某隧道施工段设计为Ⅳ类围岩,采用长台阶法施工,中间某段约5米范围(纵向)拱的右肩部发生塌方、方量约为80m3,试分析塌方

题目
问答题
某隧道施工段设计为Ⅳ类围岩,采用长台阶法施工,中间某段约5米范围(纵向)拱的右肩部发生塌方、方量约为80m3,试分析塌方原因并采取何种解决方法?
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相似问题和答案

第1题:

下列关于隧道塌方处理措施的说法错误的是( )。

A.岩石类塌方的围岩级别一般为Ⅱ~Ⅳ级
B.土质类塌方的围岩级别一般为Ⅳ~Ⅵ级
C.岩石类塌方已塌至隧道上方的原地面时,应及时处理地面塌口,后处理洞内塌方
D.处理土质隧道塌方时应采用清渣的方式处理

答案:D
解析:
本题考查的是隧道塌方的处理措施。土质隧道塌方不宜采用清渣的方式处理。参见教材P251~252。

第2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入式管道通风方案;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。


答案:
解析:
1 治水原则:应按以堵为主,限量排放的原则进行治水。
理由:因为该隧道局部地段埋深浅,地表有大量稻田,村庄密集,项目经理部必须按正确的原则制定施工方案,进行有效治水,防止地表失水。
[分析]此题考查隧道防排水施工措施。要掌握的知识点是:隧道防排水包含两方面的内容:结构防排水、施工防排水。为避免和减少水的危害,我国铁路隧道坚持“防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的防排水原则。防就是利用不透水或弱透水材料,将地下水隔绝在隧道之外;排就是人为设置排水系统,将地下水排出隧道;堵就是以衬砌混凝土为基本防水层,以其他防水材料为辅助防水层阻隔地下水,使之不能进入隧道内的防水措施,必要时还可以采用注浆堵水措施;截就是在隧道以外将地表水和地下水疏导截流,使之不能进入隧道工程范围内。解题思路是根据知识点结合背景资料中隧道地理位置、所处环境对水土保持的要求选择合适的防排水措施并给出理由。
2.
不妥之处:在隧道进、出口正洞采用混合式管道通风方案。
合理方案:在隧道进、出口正洞均利用平行导坑进行巷道式通风。
[分析]此题考查隧道不同条件下的通风方式选择。本题要掌握的知识点有:隧道通风方式应根据隧道的长度、掘进坑道的断面大小、施工方法和设备条件等诸多因素来确定。在施工中,有自然通风和强制机械通风两类。
机械通风方式可分为管道通风和巷道通风两大类。管道通风根据隧道内空气流向的不同,又可分为压入式、吸出式和混合式三种。巷道式通风方式是利用隧道本身(包括成洞、导坑及扩大地段)和辅助坑道(如平行导坑)组成主风流和局部风流两个系统互相配合而达到通风目的的一种通风。
从背景资料可知,隧道进、出口均设置平行导坑,具备巷道式通风条件。解题思路是根据知识点、结合背景资料给出正确答案。
3.
错误之处:当发现监控量测数据突变、喷射混凝土表面出现异常开裂等险情时,该领工员还在组织作业人员继续施工。
正确做法:应安排现场全部作业人员立即撤离现场,并尽快向项目经理部(或工区)汇报紧急情况。
[分析]此题考查隧道施工现场安全管理方面的知识,要求具有一定的现场施工经验。本题要掌握的知识点是:监控量测应作为施工组织设计一个重要组成部分,为施工管理及时提供以下信息:
(1)围岩稳定性和支护,二次衬砌可靠性的信息。
(2)二次衬砌合理的施作时间。
(3)为施工中调整围岩级别,修改支护系统设计和变更施工方法提供依据。
加强围岩量测,当发现量测数据有不正确变化或突变,洞内或地表位移值等于或大于允许位移值,洞内或地面出现裂缝以及喷层出现异常裂缝,必须立即通知现场作业人员撤离现场,待制定处理措施后方可进行继续施工。
根据以上知识点可知,背景资料中领工员发现隧道拱顶喷射混凝土表面已局部开裂情况仍安排作业人员在隧道拱顶变形部位补打锚杆,加强初期支护做法是非常危险的,极有可能加速塌方造成人员伤害。
4.
错误之处:施工单位未及时向业主单位报告;监理单位无权单方签发变更指令。
正确的变更程序:施工单位向业主立即报告情况,由业主组织勘测设计单位、监理单位、施工单位四方到现场进行确认,由勘测设计单位进行围岩类别变更设计,业主审查通过后,施工单位现场施工,监理单位检查验收。
[分析]此题考查铁路工程变更设计程序办理方面的知识。根据铁路建设项目变更设计管理相关规定,变更设计必须坚持“先批准、后实施,先设计、后施工”原则,严格依法按程序进行变更设计,严禁违规进行变更设计。确定变更设计方案的要求是建设单位应组织勘察设计、施工、监理等单位对变更设计建议及现场确认结果进行会审,详细分析变更设计原因,研究确定变更设计方案并确认变更设计分类,确定责任单位及费用处理意见,形成由参审人员签字的《变更设计会审纪要》;建设单位应履行内部程序,对《变更设计会审纪要》的内容进行确认,主管领导或主要领导签署后实施。根据以上规定,背景资料中由监理单位单方确认并签署明显错误,正确做法是按管理规定要求办理。

