本构件具有建模分析和设计计算的能力,并能应用于工程实际,达到规范要求;
(3)素质:培养刻苦务实、精勤进取的素质和工程意识——通过隧道基本构件设计计算的复杂性和多样性,认识到隧道工程问题解答的不唯一性,养成追求卓越的思想品质,要有不怕艰苦争取最佳的理想。分叉隧道及空间结构计算。
第一章 绪论
1、学习目的和要求
了解隧道的发展概况及其在交通线路中的重要作用及在经济社会发展中的地位,掌握隧道的分类方法。
(1)隧道含义;(2)国内外隧道发展概况;(3)隧道的不同分类标准;(4)隧道按用途的分类方法。
(1)了解我国隧道建设中应存在的问题;
(2)了解隧道工程的历史及发展现状;
(3)掌握隧道的概念及种类。
第二章 隧道地质勘察
1、学习目的和要求
掌握如何查明隧道所处位置的工程地质条件和水文地质条件,以及隧道施工和运营对环境保护的影响,进行围岩分级。
(1)隧道勘察的三个阶段:可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察;(2)隧道勘察的主要方法:
收集和研究既有资料、调查与测绘、勘探、试验与长期观测等;(3)隧道常用的勘察手段:挖探、简易钻探、钻探和地球物理勘探;(4)初勘和详勘的主要成果;(5)水文勘察的主要内容;(6)环境评价应完成的主要工作、环境影响预测方法、环境保护措施;(7)隧道围岩分级方法
(1)了解隧道工程地质调查勘测方法、初勘和详勘主要成果和水文勘察内容;
(2)掌握勘察的三个阶段和主要勘察手段以及环评、内容方法和措施;
(3)掌握勘察主要方法;
(4)熟练掌握隧道围岩分级方法。
第三章 隧道设计
了解隧道总体设计的内容和原则,掌握隧道选址、几何设计的方法,以及勘查设计文件的组成 ;
了解隧道结构构造组成,掌握主体构造物和附属构造物的不同作用及分类。
3、考核知识点
(1)隧道位置选择影响因素;(2)洞口位置选择的原则和要求; (3)不同地形和地质条件下隧道选址及洞口位置确定;
(4)隧道几何设计相关规定(平面设计、纵断面设计、横断面设计及接线设计);(5)隧道横通道设计;(6)隧道勘测设计文件的组成;(7)衬砌及支护结构的类型;(8)洞门及明洞的作用及分类;(9)辅助坑道分类(横洞、斜井、竖井和平行导坑);(10)内装、顶棚及路面材料;
(11)隧道的防水及排水。
(1)了解垭口位置选择、傍山隧道位置选择和不良地质条件隧道位置选择以及隧道勘察设计文件组成;
(2)了解辅助坑道分类和选择,防排水原则;
(2)掌握隧道洞口位置选择及接线段设计、隧道横断面设计方案比选;
(3)熟练掌握隧道平面及横断面设计;
(4)熟练掌握隧道不同形式衬砌结构、明洞和洞门特点和选择;
(5)熟练掌握防水、排水、截水和堵水的处治措施。
注:辅助坑道分类及布置可以不做要求。
第四章 隧道结构设计
了解隧道衬砌的荷载,掌握围岩压力的计算;了解隧道结构计算的两种模型,掌握隧道结构计算常用的荷载类型及其组合。
(1)隧道衬砌结构的主要荷载;(2)初始地应力;(3)围岩压力确定方法;(4)围岩压力计算;(5)隧道结构体系常用的设计模型;(6)隧道各类型衬砌结构计算的原理及步骤;
(1)了解经验类比方法和信息反馈方法;
(2)掌握围岩压力的概念及松动压力的计算;
(3)掌握结构力学方法的基本原理;
(4)掌握岩体力学方法的思路及基础知识、数值法的基本效果。
第五章隧道锚喷支护的力学原理了解隧道锚喷支护结构的受力及计算,掌握锚喷支护作用原理和施工原则。
(1)锚喷支护结构与传统支护结构的差异; (2)锚喷支护结构的作用原理; (3)锚喷支护施工原则; (4)锚喷支护原理的实际体现措施;(5)围岩支护结构特征曲线。
(1)了解锚喷支护施工原则;
(2)掌握支护结构施作时机、隧道围岩支护特性曲线的含义;
(3)掌握收敛-约束方法;
(4)掌握剪切滑移破坏法的原理;
(5)熟练掌握锚喷支护结构的计算。
第六章 隧道施工方法
了解隧道工程的特点和新奥法施工基本原则,掌握不良地质条件下隧道施工,钻爆法开挖工作流程及设计,隧道衬砌施工和出渣运输的主要手段;能够熟练隧道常用的施工方法;了解掘进机及盾构施工方法,了解掘进机和盾构机构造,掌握破岩机理及施工流程。
