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第一章 总论1

第一节 中国将是引领世界隧道及地下工程修建技术的国家1

一、我国隧道及地下工程建设成就与发展3

二、几个值得思考与探索的问题12

第二节 隧道及地下工程的种类15

一、山岭隧道15

二、城市地下铁路15

三、城市地铁、城际铁路16

四、水下隧道16

五、城市地下空间利用19

六、地下环境工程20

七、地下储油气库20

八、水利工程20

九、地下军工设施20

第三节 隧道及地下工程的建设特点与研究方法22

一、隧道及地下工程的建设特点22

二、隧道及地下工程的研究方法27

第四节 围岩强度及压力理论研究32

一、围岩强度理论研究32

二、围岩压力理论研究35

第五节 隧道及地下工程设计理论与方法38

一、设计理论40

二、设计方法44

三、盾构管片衬砌设计计算方法的思考52

四、洞门及洞口段设计58

第六节 我国隧道及地下工程建设理念与要点61

一、隧道及地下工程建设理念61

二、隧道及地下工程设计原则62

三、隧道及地下工程施工方法64

四、主要施工方法要点64

第二章 钻爆法隧道施工技术69

第一节 钻爆法隧道施工综述69

一、钻爆法隧道施工特点69

二、钻爆法施工选择原则70

三、钻爆法开挖隧道的发展趋势70

第二节 钻爆法隧道施工技术要点72

一、进行综合性的超前预报，并将其纳入正常的施工工序72

二、初期支护要强，承受全部荷载，二次衬砌作为安全储备73

三、尽可能多采用网构钢拱架，少用型钢拱架78

四、软弱地层取消系统锚杆，只在拱架接头处设锁脚锚管80

五、软弱及有水地层采用潮喷混凝土，不提倡采用湿喷混凝土84

六、无钉铺设防水板，采用复合式衬砌形式86

七、无纺布后部设置系统排水盲管，取消中部排水沟87

八、软弱围岩宜采用正台阶法施工，台阶长度为1～1.5倍洞径89

九、大断面硬岩隧道宜采用小导坑超前爆破开挖法施工92

十、隧道不宜采用预裂爆破，而应采用光面爆破94

十一、长大双洞隧道宜采用巷道式射流通风技术97

第三节 钻爆法隧道施工101

一、钻爆开挖作业线101

二、装运作业线164

三、初期支护作业线185

四、二次衬砌作业线194

第四节 钻爆法隧道施工辅助作业线209

一、防排水作业线209

二、施工通风作业线217

三、测量与量测222

第五节 长大隧道快速施工229

一、长大隧道快速施工难点229

二、辅助坑道的设置原则230

三、设置平行导坑，实现长大隧道的快速施工231

第三章 特殊围岩隧道施工及地质灾害防治要点237

第一节 特殊围岩隧道施工概述237

一、特殊围岩的判别238

二、高风险隧道施工必须进行地质超前预报238

三、地质灾害防治中应重视的问题239

第二节 几类特殊围岩施工技术要点241

一、煤层瓦斯隧道241

二、高地应力隧道246

三、岩溶及高压富水隧道251

四、湿陷性黄土隧道252

五、膨胀岩隧道253

六、断层及岩堆体隧道255

七、流沙隧道256

八、高原冻土隧道257

第三节 地质超前预报综述258

一、地质超前预报目的及程序258

二、地质超前探测作业特点258

三、地质超前预报主要方法259

四、地质超前预报常用探测技术261

五、高风险不良地质预报要点266

六、涌水量预测方法267

七、块体理论与隧道围岩稳定预测270

第四章 浅埋暗挖施工技术275

第一节 概述275

一、工程特点275

二、浅埋暗挖法施工基本原则282

三、浅埋暗挖法“18字方针”284

四、浅埋暗挖法发展趋势284

第二节 浅埋暗挖隧道地质与环境调查286

一、工程地质调查286

二、水文地质调查291

三、工程环境调查295

第三节 开挖方法296

一、开挖方法的选择297

二、全断面开挖方法302

三、台阶法施工304

四、分部开挖法306

五、特大断面施工310

第四节 复杂条件下的浅埋暗挖施工315

一、有水条件下的浅埋暗挖施工315

二、联拱、小间距隧道施工315

三、邻近隧道施工326