第3题:

某施工单位承接了某隧道施工任务,该隧道为分离式双洞隧道,洞口间距50m。其中 左线长3996m,进口里程桩号为ZK13 + 956;右线长4013m,进口里程桩号为YK13 + 952。 根据地质勘察报告,YK14 + 020?YK16 + 200段分布有冲刷煤屑、瓦斯包体和含水瓦 斯包体,岩层节理及裂隙发育。其中,YK14 + 850?YK14 + 900段穿越背斜组成的复式褶 皱带,为挤压强烈、地应力相对集中地段。
开工当年10月5日,该隧道右洞采用全断面开挖至YK14 + 872处,二衬距掌子 面 68m。
10月6日,监理单位发现YK14 + 859?YK866段初期支护变形超限,立即书面通知施 工单位停止掘进。10月13日,施工单位根据设计变更的要求对变形超限段进行了处理。10 月20日,YK14 + 859?YK14 + 863段发生塌方,至10月23日,塌方段在拱顶部位形成高 2?3m,宽2?3m,长3?4m的塌腔。施工单位立即会同监理、设计和业主单位对塌方段 进行了现场确认及变更立项,由设计单位出具了变更设计图。为防止类似的塌方事故,施 工单位进一步加强了对未塌方段的塌方预测。
10月27日8时。在未对瓦斯浓度进行检测的情况下,34名工人进人洞内开展塌方段 及未塌方段的处理作业,作业采用的台车上配备了普通配电箱和普通电源插座。10时起, 由于风机出现故障,洞内停止通风。11时20分左右,右洞发生瓦斯爆炸,34名工人全部 罹难。
1.根据地质条件,指出该隧道潜在的安全事故类型。
2.列举施工单位可采用的隧道塌方常用预测方法。
3.根据背景资料,简述对塌方段的处理措施。
4.指出施工单位的哪些错误做法可能导致了本次瓦斯爆炸事件。
5.根据现行的《生产安全事故报告和调查处理条例》,判断该事故等级。


答案:
解析:
1.潜在的安全事故类型有
(1)塌方;(2)瓦斯爆炸;(3)瓦斯突出;(4)瓦斯燃烧;(5)涌水、突泥;(6)岩爆。
2.可采用
(1)观察法;(2)—般测量法;(3)声学测量法;(4)微地震学测量法。
3. (1)加固塌体两端洞身;
(2)封闭塌腔顶部和侧部;
(3)塌腔顶部加固;
(4)清渣;
(5)灌注衬砌混凝土。
4.错误做法有:
(1)采用的配电箱及插座为非隔爆型(或普通配电箱及普通插座),可能产生火花;
(2)洞内停止通风,可能导致瓦斯浓度增加;
(3)未进行瓦斯浓度检测,瓦斯浓度可能达到爆炸界限而未通知人员撤离。
5.特别重大事故。

第4题:

某二级公路隧道穿越的岩层主要由砂层泥岩和砂岩组成,为n-m类围岩,设计采用新奥法施工,台阶法开挖,复合式衬砌,防水层设计为塑料防水板。在隧道开挖过程中,由于地下水发育,洞壁局部有股水涌出,特别是断层地带岩石破碎,裂隙发育,涌水更为严重。洞口段由于洞顶覆盖层较薄,岩隙发育。开挖中地表水从岩石裂隙中渗入洞内,导致该段两次冒顶、塌方。
【问题】2、衬砌混凝土的施工缝和沉降缝,采用塑料止水带防水时,施工中应符合哪些要求?


