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1.隧道的定义：以某种用途、在地面下用任何方式按规定形状和尺寸修筑的断面积大2m2的条形洞室。2.隧道的分类：⑴按照隧道所处的地质条件分类：土质隧道、石质隧道⑵按照隧道的长度分类：①短隧道（铁路隧道规定：L≤500m；公路隧道规定：L≤500m）②中长隧道（铁路隧道规定：500mL≤3000m；公路隧道规定500mL1000m）③长隧道（铁路隧道规定：3000mL≤10000m；公路隧道规定1000m≤L≤3000m）④特长隧道（铁路隧道规定：L10000m；公路隧道规定：L3000m）⑶按照隧道的横断面积的大小分类：①极小断面隧道（2～3㎡）②小断面隧道（3～10㎡）③中等断面隧道（10～50㎡）④大断面隧道（50～100㎡）⑤特大断面隧道（大于100㎡）⑷按照隧道所在的位置分类：①山岭隧道②水底隧道⑸按照隧道埋置的深度分类①浅埋隧道②深埋隧道⑹按照隧道的用途分类①交通隧道②水工隧道③市政隧道⑤矿山隧道3.地下工程的力学特性地上工程：先有结构后有荷载；地下工程：先有荷载后有结构。地下结构体系：“围岩+支护结构”。4.地质环境对隧道等地下工程的影响（1）地貌与气候：偏压、涌水、冻土等问题；（2）地质构造：褶皱、断层、挤压破碎带等；（3）岩（土）体结构：结构面发育程度及组合关系；结构体规模、形态及排列情况；（4）岩（土）体性质：软岩、硬岩（5）地质体赋存环境：地应力、地下水、地热等多场耦合作用；（6）特殊地质：按对隧道修建的影响特性，可分为结构突变型、应力时效型、有害物质型；5.隧道及地下工程的建设理念⑴地下工程是不可逆工程，不具备拆除重建的条件，因此必须是遗产工程，而不允许是遗憾工程和灾害工程；⑵地下工程是风险性很大的工程，必须实事求是，科学地进行风险性评估；⑶必须进行信息化动态反馈设计；⑷合理工期、合理造价、合理合同、合理施工方案，是检验隧道建设是否符合科学发展观的四条标准。6.初始地应力场定义由于岩体的自重和地质构造作用，在开挖隧道前岩体中就已存在的地应力场，称之为围岩的初始应力场。7.初始地应力场分类及特点分类：自重应力场和构造应力场特点：⑴自重应力场：①地应力随深度线性增加；②水平应力总是小于于垂直应力；③地质构造形态改变了自重应力场的状态，这在实际工程中不容忽视；④深度对初始应力状态有重大影响。⑵构造应力场：地质构造形态的变化不仅改变了自重应力场，除了以各种构造形态获得释放外，还以各种形式积蓄在岩体内，其中残余应力将对地下工程产生重大影响。8.围岩的基本工程性质⑴物理性质：①岩体物理力学性质的不均匀性②岩体是由结构面分割的多裂隙体③岩体具有各向异性⑵水理性质：一般岩石的强度随着含水量增大的不同其降低程度也不同，主要取决于岩石中的亲水矿物和易溶性的矿物的含量及裂隙发育情况。⑵力学性质：①单向应力状态下围岩的变形特征：压密阶段（OA）；弹性阶段（AB）；塑性阶段（BC）；破坏和破裂阶段（CD）。②三轴压缩下岩石的强度及变形特性③裂隙岩体的强度性质：裂隙岩体的强度随着裂隙组数的增加而明显减小，但当裂隙组数增加到一定的程度之后，强度不再降低，而接近岩石的残余强度。9.围岩定义：隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体，或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体10.围岩分级定义与目的定义：依据各种围岩的物理性质之间存在的内在联系和规律，可将围岩划分为若干级。目的：①作为选择施工方法的依据；②进行科学管理及正确评价经济效益；③确定结构上的松散荷载；④给出衬砌结构的类型及尺寸；⑤制定劳动定额、材料消耗标准的基础。11.围岩分级的方法⑴以围岩分级的基本要素：4类⑵以岩石强度或岩石的物性指标为代表的分级方法：“岩石坚固性系数”分级法（“f”值分级法）⑶以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法：“岩体综合分级法”⑷与地质勘探手段相联系的分级方法：①按弹性波（纵波）速度的分级方法：7类②以岩石质量为指标的分级方法-RQD方法：5级⑸组合多因素的分级方法：“Q指标”分级法（9级）12.