(1)隧道工程的特点、方法及选择;(2)隧道施工应遵循的基本精神和原则;(3)新奥地利隧道施工法及传统矿山法;(4)新奥法施工基本原则;(5)不良地质的施工原则及处治措施;
(6)光面爆破与预裂爆破;(7)出渣及运输方式。
(1)掌握新奥法的基本概念及主要开挖方法。
(2)掌握隧道岩土控制变形分析工法。
(3)掌握隧道施工辅助方法的设计、施工要点。
(4)掌握初期支护的特点,锚杆的布置。
(5)掌握素喷混凝土的设计与施工。
(6)了解隧道在富水断层破碎围岩、膨胀性和挤压性围岩段、黄土隧道、岩溶隧道、高地应力、煤系地层隧道的施工的施工。
注意:TBM 施工特点、类型、基本构造和掘进、TBM 衬砌、不良地质地段施工以及导坑超前扩挖法的施工工艺,掌握隧道出渣运输方式不做要求。
第七章 隧道通风照明
了解隧道不同的通风方式,掌握空气有害物质浓度确定方法,进而进行需风量计算,并能对通风方案进行比选;了解隧道照明的基本知识和存在的视觉问题,掌握隧道照明区段的划分及亮度曲线组成,能够进行隧道亮度设计。
(1)隧道通风的目的;(2)隧道通风设计需考虑因素;(3)空气中有害物质的设计浓度;
(4)隧道内需风量计算;(5)通风方式及其选择;(6)隧道照明的目的;(7)隧道存在的视觉问题;(8)道路照明质量的评价指标;(9)隧道亮度曲线定义及组成;(10)照明计算及设计;
(11)照明器的选择与布置;
(1)了解隧道通风照明的目的及影响因素、通风机及照明器的选择与布置;
(2)掌握隧道通风的标准和照明亮度及平均亮度标准、隧道照明区段长度及亮度计算;;
(3) 熟练掌握所需风量的计算和照明计算;
第八章隧道工程质量检测了解隧道质量检测项目和检测仪器,掌握隧道质量检测数据评价。
(1)锚杆长度和数量的检测方法;(2)喷射混凝土强度和厚度的检测方法;(3)钢拱架位置和数量的检测方法
(1)了解隧道监测项目和检测质量评价;
(2)掌握锚杆和混凝土的检测方法,掌握监控设计法的原理与方法;
(3)熟练掌握锚杆长度和数量、混凝土强度和厚度的检测方法和评价;
第九章隧道常见病害及防治了解隧道病害类型及和检测方法,掌握隧道病害对承载力影响的评价。
(1)隧道衬砌病害类型及成因;(2)隧道衬砌病害的检测方法及治理措施;
(1)了解隧道衬砌病害类型和成因;
(2)掌握隧道病害检测方法;
(3)熟练掌握隧道病害对承载力影响的评价。
三、题型举例
(考试大纲中题型举例仅作参考,实际命题时不受此限)
(一)填空题
1.掘进机法包括和盾构掘进机法。
2.按照用途,隧道分为 、 、 、 。
(二)单项选择题
3.影响隧道通风方式选择的最主要因素是( )。
A 隧道交通条件 B 隧道所处地层的地质条件 C 隧道所处地区的地形和气象条件 D、隧道长度
4.越岭隧道平面位置的选择,主要是指( D )
A、隧道穿越分水岭的不同高程的垭口的选择;
B、隧道穿越分水岭的不同方向的垭口的选择;
C、隧道穿越分水的垭口时,隧道标高的选择;
D、隧道穿越分水岭的不同高程及不同方向的垭口选择。
5.关于隧道洞门的作用,下列哪种说法是不正确的 ( D )
A、隧道洞门是隧道两端的外露部分,也是联系洞内衬砌与洞外路堑的支护结构,维持边坡的稳定;
B、隧道洞门的装饰和铭牌能及早提示司机调整速度,安全通过隧道;
C、隧道洞门能够汇集地表水,防止地表水进入洞内,影响隧道的行车安全;
D、隧道洞门可以与环境相协调,美化环境,调整隧道照明。
(三)多项选择题
6.山岭隧道常用的洞门形式主要有( )。
A、喇叭口式 B、翼墙式 C、环框式 D、封闭式 E、端墙式
7.隧道常见的明洞形式主要有( )。
A、拱式明洞 B、棚式明洞 C、削竹式明洞 D、遮阳式明洞 E、端墙式明洞(四)名词解释题
8.回转钻进; 9.物探;10. 隧道亮度曲线(五)简答题
11.简述隧道断面优化时应考虑哪些因素?
12. 锚喷支护的施工原则有哪些?
(六)计算题
13.某隧道埋深为 28m,围岩为
Ⅴ级,净宽为
12m,净高为 10m,围岩天然容重 20KN/m3,试计算该隧道围岩压力。
(七)绘图题
14.请绘制隧道单侧壁导坑法施工开挖作业工序示意图。
15.请绘制三心圆隧道衬砌内轮廓线图,并说明步骤。