答案:
解析:
2、止水带不得被钉子、钢筋或石子刺破;在固定止水带和灌筑混凝土过程中应防止止水带偏移;灌筑混凝土时注意排除止水带气泡和空隙,使止水带与混凝土紧密结合;塑料止水带接头采用搭接或对接,搭接长度不小于lOcm,冷黏或焊接的缝宽不小于5cm。

第5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。


答案:
解析:
1.【参考答案】
主要原因是:采用的开挖方法不对,不应采取全断面法施工,而应采取台阶法施工。
【考点解析】此题主要考查隧道开挖方法的应用。根据隧道施工工法要求及现场施工经验,对于单线隧道,全断面开挖法适用于II、III级围岩地段,台阶开挖法适用于IV、V级围岩;背景资料显示该隧道为单线隧道,进口段虽然埋置较深,但围岩级别为V级,石质比较破碎,不能采用全断面开挖法,否则会造成坍塌。
2.【参考答案】
还应采取:湿式凿岩、喷雾洒氷、个人防护等措施。
【考点解析】此题考查隧道开挖防尘措施要求。在隧道施工中采取的防尘措施应是综合性的,应分别从工艺控制、机械辅助、人身保护多角度采取措施。对于隧道防尘应采取湿式凿岩、孔口捕尘、机械通风、喷雾洒水和个人防护相结合的综合防尘措施。背景资料中仅采用机械通风措施是不够的。
3.【参考答案]
122d.
【考点解析】此题主要考查是否熟悉隧道开挖进度计算方法。解题思路是首先查找背景资料中给定的条件,主要计算参数有:洞身II、III级围岩地段同一时间开始施工;单口循环开挖进尺为2.50m;平均综合循环时间为12h;剩余20m由出口端单口开挖。具体计算过程是:首先计算每天单口施工进尺,为24/12X2.5=5m;再计算两口同时施工的时间,为(1280—50—30—20)÷(5X2)=118d,最后计算单口20m进尺施工时间,为20÷5=4d
施工天数为:118+4=122d

第6题:

某双车道公路隧道采用全断面法开挖掘进,对该隧道进行施工监控量测,请同答以下问题
为了测试全断面围岩松弛范围,可在( )位置埋设围岩内部位移量测元件。

A.顶拱
B.拱腰
C.拱脚
D.边墙

答案:A,B,D
解析:

第7题:

背景资料
某施工单位承建某新建双线铁路隧道。该隧道全长3200m,无不良地质;隧道围岩情况为:Ⅲ级围岩2200m,Ⅳ级围岩800m,V级围岩200m;采用钻爆法施工;在隧道的中部具备设置斜井的条件;隧道施工工期为28个月。
当隧道施工至距离进口800m处时,因初期支护质量不合格而发生坍塌,导致正在掌子面3名喷锚作业人员被塌方体隔离所困。
施工单位在事故发生后24h内向建设单位报告,并通知有关单位和质量监督机构。
通过积极救援后未发生人员伤亡。从事故发生、救援到塌方段的返工直至进入正常施工,共经历了20d时间。经核算,此次事故导致直接经济损失为675万元。按合同规定此次事故造成的经济损失由施工单位负责。
问题
1.根据背景资料,指出隧道施工需多少工作面,并说明理由。
2.根据背景资料,指出施工单位事故处理做法的不妥之处。
3.根据背景资料,给出隧道塌方后现场救援应采取的措施。
4.根据事故分类,指出此次事故的等级。


