復(fù)雜地質(zhì)隧道圍巖穩(wěn)定與結(jié)構(gòu)設(shè)計理論

目錄
第一章 緒論 1
第一節(jié) 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析 1
一、軟巖隧道開挖面穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀 1
二、巖溶突水災(zāi)害發(fā)生機(jī)理研究現(xiàn)狀 4
三、巖溶襯砌水壓力研究現(xiàn)狀 6
四、寒區(qū)隧道溫度場研究現(xiàn)狀 10
五、寒區(qū)隧道圍巖變形研究現(xiàn)狀 12
六、強(qiáng)震山區(qū)隧道震害研究現(xiàn)狀 13
第二節(jié) 主要研究內(nèi)容及其創(chuàng)新性 15
第三節(jié) 應(yīng)用前景分析 16
第二章 軟巖隧道開挖面變形計算理論 18
第一節(jié) 概述 18
第二節(jié) 軟巖隧道塌方災(zāi)害特征及誘發(fā)因素分析 18
一、軟巖隧道塌方災(zāi)害特征 19
二、軟巖隧道塌方災(zāi)害分析 19
三、小結(jié) 28
第三節(jié) 軟巖隧道開挖面變形計算方法 28
一、基本假設(shè) 28
二、本構(gòu)方程 29
三、軟巖隧道開挖面變形計算公式 31
四、理論計算參數(shù)確定 42
五、理論計算結(jié)果分析 43
六、小結(jié) 46
第四節(jié) 軟巖隧道開挖面變形響應(yīng)特征 47
一、分析建模 47
二、不同施工工況對開挖面變形的影響 49
三、不同埋深對開挖面擠出運(yùn)動的影響 55
四、超前錨桿加固對開挖面變形的影響 57
五、小結(jié) 62
第三章 巖溶隧道巖盤水力破壞機(jī)制 63
第一節(jié) 概述 63
一、突水事故對工程建設(shè)和人員造成危害 64
二、突水事故產(chǎn)生地面塌陷和地面沉降 65
三、突水造成隧道周圍水資源減少或枯竭 65
四、突水造成水質(zhì)變差及周圍水環(huán)境污染 65
第二節(jié) 巖溶隧道突水災(zāi)害特征及影響因素分析 66
一、巖溶隧道突水災(zāi)害特征 67
二、影響巖溶隧道突水災(zāi)害因素分析 68
三、小結(jié) 74
第三節(jié) 巖溶隧道巖盤安全厚度計算方法 74
一、假設(shè)條件 74
二、溶腔隱伏洞位于隧道頂部 76
三、溶腔隱伏洞位于隧道底部 83
四、溶腔隱伏洞位于隧道側(cè)部 88
五、算例分析 93
六、小結(jié) 95
第四節(jié) 巖溶隧道突水發(fā)生機(jī)理數(shù)值分析 96
一、溶腔隱伏洞位于隧道頂部時巖盤安全厚度數(shù)值模擬分析 96
二、溶腔隱伏洞位于隧道底部時巖盤安全厚度數(shù)值模擬分析 102
三、溶腔隱伏洞位于隧道側(cè)部時巖盤安全厚度數(shù)值模擬分析 107
四、小結(jié) 111
第四章 巖溶隧道襯砌水壓力計算理論 113
第一節(jié) 概述 113
第二節(jié) 隧道襯砌水壓力特征及影響因素分析 114
一、隧道襯砌水壓力特征 114
二、影響因素分析 118
三、小結(jié) 128
第三節(jié) 高水壓山嶺隧道襯砌水壓力計算方法 129
一、隧道襯砌水壓力計算基本理論 129
二、高水壓山嶺隧道襯砌水壓力計算方法 132
三、高水壓山嶺隧道襯砌水壓力及涌水量計算分析 141
四、小結(jié) 149
第四節(jié) 高水壓山嶺隧道襯砌水荷載及相關(guān)問題數(shù)值分析 149
一、計算模型及物理力學(xué)參數(shù) 150
二、計算結(jié)果與分析 156
三、小結(jié) 167
第五章 寒區(qū)隧道洞口段溫度場計算理論 169
第一節(jié) 概述 169
第二節(jié) 凍土隧道凍害特征以及影響因素分析 170
一、隧道凍害統(tǒng)計分析 170
二、凍土隧道凍害分布特征及其分類 176
三、多年凍土隧道凍害防治措施 179
四、小結(jié) 181
第三節(jié) 多年凍土隧道抗凍設(shè)防長度計算方法 181
一、基本假設(shè) 181
二、多年凍土隧道橫斷面溫度場解析解 182
三、多年凍土隧道縱斷面溫度場解析解 192
四、理論計算參數(shù)的確定 195
五、理論計算結(jié)果分析 196
六、多年凍土隧道抗凍設(shè)防長度理論計算長度 199
七、小結(jié) 201
第四節(jié) 多年凍土隧道溫度場分布特征數(shù)值模擬 201
一、計算模型 201
二、計算參數(shù) 205
三、邊界及初始條件 205
四、隧道洞口與山頂溫度以及洞口速度荷載 206
五、多年凍土隧道縱向溫度場分布特征 206
六、多年凍土隧道橫向溫度場分布特征 212
七、多年凍土隧道抗凍設(shè)防長度 213
八、小結(jié) 214
第六章 融化作用下寒區(qū)隧道圍巖彈塑性分析 216
第一節(jié) 概述 216
第二節(jié) 多年凍土隧道圍巖變形破壞特征及誘發(fā)因素分析 217
一、凍土的分布與組成 217
二、融化作用下多年凍土圍巖變形破壞形式 221
三、多年凍土隧道圍巖變形破壞影響分析 224
四、變形破壞預(yù)防控制措施 229
五、小結(jié) 230
第三節(jié) 融化作用下多年凍土隧道圍巖的彈塑性分析 231
一、融化凍土圍巖的彈塑性計算模型 231
二、融化凍土圍巖的彈塑性問題計算 232
三、圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)之間的相互作用 239
四、小結(jié) 247
第四節(jié) 融化作用下多年凍土隧道圍巖變形數(shù)值分析 247
一、概述 247
二、計算模型及物理力學(xué)參數(shù) 248
三、計算結(jié)果分析 251
四、小結(jié) 257
第七章 強(qiáng)震山區(qū)隧道洞口段抗震設(shè)計理論 259
第一節(jié) 概述 259
第二節(jié) 強(qiáng)震山區(qū)公路隧道震害特征及影響因素分析 260
一、汶川地震公路震害統(tǒng)計分析 260
二、隧道震害與分類 262
三、小結(jié) 269
第三節(jié) 強(qiáng)震山區(qū)隧道洞口段抗震設(shè)防長度計算方法 269
一、基本假設(shè) 269
二、隧道結(jié)構(gòu)動力特性研究 270
三、理論計算參數(shù)確定 275
四、理論計算結(jié)果分析 277
五、小結(jié) 279
第四節(jié) 強(qiáng)震山區(qū)隧道洞口段抗震性能數(shù)值模擬 279
一、計算模型 280
二、隧道洞口段地震響應(yīng)結(jié)果與分析 285
三、小結(jié) 297
參考文獻(xiàn) 299