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第1章 隧道围岩变形与支护平衡1

1.1 隧道围岩变形与支护机理1

1.2 隧道围岩的变形破坏特征和支护对策1

1.2.1 围岩的变形破坏特征1

1.2.2 围岩的加固支护对策3

1.3 隧道围岩的平衡稳定问题5

1.3.1 平衡概念5

1.3.2 不稳定平衡工程事故分析6

1.4 洞室围岩稳定经典历史工程实例8

第2章 隧道围岩稳定基本理念及其应用12

2.1 隧道围岩稳定的基本理念12

2.2 隧道预支护原理与相关理论及拓展13

2.3 预支护应用分类17

2.3.1 自承能力好的完整围岩17

2.3.2 有一定自承能力的围岩17

2.3.3 自承能力差的破碎围岩或软弱围岩17

2.3.4 特殊环境隧道开挖问题19

2.4 自稳性好围岩的预支护原理应用21

2.4.1 完整硬质围岩21

2.4.2 稳定性一般的Ⅱ和Ⅲ级硬质岩及稳定性较好的IV级围岩22

2.5 浅埋自稳差围岩的预支护原理应用24

2.5.1 浅埋预支护围岩特征曲线研究24

2.5.2 浅埋预支护应用29

2.6 深埋自稳性差的围岩预支护原理应用32

2.6.1 概述32

2.6.2 钢拱架的受力分析和支护形式的确定33

2.7 深埋大变形围岩的预支护原理应用42

2.7.1 大变形隧道支护技术42

2.7.2 大变形支护方案43

2.7.3 乌鞘岭隧道F7断层段软弱围岩大变形控制施工技术43

第3章 隧道受力独立性48

3.1 隧道结构受力独立性概念48

3.2 连拱隧道结构受力独立性的设计与施工48

3.2.1 隧道跨度对围岩稳定影响48

3.2.2 传统结构构造49

3.2.3 改进结构构造51

3.2.4 前人的经验与教训51

3.2.5 优化结构构造54

3.3 双车道连拱隧道模型合理结构构造试验研究55

3.3.1 模型结构构造设计55

3.3.2 连拱隧道传统、改进、优化结构构造模型试验56

3.4 小净距隧道受力独立性设计与施工58

3.5 小净距隧道受力独立性研究59

3.5.1 试验装置59

3.5.2 模型试验方案59

3.5.3 试验结果与分析60

3.5.4 模型试验基本认识62

第4章 隧道施工合理工法选择63

4.1 隧道工法合理性判别原则63

4.2 遵循基本理念65

4.3 正确运用预支护原理65

4.4 预防隧道局部破坏引发整体失稳问题66

4.5 开挖能量最小原理67

4.6 应用说明67

4.6.1 几种施工方法的应用67

4.6.2 具体案例说明68

4.6.3 小净距隧道的开挖72

4.6.4 V级围岩施工工法74

4.6.5 铁路高阳寨隧道发生滑坡76

4.6.6 二衬开裂有关问题77

4.6.7 山体稳定与隧道稳定77

4.6.8 其他专家或工程经验的借鉴78

第5章 不合理工法导致的灾害问题83

5.1 某些公路隧道工程实践与认识83

5.2 某城市地铁或道路隧道塌陷问题85

5.2.1 工程事故分析85

5.2.2 防止事故的工程措施88

5.2.3 同类工程借鉴90

5.3 某深基坑大面积塌陷问题96

5.4 对轨道交通和房屋结构安全类比的思考98

5.5 某隧道整体下沉分析及治理102

5.5.1 工程概况和地质环境104

5.5.2 监测及分析104

5.5.3 整体下沉破坏原因分析106

5.5.4 处治方案107

第6章 复杂条件下隧道工法研究110

6.1 隧道穿越运营公路铁路等设施工法合理性分析110

6.1.1 工程背景110

6.1.2 设计方案比选111

6.1.3 待选施工方案的三维有限元分析112

6.1.4 各工法评价结果122

6.2 在坡积体段修建隧道有关问题研究123

6.2.1 工程概况123

6.2.2 半明半暗开挖边坡稳定性评价及防护对策125

6.2.3 暗挖偏压段隧道衬砌结构内力分析132

6.3 穿越破碎带隧道设计与施工实例134

6.3.1 隧道工程地质条件134

6.3.2 小管棚短台阶法设计135

6.3.3 小管棚短台阶法施工136

6.3.4 施工中注意事项136

6.3.5 施工工序及步骤137

6.4 穿越河流与海底隧道设计与施工实例介绍138

6.4.1 穿越河流的浏阳河隧道138

6.4.2 厦门翔安海底隧道139

6.5 其他有参考意义隧道142

第7章 隧道围岩稳定与施工安全技术144

7.1 遵循基本理念与正确运用预支护原理144

7.2 初期支护施工顺序基本认识146

7.3 软弱破碎围岩隧道施工与支护顺序148

7.3.1 隧道施工顺序148

7.3.2 加强支护与合理安排支护顺序149

7.4 块体坍塌围岩隧道施工与支护顺序151

7.5 下导洞适度超前预支护全断面施工方法152

7.5.1 下导洞适度超前全断面施工方法的依据152

7.5.2 破碎围岩预支护应注意的问题153

7.6 用新奥法思想处理塌方153

7.6.1 塌方分类处理153

7.6.2 某隧道塌方救援方案工程案例分析154

7.7 不稳定平衡概念解决隧道洞口施工问题155

第8章 结构衬砌与防水设计157

8.1 二衬开裂分析157

8.1.1 问题的提出157

8.1.2 二衬开裂原因分析158

8.1.3 小净距隧道后行洞对先行洞二衬影响158

8.2 结构防水设计159

8.2.1 地下水与隧道围岩稳定的关系159

8.2.2 历史工程结构防水措施的借鉴160

8.2.3 防水的原则162

8.2.4 防水系统164

8.2.5 延水关黄河隧道施工涌水设计165

8.2.6 新疆北天山隧道涌水与治理166

第9章 隧道特殊问题167

9.1 隧道边仰坡问题167

9.1.1 边坡失稳机理与稳定性影响因素168

9.1.2 仰边坡失稳导致隧道塌方工程实例169

9.1.3 工程措施173

9.2 围岩失稳问题174

9.2.1 塌方175

9.2.2 掉块177

9.3 岩爆问题178

9.3.1 岩爆预测178

9.3.2 岩爆的防治措施179

9.4 涌水和突泥问题180

9.4.1 隧道涌水发生的条件180

9.4.2 隧道涌水工程实例181

9.4.3 隧道突泥灾害的发生条件和影响因素183

9.4.4 隧道突泥事故工程实例183

9.5 岩溶问题184

9.6 5·12汶川地震隧道问题185

9.6.1 山体地形对称隧道震害较轻185

9.6.2 边坡环境隧道震害较严重186

9.6.3 特殊条件的隧道震害特征189

参考文献191