答案:
解析:
1. 应采用两个工作面施工。理由是:根据地质情况、工期要求以及铁路双线隧道的进度指标(掘进指标:Ⅲ级围岩100~130m/月,Ⅳ级围岩70~95m/月,Ⅴ级围岩45~60m/月),经计算两个工作面能满足工期要求。一个工作面不能满足要求,三个及以上则需增加投资。 [分析]根据铁道部施工组织设计指南中关于隧道进度指标以及经验数据。铁路双线隧道的掘进的进度指标平均为:Ⅲ级围岩100~130m/月,Ⅳ级围岩70~95m/月,Ⅴ级围岩45~60m/月,安排一个工作面则需要31~43个月,安排两个工作面则需要16~22个月。再考虑施工准备及衬砌等,则安排两个工作面能满足工期要求。
2. 不妥之处:施工单位在事故发生后24h内向建设单位报告,并通知有关单位和质量监督机构,不妥。
[分析]本事故是由于质量不合格导致安全事故的发生。事故发生后,事故现场有关人员应当立即向本单位负责人报告;单位负责人接到报告后,根据《生产事故报告和调查处理条例》规定,应当于1h内向事故发生地县级以上人民政府安全生产监督管理部门和负有安全生产监督管理职责的有关部门报告。
3. 应采取的措施是:立即启动项目应急预案,及时向县级以上人民政府安全生产监督管理部门和建设单位报告,当地政府启动应急预案,项目部配合当地政府做好救援行动。同时加强坍塌地段及附近的支护,防止再次坍塌;通过完好的主供风管、主供水管或打入管道向掌子面提供新鲜空气;通过管道向掌子面输送食物和饮料并通过敲击管道或对话等方式安抚被困人员;侧向打洞或从坍方体内掏洞进入掌子面救人。在进行救援通道施工时要加强安全措施,防止发生坍塌。
[分析]此题主要考察考生对应急救援方案方面的知识掌握,要求考生具备一定现场施工经验。当出现事故后,作为未来的项目经理要知道常规的救援措施。
4. 此次事故属于安全一般事故。
[分析]根据生产安全事故(以下简称事故)造成的人员伤亡或者直接经济损失,事故一般分为以下等级:
(1)特别重大事故,是指造成30人以上死亡,或者100人以上重伤(包括急性工业中毒,下同),或者1亿元以上直接经济损失的事故;
(2)重大事故,是指造成10人以上30人以下死亡,或者50人以上100人以下重伤,或者5000万元以上1亿元以下直接经济损失的事故;
(3)较大事故,是指造成3人以上10人以下死亡,或者10人以上50人以下重伤,或者1000万元以上5000万元以下直接经济损失的事故;
(4)一般事故,是指造成3人以下死亡,或者10人以下重伤,或者1000万元以下直接经济损失的事故。
(5)上述所称的“以上”包括本数,所称的“以下”不包括本数。安全事故等级的划分要从三个方面分析:人员死亡,重伤和直接经济损失。本案例没有造成人员伤亡,但直接经济损失为675万,在1000万元以下。所以属于安全一般事故。

第8题:

背景材料:某公路隧道最大埋深约150m,设计净高5.0m,净宽14.0m,隧道长940m。隧道区域内主要为微风化黑云母和长花岗岩,设计阶段对围岩定级为Ⅱ / Ⅲ级,施工过程中围岩发生了变化,需要重新评定。隧道区域内地表水系不发育,区域内以基岩裂隙水为主,浅部残坡积层赋存松散岩类孔隙水,洞口围岩变化段水系较发达。施工单位根据围岩情况拟分别采用全断面法和台阶法开挖施工。
问题:
1.根据背景材料,围岩详细定级时,在哪些情况下,应对岩体基本质量指标进行修正?
2.根据背景材料,光面爆破的分区起爆顺序是什么?
3.根据背景材料,什么叫台阶法?台阶法有几种形式?


答案:
解析:
1.围岩详细定级时,如遇下列情况之一,应对岩体基本质量指标进行修正:
(1)有地下水。
(2)围岩稳定性,受软弱结构面影响,且由一组起控制作用。
(3)存在高初始应力。
2.光面爆破的分区起爆顺序:掏槽眼—辅助眼—周边眼—底板眼。辅助眼则应由里向外逐层起爆。
3.(1)台阶法是先开挖上半断面,待开挖至一定距离后再同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。
(2)台阶法分为二台阶法、三台阶法。

第9题:

某二级公路隧道为单洞双向行驶两车道隧道,全长4279m,最大埋深1049m。隧道净空宽度9.14m,净空高度6.98m,净空面积为56.45m2。该隧道位于一盆地边缘的山区,主要分布有寒武系三游洞组至三叠系大冶组地层,其围岩主要为弱风化硬质页岩,属Ⅱ类围岩,稳定性较差。根据该隧道的地质条件和开挖断面宽度,承包人拟采用台阶分部法施工。
【问题】2、承包人采用的台阶分部法开挖顺序为;(1)上部开挖;(2)拱部锚喷支护;(3)中核土开挖;(4)拱部衬砌;(5)下部开挖;(6)边墙锚喷支护和衬砌;(7)灌筑仰拱。试说明其开挖顺序是否正确。若不正确,请列出正确开挖顺序。


答案:
解析:
2、开挖顺序不正确。应为:(1)上部开挖;(2)拱部锚喷支护;(3)拱部衬砌;(4)中核土开挖;(5)下部开挖;(6)边墙锚喷支护及衬砌;(7)灌筑仰拱。

第10题:

隧道双线V级围岩隧道采用台阶法施工时应设置横向临时支撑或临时仰拱。墙脚以上()范围内和整个拱部的超挖部分应采用同级混凝土回填。

  • A、0.5m
  • B、1m
  • C、2m

正确答案:B

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