本书以研究隧道围岩稳定性为基础,强调支护技术与工程应用,核心内容是破碎围岩大跨度隧道的围岩稳定性与支护技术。对破碎围岩双车道和三车道的单拱和连拱隧道围岩位移、塑性区分布、衬砌内力分布等规律开展了研究,通过模型试验再现了隧道变形及破坏的过程,研究成果丰富了对破碎围岩稳定性与变形破坏规律的认识,为隧道的设计和施工提供了更为扎实的理论基础。
本书围绕隧道工程开挖支护的基本理念进行全面分析,强调目的与手段的统一,阐述了多种研究方法获得的成果,是作者长期隧道工程建设实践的经验总结和理论提升。在写作方法上,多用图形、图片等形式结合文字表述,在内容组织上做到了理论与实践相结合。相信它将在提升公路隧道建设技术水平中发挥积极作用,为我国公路建设事业的发展做出重要贡献。
针对山区公路隧道建设的几个关键技术问题,作者结合10余年来亲身参与的隧道工程建设实践,提出隧道工程建设应实现目的与手段的统一,阐述了山岭隧道建造技术的许多理论和工法的适用性和一致性,强调回归复杂问题简单化的理念。本书内容包括新奥法指导思想总结,破碎岩体隧道开挖支护技术,连拱隧道设计理论与开挖支护技术,地下水对围岩稳定性作用方式与水下隧道开挖支护技术,山体稳定与隧道结构稳定关系,偏压连拱隧道开挖方案选择等。
本书既继承了以往公路隧道工程建设的成功理论和经验,又对这些理论和方法进行了创造性的总结提高,可供从事隧道工程科研、设计、施工、监理、监督、管理的技术人员使用。
序
前言
1 绪论
1.1概述
1.2隧道工程的特点
1.2.1隧道工程支护结构的构成特点
1.2.2围岩压力类型的相互转化
1.2.3围岩结构类型与工程尺度
1.2.4围岩力学性质与地应力
1.2.5隧道设计与施工一体化
1.3隧道围岩变形破坏类型
1.3.1隧道围岩变形破坏类型
1.3.2脆性破坏
1.3.3塑性围岩的变形与破坏
1.4隧道围岩稳定性的有关问题
1.4.1地压理论.
1.4.2岩体结构控制作用
1.4.3新奥法
1.5隧道围岩分类
1.6隧道围岩稳定性研究方法
L 6.1理论研究方法
1.6.2模拟研究方法
1.6.3现场试验方法
2 隧道新奥法的原理与支护设计
2.1新奥法的基本原理
2.2新奥法的发展过程
2.3隧道工程新奥法支护的一般原理
2.4隧道初期支护施工顺序有关问题
2.5白鹤隧道洞顶塌方事故分析
2.6岩石锚杆支护机理认识
2.6.1锚杆的基本支护作用
2.6.2锚杆支护机理
2.7锚杆、喷射混凝土协调作用
2.8围岩稳定性的观测和反馈
2.8.1观察与量测方法
2.8.2观察与反馈
2.8.3量测反馈方法
2.9用新奥法的思想处理塌方
3 破碎围岩隧道施工方法
3.1概述
3.2下导洞适度超前强预支护全断面施工方法
3.2.1下导洞适度超前全断面施工方法的依据
3.2.2破碎围岩强预支护方案
3.2.3破碎围岩强预支护应注意的问题
3.3软弱破碎围岩隧道开挖与支护顺序
3.3.1隧道开挖顺序
3.3.2加强支护与合理安排支护顺序
3.4松动区对支护结构作用的平面有限元分析
3.4.1洞顶松动区围岩变形特性恶化对支护结构的影响。
3.4.2洞顶松动体扩展对支护结构的影响
3.5下导洞超前强预支护效果的三维有限元分析
3.5.1全断面开挖后支护围岩和结构的应力场特征
3.5.2洞顶出现显著松弛破坏后再支护的应力场特征
3.5.3强预支护时隧道围岩和结构的应力场特征
3.6小管棚短台阶法隧道设计与施工实例
3.6.1隧道工程地质条件