四、软硬不均地层浅埋钻爆施工335

五、山岭隧道浅埋段施工339

第五节 浅埋暗挖法防塌限沉技术342

一、隧道防塌技术342

二、地表沉降控制技术348

第六节 桩基托换及洞内桩基拆除353

一、施工要点354

二、工程实例358

第七节 监控量测技术359

一、体系设计359

二、监控量测实施361

三、监测控制标准365

四、监控量测反馈程序366

五、监控量测数据的采集、分析、预测367

六、监测管理体系368

七、远程自动监测技术369

八、运营期间监控量测379

第五章 明挖法设计与施工380

第一节 概述380

一、前言380

二、国内外发展概况380

三、明挖法的优缺点383

四、明挖法种类及适用范围383

五、明挖法基坑破坏形式384

六、明挖法基坑施工原则385

第二节 深基坑设计计算的主要内容386

一、概述386

二、支护结构的分类386

三、设计基础工作386

四、支护结构的设计理论387

五、基坑侧壁安全等级及重要性系数387

六、深基坑支护体系计算的主要内容388

七、围护结构的选型原则和适用条件388

八、土压力理论及荷载计算方法389

第三节 深基坑设计计算理论和方法401

一、概述401

二、围护结构主要计算方法401

三、放坡开挖403

四、土钉支护405

五、锚索支护408

六、桩（墙）支护411

七、基坑稳定性验算414

八、支撑体系设计计算416

第四节 围护结构和支撑体系施工421

一、围护结构施工421

二、内支撑体系施工449

第五节 土方开挖与主体结构施工452

一、放坡明挖法施工452

二、垂直明挖法施工458

三、盖挖顺作法施工460

四、盖挖逆作法施工463

五、盖挖半逆作法施工464

六、结构防排水施工464

第六节 施工监控量测466

一、概述466

二、施工监测的目的466

三、监测范围和控制点467

四、主要监测项目467

五、监测频率468

六、测点埋设方法469

七、监测控制标准475

八、监控量测实施过程478

九、监测管理基准四级控制和预警479

第六章 开敞式岩石掘进机与复合衬砌施工480

第一节 概述480

一、掘进机施工的特点480

二、掘进机分类和衬砌方式482

第二节 开敞式掘进机的结构及适应性分析484

一、开敞式岩石掘进机的结构484

二、开敞式掘进机适应性分析507

第三节TBM施工组织与管理516

一、TBM施工作业系统分析516

二、TBM配套设施、人员、设备管理518

三、TBM主要施工工艺组织管理521

四、质量与安全管理542

第四节 施工实例542

一、大伙房引水隧洞542

二、台湾雪山（坪林）隧道547

第七章 盾构法设计与施工551

第一节 综述551

一、盾构分类551

二、盾构主要系统简介559

三、盾构法的特点、适用范围与选用原则579

四、盾构法施工的基本原则581

第二节 盾构的选型与设计要点582

一、影响盾构选型的主要地质因素582

二、工程环境因素对盾构选型的影响584

三、盾构设计要点584

四、主要经验与教训585

第三节 盾构法隧道设计585

一、勘察585

二、总体设计589

三、衬砌设计591

四、防水设计628

第四节 盾构法隧道施工635

一、施工准备635

二、盾构组装及调试637

三、施工测量与方向控制639

四、衬砌643

五、盾构施工过程652

六、盾构特殊施工方法678

七、地表沉降与建筑物保护683

八、施工监测及施工记录689

第八章 沉埋管段隧道修建技术691

第一节 概述691

一、沉管隧道发展历史691

二、沉管隧道修建技术的重大进步694

三、沉管隧道的优缺点及适用条件696

四、沉管隧道的分类、断面形式与选择697

五、存在的问题及展望699

第二节 干坞工程700

一、干坞的类型与设计700

二、固定干坞的修建703

三、移动干坞706

四、管节预制工厂707

第三节 沉管段设计709

一、管节长度确定709

二、管段横断面形式的选择710

