Контрольные вопросы и задачи к экзамену по дисциплине "Искусственные сооружения"

Контрольные вопросы и задачи    к экзамену по дисциплине "Искусственные сооружения" (5 семестр)

1.Классификация тоннелей по назначению, расположению и способам сооружения.

2.Требования к плану трассы ж.д. тоннеля.

3. Требования к плану трассы автодорожных тоннелей.

4. Требования к профилю трассы ж.д. тоннелей.

5. Требования к профилю трассы автодорожных тоннелей.

6.Задача: расположить тоннель в профиле при длине тоннеля 1500 м, рук.уклоне жел. дороги i_р=10^о/_оо и отметки УГР у порталов 750.000 и 749.000.

7. Задача: расположить тоннель в профиле при длине тоннеля 1200 м, рук.уклоне жел.дороги  i_р=10^о/_оо и  отметки  УГР у порталов 810.000 и 803.000.

8. Задача: расположить тоннель в профиле при длине тоннеля 2000 м, рук. уклоне жел. дороги  i_р=30^о/_оо, отметках ВПЧ у порталов    900.10   и 900.800 м.

9. Задача: расположить тоннель в профиле при длине тоннеля 2100 м, максимальном уклоне автодороги  i_р=40^о/_оо, отметках  ВПЧ у   порталов 900.10 и 900.80 м.

10. Задача: Как следует сопрягать в профиле участки трассы тоннеля l₁ и l₂, располагающиеся с подъемом к середине: с запада на i₁ = 8^о/_оо и с востока на i₂= 7^о/_оо (железная дорога 1 категории)

11.Определить максимально допустимый продольный уклон ж.д.тоннеля длиной 3 км, расположенного в плане на прямой и на кривой, при рук.  ук­лоне 15^о/_оо.

12. Технические и экономические показатели трассы.

13. Альтернативные варианты трассы и их технико-экономическое сравнение.

14. Выбор мест расположения порталов.

15.Габарит "С" по ГОСТу 9238-83

16. Габарит приближения строений 2-путного ж. д. тоннеля на прямой.

17. Габарит приближения строений 1-путного ж. д. тоннеля на кривой

18.Габарит приближения строений автодорожного тоннеля 1 категории на прямой

19.Габарит приближения строений автодорожного тоннеля III катего­рии на прямой.

20.Уширение габаритов автодорожных тоннелей на кривой

21.Наземная геодезическая и подземная маркшейдерская основа трас­сы тоннелей.

22.Ориентирование подземных выработок

23.Задачи и основные этапы инженерно-геологических изысканий на трассе тоннелей

24.Инженерно-геологические прогнозы при изысканиях

25.Основные конструктивные формы тоннельных обделок при горном способе строительства. "Облегченные" обделки.

2.Тоннельные конструкции

1. Материалы монолитных бетонных обделок (бетон, арматура, их ха­рактеристики).

2. Проектирование внутреннего очертания обделки 1-путного ж.д. тоннеля.

3. Проектирование внутреннего очертания обделки 2-путного ж.д. тоннеля для некрепких полускальных грунтов.

4. Проектирование внутреннего очертания обделки 2-путного ж.д. тоннеля для крепких скальных грунтов.

5. Проектирование внутреннего очертания обделки автодорожного тоннеля.

6.Конструкция обделки 1-путного железнодорожного тоннеля.

7. Конструкция обделки 2-путного ж.д. тоннеля.

8. Конструкция обделки а.-д.  тоннелей I и П категории.

9. Конструкция обделки автодорожных тоннелей III и IY категории.

10. Конструкция порталов.