3.6.2小管棚短台阶法设计
3.6.3小管棚短台阶法施工
3.6.4施工中注意事项
3.6.5施工工序及步骤
3.7木花公路2#隧道塌方处理方案
3.7.1洞内塌方处理
3.7.2洞外塌方处理
3.7.3塌方处理安全措施
3.8奉章小结
4 单拱隧道开挖方案与围岩稳定
4.1概述
4.2单拱隧道开挖顺序
4.2.1台阶法
4.2.2分部开挖留核心土法
4.2.3中隔墙法(CD法)
4.2.4双侧壁导坑法(眼镜法)
4.2.5交叉中隔墙法(CRD法)
4.2.6施工方法比较
4.3单拱隧道施工力学动态数值模拟与施工方法比较
4.3.1数值分析模型概况
4.3.2上下台阶法开挖支护的动态数值模拟
4.3.3上下台阶留核心土法开挖支护的动态数值模拟
4.3.4中隔壁法(CD法)开挖支护的动态数值模拟
4.3.5交叉中隔壁法(CRD法)开挖支护的动态数值模拟
4.3.6双侧壁导坑法(眼镜法)开挖支护的动态数值模拟一
4.3.7 V级围岩各种施工方法的比较
4.4破碎围岩稳定性三维数值模拟研究
4.4.1计算模型及参数选取
4.4.2计算结果及分析
4.5双车道隧道模型试验研究
4.5.1模型材料研究
4.5.2试验设计~
4.5.3毛洞模型试验
4.5.4衬砌隧道模拟试验
4.6三车道模型试验研究
4.6.1试验设计
4.6.2加压模型试验
4.7本章小结
5 连拱隧道开挖方案与围岩稳定
5.1概述
5.2开挖方案
5.2.1三导洞分步施工法
5.2.2中导洞施工法
5.2.3单洞施工法
5.2.4双洞平行施工法
5.3破碎围岩连拱隧道开挖支护数值模拟分析
5.3.1计算模型及参数选取
5.3.2计算结果及分析
5.4双车道连拱隧道模型试验研究
5.4.1试验设计
5.4.2试验结果与分析
5.5三车道连拱隧道模型试验研究
5.5.1试验设计
5.5.2隧道衬砌加压模型试验结果与分析
5.6南山连拱隧道结构设计与施工
5.6.1连拱隧道结构设计不足与优化改进
5.6.2南山连拱隧道设计改进措施
5.6.3施工方案及实施情况
5.6.4南山连体隧道施工中出现的通病防治措施
5.6.5工期控制与安全
5.7本章小结
6 山体稳定与隧道稳定
6.1概述
6.2山体稳定性影响因素分析
6.2.1地质构造因素
6.2.2地下水因素
6.2.3施工因素
6.3治理滑坡的主要工程措施
6.4。任胡岭隧道滑坡
6.4.1工程概况与地质环境
6.4.2滑坡特征
6.4.3滑坡成因机制分析
6.4.4隧道滑坡治理
6.4.5结论
7 地下水与隧道结构稳定
7.1地下水与隧道围岩稳定的关系.
7.2单拱隧道围岩渗水模型试验
7.2.1试验模型
7.2.誊单拱双车道隧道围岩渗水模型试验
7.2.3单拱三车道无衬砌隧道围岩渗水模型试验
7.2.4三车道有衬砌隧道围岩渗水模型试验
7.3连拱隧道渗水模型试验
7.3.1双车道连拱隧道渗水模型试验
7.3.2三车道连拱隧道渗水模型试验
7.4水下隧道开挖涌水预测分析
7.5水下隧道的防水设计
7.5.1隧道施工中由于地下水活动引起的工程问题
7.5.2水下隧道或涌水量较大软岩(土)隧道的设计原则
7.5.3延水关黄河隧道施工涌水设计
8 浅埋偏压连拱隧道开挖顺序研究
8.1概述
8.2施工方案有限元模拟研究
8.2.1建立模型
8.2.2计算原理
8.2.3施工过程模拟
8.2.4计算结果分析
8.3现场量测资料分析
8.4本章小结
参考文献