围岩分级的基本因素：第Ⅰ类：与岩性有关的要素，例如分为硬岩、软岩、膨胀性岩类等；第Ⅱ类：与地质构造有关的要素，如软弱结构面的分布与形态、风化程度等；第Ⅲ类：与地下水有关的要素。第Ⅳ类：与隧道跨度和施工方法有关的要素13.围岩分级的修正，考虑哪些因素（1）地下水影响的修正：软化围岩、软化结构面、承压水作用（2）围岩初始地应力状态的修正（3）风化作用的影响14.高程障碍定义：由于线路的坡度有严格的限制，隧道不能在一定距离内拔起越过山峰，于是高山就成了线路上的高程障碍。解决方案：①绕行方案②深路堑方案③越岭隧道方案15.平面障碍定义：铁路、公路进入山区，山峦起伏，河谷蜿蜒，线路不得不依山傍河迂回前进。走行在凹岸，则需注意是否受到河水冲刷。走行在凸岸山嘴，则沿山坡绕行，凸度较大时，曲线半径势必很小，行车条件恶化。若是山嘴伸出太急，线路就无法随之环绕，这就出现了平面障碍。解决方案：①沿河傍山绕行方案②隧道直穿方案16.地质条件与隧道位置的选择⑴选择在地质构造简单，岩性较好的稳固地层中通过⑵尽量避免通过断层、崩坍、滑坡、流砂、溶洞、陷穴以及偏压显著、地下水丰富等地质不良地段，当绕避有困难时，应尽量采取必要的工程措施。17.单斜构造与隧道位置的选择单斜构造：成层的岩层向一个方向倾斜的地质构造常见工程地质问题：不均匀的地层压力、偏压、顺层滑动⑴水平或缓倾角岩层：当隧道通过坚硬的厚层岩层时，较为稳定。若通过很薄的岩层，则施工时顶部易产生掉块现象。⑵陡倾角岩层：一般有偏压和不均匀压力存在；当有软弱夹层伴以有害节理切割时，易产生坍方和顺层滑动。⑶直立岩层：隧道通过直立岩层时，其中线宜垂直于岩层的走向穿过；当层状岩层较薄，并有软弱夹层，伴有微量地下水活动时，亦可产生不对称压力，在隧道开挖中，易产生坍塌，甚至导致大的坍方，致使地面形成“天窗”。18.褶皱构造褶皱构造有向斜和背斜，隧道通过褶皱时，尽量避免将隧道置于向斜或背斜的轴部。轴部岩层均比翼部破碎；背斜较向斜略好，向斜容易富水。19.断裂构造断裂构造及不同岩层的接触带，其裂隙发育，并有被挤压呈破碎的块碎石角砾及断层泥存在，地下水量也较大，常呈突水涌出。注意：⑴切忌沿着（或靠近平行）断层带或破碎带修建隧道；⑵隧道必须通过断层带时，应尽量使线路与断层走向正交。20.隧道洞口位置选择原则⑴洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处（地质构造薄弱，流水易汇集）；⑵当隧道线路通过岩壁陡立、基岩裸露处时，宜不刷动或少刷动原生地表，以保持山体的天然平衡。洞口位置应根据具体情况，采取贴壁进洞或设置一段明洞；⑶洞口线路宜与等高线正交（洞口结构物不致受到偏侧压力）；⑷傍山隧道限于地形：①无法与等高线正交，只能斜交进洞时，其交角不应太小；②隧道低侧基础应不露空并有足够的承载力及稳定性、高侧边坡挖方高度不超过15m。⑹为了确保洞口的稳定和安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高；21.隧道内线路的坡道形式⑴单面坡：位于紧坡地段，要争取高程的区段上的隧道、位于越岭隧道两端展线上的隧道、地下水不大的隧道，或是可以单口掘进的短隧道；⑵人字坡：长大隧道、越岭隧道、地下水丰富而抽水设备不足的隧道。22.坡度大小和折减𝑖限：按照线路等级规定的限制最大坡度𝑖曲：曲线阻力折减坡度当量m：坡度折减系数铁路隧道隧道坡度不宜小于3‰（排水）；公路隧道纵坡不应小于0.3%，一般情况不应大于3%（通风）23.坡段长度和坡段间的衔接隧道内宜设计为长坡段：⑴当列车经过变坡点时要产生附加力及附加加速度；⑵从行车平稳的要求和施工、养护的方便出发，隧道内坡段宜设计长些或不短于列车长度。坡段衔接的原则：列车通过变坡点时不脱轨、不脱钩和产生的附加加速度不超过允许的数值；两坡段间的代数差值不应大于重车方向的限坡值。坡段衔接规定：①旅客列车速度小于160km/h，坡度差大于3‰，以圆曲线形竖曲线连接，半径10000m；②旅客列车速度等于160km/h，坡度差大于1‰，以圆曲线形竖曲线连接，半径15000m；③竖曲线不宜与平面圆曲线重叠设置。24.