11.Вентиляционные здания

12.Камеры и ниши: назначение, расположение, конструкции

13.Конструкции гидроизоляции обделок

14.Заобделочные дренажные прорези

15.Дренажные устройства с каптажными скважинами

16.Дренажные штольни

17.Внутритоннельный водоотвод

18.Поверхностный водоотвод

19.Основные системы вентиляции тоннелей

20.Требования к воздуху тоннельной атмосферы

21.Факторы естественного проветривания тоннелей

22.Классификация грунтов по крепости (школа М.М. Протодьяконова)

23.Классификация грунтов по степени трещиноватости

24.Классификация подземных вод по степени агрессивности к бетонным конструкциям.

25.Классификация условий обводненности выработок

3.Технические расчеты

1. Определение объемов проветривания ж.д. тоннелей.

2. Определение депрессии вентиляционной системы.

3. Естественное напряженное состояние грунтовых массивов и его изменения при проходке подземных выработок.

4. Гипотеза сводообразования М.М. Протодьяконова.

5. Определение нагрузок от горного давления при сводообразовании и действии всего столба налегающих грунтов.

6.Определение нагрузок от собственного веса конструкций

7. Определение нагрузок от наружного гидростатического давления воды.

8. Коэффициенты надежности по нагрузке, их физический смысл и зна­чения для нагрузок от горного давления и собственного веса.

9. Сейсмические нагрузки и антисейсмические мероприятия.

10. Взаимодействие тоннельных крепей с окружающим горным масси­вом. Определение нагрузок от горного давления в режиме взаимовлияющей деформации.

11. Активные нагрузки и реакции грунта. Гипотезы общих и местных деформаций.

12. Коэффициенты упругого отпора: удельный, за стенами и под фун­даментом конструкции.

13.Расчетные схемы обделки по методу конечных элементов (програм­ма МИИТа).

14. Предельные состояния конструкций. Пластические шарниры.

15. Порядок проверки прочности бетонных конструкций в опасных се­чениях.

16. Формулы проверки прочности бетонных конструкций обделок при недопущении трещинообразования.

17.Формула проверки прочности бетонной обделки при допущении ограниченного раскрытия трещин.

18.Задача: Определить размеры свода обрушения при пролете выра­ботки В=7.6 м, высоте выработки h=9 м, коэффициенте крепости грунта f=2 и "кажущемся" угле трения f_о=60^о.

19. Задача: Определить размеры зоны обрушения при пролете выработки В=10 м, высоте выработки h=12 м, коэффициенте крепости f=1 и  "кажущемся"  угле внутреннего трения f_о=40^о.

20. Задача: Определить вертикальную и горизонтальную нормативную нагрузку при глубине заложения тоннеля Н=50 м, высоте выработки h=9 м, высоте свода обрушения h₁=3,3 м, плотности грунта g=2,7 т/м³,"кажущемся" угле внутрен­него трения f_о=60^о.

21. Задача: Определить вертикальную и горизонтальную нормативную нагрузку при глубине заложения тоннеля Н=10 м, высоте выработки h=8 м, высоте свода обрушения h₁=5,0 м, плотности грунта g=3.0 т/м³,"кажущемся" угле внутрен­него трения f_о=40^о.

22. Задача: На 1 м обделки тоннеля пролетом 8 м расходуется 10 м³ бетона (g=2.5 т/м³).Определение и нормативных и расчетных нагрузок на обделку от собственного веса конструкции.

23. Задача: Проверить прочность бетонной конструкции обделки толщиной 0.3 м при усилиях М=10 кНм, N=20 кН (R_в =11.2 МПа,R_вt =0.9 МПа).

24. Задача: Проверить прочность бетонной конструкции обделки толщиной 0.6 м при усилиях М=3.9 кНм, N=20 кН (R_в =11.2 МПа,R_вt =0.9 МПа).

25. Задача: Проверить прочность бетонной конструкции обделки толщиной 0.4 м при усилиях М=5 кНм, N=20 кН (R_в =11.2 МПа,R_вt =0.9 МПа).

26. Задача: Проверить прочность бетонной конструкции обделки толщиной 0.3 м при усилиях М=8,5 кНм, N=20 кН (R_в =11.2 МПа,R_вt =0.9 МПа).