三、结构荷载712

四、钢筋混凝土管节结构受力分析与配筋714

五、浮力设计715

六、管节接头组成及防水设计720

七、抗震设计723

第四节 管节制作724

一、混凝土工程724

二、管节防裂技术736

三、管节防水技术745

四、管节辅助设施750

第五节 基槽开挖754

一、沉管段基槽开挖设计754

二、水下基槽边坡稳定性755

三、水下基槽开挖与施工757

第六节 管节浮运、沉放与对接762

一、浮运安全性分析与计算762

二、浮运766

三、沉放与对接771

第七节 沉管段基础处理与基槽回填785

一、国内外基础处理常用施工方法786

二、灌砂法基础施工要点791

三、回填施工793

第八节 岸上工程795

一、岸上段形式795

二、岸上段的护岸形式796

三、通风竖井796

四、人工岛796

五、最终接头798

第九节 沉管隧道修建工程实例799

一、生物岛—大学城沉管隧道工程799

二、仑头—生物岛沉管隧道工程801

第九章 辅助施工方法803

第一节 概述803

一、分类与应用范围803

二、施工原则805

第二节注浆法812

一、注浆法原理813

二、分类及应用范围817

三、施工流程819

四、施工要点821

第三节 降水法828

一、降水法原理829

二、分类及应用范围829

三、施工流程829

四、施工要点830

第四节 岩溶地区释能降压法832

一、岩溶地区释能降压法原理832

二、应用范围832

三、施工工艺流程832

四、施工要点832

第五节 其他辅助施工方法841

一、长管棚841

二、水平旋喷法846

三、注浆—冷冻法849

第六节 隧道溶腔释能降压施工实例851

一、溶腔突水概况851

二、溶腔探测851

三、溶腔释能降压施工851

第十章 水下隧道857

第一节 概述857

一、国内外水下隧道工程建设现状和发展趋势858

二、修建水下隧道的优越性864

三、水下隧道工程建设原则865

第二节 水下隧道基本施工方法及选择原则866

一、水下隧道基本施工方法867

二、水下隧道施工方法的选择原则870

第三节 水下隧道修建方法及关键技术875

一、钻爆法关键技术876

二、盾构法关键技术878

三、沉埋管段法关键技术880

四、掘进机法关键技术884

第四节 国内水下隧道工程实例885

一、青岛胶州湾隧道工程885

二、厦门东通道翔安海底隧道工程887

三、长沙市浏阳河公路隧道工程890

四、广深港狮子洋盾构铁路隧道工程892

五、长江第一隧——武汉长江水下隧道工程894

六、宁波甬江沉埋管段隧道工程896

第五节 水下隧道修建需进一步研究的课题897

一、安全技术898

二、通风技术898

三、监控技术898

四、防水技术898

五、海工混凝土技术899

六、简化通风、照明、防灾、监控设备技术899

第十一章 隧道及地下工程建设风险管理900

第一节 概述900

一、风险管理相关概念901

二、风险分类902

三、风险管理方法及一般程序902

四、风险管理中的风险905

五、建设阶段风险管理内容907

第二节 现阶段风险管理中存在的问题909

一、不合理的建设指标910

二、缺乏规范的安全风险管理体系910

三、安全风险管理责任主体不够合理，经费投入不够911

四、工程监测缺乏规范与管理，风险管理水平不高912

五、技术指南、标准不能满足管理要求912

六、缺乏适合的信息化管理平台912

第三节 风险管理需研究的问题912

一、避免风险传递与累加的研究912

二、风险评估体系研究913

三、动态设计和施工模式中技术层面的风险管理研究913

四、工期与造价的合理性研究913

五、风险责任主体与风险转化问题研究914

六、超前地质预报技术与风险评估理论研究914

七、设计理论及勘察施工技术研究915

八、城市地下工程防灾体系研究915

九、浅埋暗挖施工风险管理915

十、明挖法施工风险管理916

十一、盾构法施工风险分析916

十二、水下隧道钻爆法施工风险管理研究918

主要参考文献919

跋923