铁路隧道净空（如何确定、限界）定义：隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。如何确定：隧道净空根据“隧道建筑限界”确定，“隧道建筑限界”根据“基本建筑限界”制定，“基本建筑限界”根据“机车车辆限界”制定。限界：“限界”是一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必需的。“建筑限界”是建筑物不得侵入的一种限界。⑴机车车辆限界：机车车辆最外轮廓的限界尺寸。⑵基本建筑限界：线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线。⑶隧道建筑限界：指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线。25.曲线隧道加宽原因26.隧道衬砌结构形式组合衬砌（有隔离层的）：基本上由初期支护和二次衬砌构成，是我们目前采用的主要衬砌结构体系，隔离层通常是采用防水板；单层衬砌（没有隔离层的）：基本上由喷射混凝土、钢纤维喷射混凝土或模筑混凝土构成；装配式衬砌；无支护坑道（即裸洞）。27.复合衬砌的构造及各部分作用（一）初期支护：锚杆、喷射混凝土、钢架、钢筋网等⑴支护结构的基本作用：①保持坑道断面的使用净空；②防止围岩质量的进一步恶化；③承受可能出现的各种荷载；④使坑道支护体系有足够的安全度。⑵锚杆的作用：悬吊作用、组合梁作用、加固作用⑶喷射混凝土作用：支撑围岩、“卸载”作用、阻止围岩松动、填平补强围岩、覆盖围岩表面、分配外力⑷钢架作用：在初期支护内设置钢架将增大支护结构早期的刚度，阻止围岩的过度变形并承受部分的松弛荷载。①钢支撑：作为喷混凝土支护功能出现前的支持物；对喷混凝土进行补强；作为超前支护的支点；与喷混凝土、锚杆共同发挥初期支护的作用。②格栅：能很好地与混凝土一起与围岩密贴，支护效果好。⑸钢筋网作用：用于软弱破碎围岩，更多的是与锚杆或者钢拱架构成联合支护（二）二次衬砌：待初期支护围岩体系变形基本稳定后，施作的模筑混凝土，是隧道拱部、边墙及仰拱的总称。⑴设置二次衬砌的目的：①增加作为结构物的安全系数；②提高作为结构物的耐久性；③因土压、水压、上覆荷载等外力发生时，需要加以支持；④在隧道变形没有收敛时修筑衬砌的场合，要给予隧道稳定必要的约束力。⑵设置二次衬砌的作用①隧道内设施的保持功能；②防水功能（冻结、漏水）；③内装功能（确保美观）；④维修管理功能（确保易于检查）；⑤提高支护的安全系数。28.隧道洞门的作用⑴减小洞口土石方开挖量⑵稳定边、仰坡⑶引离地表水流⑷装饰洞口29.隧道洞门形式⑴洞口环框：当洞口石质坚硬稳定，且地形陡峻无排水要求时，可仅修建洞口环框。作用：加固洞口和减少洞口雨后滴水⑵端墙式（一字式）洞门：适用于地形开阔，石质较稳定的地区。作用：抵抗山体纵向推力及支持洞口正面上的仰坡，保持其稳定。⑶翼墙式（八字式）洞门：洞口地质较差（IV级及以上），山体纵向推力较大时，在端墙式洞门的单侧或双侧设置翼墙。作用：抵抗山体纵向推力，增加洞门的抗滑及抗倾覆能力的作用。两侧面保护路堑边坡，起挡土墙作用。⑷柱式洞门：地形较陡（IV级围岩），坡有下滑的可能性，又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时，可在端墙中部设置2个（或4个）断面较大的柱墩，以增加端墙的稳定性。⑸台阶式洞门：当洞门位于傍山侧坡地区，洞门一侧边仰坡较高时，为了提高靠山侧仰坡起拔点，减少仰坡高度，将端墙顶部改为逐级升高的台阶形式。⑹斜交式洞门：当隧道洞口地面等高线斜交时，为了缩短隧道长度、减少挖方数量，可采用平行于等高线与线路呈斜交的洞口。⑺喇叭口式洞门：高速铁路隧道，为了减缓高速列车的空气动力学效应，对单线隧道，一般设喇叭口缓冲段，同时兼作隧道洞门。30.影响隧道空气动力学效应的主要因素及减缓措施主要因素：(1)列车速度。(2)阻塞比(列车断面与隧道断面的比值)。(3)隧道长度。(4)道床形式。(5)辅助坑道(竖井、斜井、横通道)。(6)列车头部形状。(7)车辆密封性。其中，列车速度和阻塞比是微压波最重要的两个影响因素。减缓措施：⑴隧道方面的措施主要包括增大隧道断面积、在隧道入口增设适当形式的缓冲结构、在隧道