特殊地質與環境下地下工程穩定性研究（簡體書）

陳衛忠等著的這本《特殊地質與環境下地下工程穩定性研究》以我國交通、鐵路、能源和礦山等領域特殊地質與環境地下工程的本構模型、破壞機理等方面理論與應用為主題，重點闡述高原寒區低溫相變巖體的溫度-滲流耦合機理、空氣溫度和濕度影響的風流場湍流模型、通風條件下凍巖隧道溫度-滲流-應力-損傷(THMD)耦合模型、防寒保溫抗震材料的研究、地下工程地震動輸入方式、震害及地下工程的隔震和抗震技術。本書強調理論和實踐的結合，在論述寒區多場耦合理論、仿真成果及現場監測成果等方面，既考慮本書作者所在學術團隊的研究成果，又兼顧國內外該領域的最新研究現狀與成果，使讀者對該領域的研究進展有全面的了解。
《特殊地質與環境下地下工程穩定性研究》適合水利、能源、礦山、交通、核廢料處置等行業從事地下工程相關研究的科研人員使用，也可作為高等院校和科研單位相關專業教師、科研人員和研究生的參考書籍。

陳衛忠等著的這本《特殊地質與環境下地下工程穩定性研究》共分11章，其中第1章為緒論；第2～5章為含低溫相變巖體凍融損傷及多場耦合特性、寒區隧道風流場及其與圍巖熱交換規律研究，重點介紹理論和數值仿真方面的研究進展；第6章為高原寒區破碎地層隧道涌水規律及注漿堵水技術研究；第7章為防寒、抗震泡沫混凝土新材料特性研究；第8～10章為地震波的合理選取、高烈度地震下隧道動力響應特性及抗震方法研究；第11章為實際工程應用。

《巖石力學與工程研究著作叢書》序
《巖石力學與工程研究著作叢書》編者的話
前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 國內外研究現狀及評述
1.2.1 巖石凍融特性研究
1.2.2 隧道凍融破壞機理研究
1.2.3 寒區隧道設計與施工技術研究
1.2.4 寒區隧道涌水規律與注漿堵水技術研究
1.2.5 地下結構地震反應特性
1.2.6 地下結構震害類型與機理
1.2.7 地下結構抗震分析方法
第2章 含低溫相變巖體溫度-滲流耦合特性研究
2.1 引言
2.2 溫度-滲流耦合模型
2.2.1 理論基礎
2.2.2 巖體溫度-滲流耦合模型推導
2.3 溫度-滲流耦合模型參數取值方法研究
2.3.1 滲透系數
2.3.2 密度
2.3.3 等效體積熱容
2.3.4 導熱系數
2.4 溫度-滲流耦合模型有效性驗證
2.4.1 試驗概況
2.4.2 有限元計算邊界條件與參數取值
2.4.3 有限元模擬結果與試驗結果對比驗證與分析
2.5 含低溫相變巖體溫度-滲流耦合效應分析
2.5.1 計算基本條件和參數
2.5.2 計算結果
第3章 考慮空氣溫度和濕度影響的寒區隧道風流場湍流模型及其與圍巖熱交換規律研究
3.1 引言
3.2 考慮空氣溫度與濕度影響的隧道風流場湍流數學模型
3.2.1 基本假定
3.2.2 隧道風流場湍流控制方程推導
3.3 湍流的數值模擬方法研究
3.3.1 湍流數值模擬三大基本方法
3.3.2 湍流控制方程的時均化處理
3.3.3 基于湍流黏性系數法的kε兩方程湍流模型
3.3.4 低雷諾數kε模型與壁面函數法
3.4 湍流條件下空氣與圍巖熱交換規律研究
3.4.1 總換熱系數h研究現狀
3.4.2 溫度壁面函數法
3.5 數學模型有效性驗證
3.5.1 試驗概況
3.5.2 有限元計算定解條件與參數取值
3.5.3 有限元模擬結果與試驗測量結果對比驗證與分析
3.6 空氣溫度、濕度和風速對圍巖溫度場影響規律研究
3.6.1 計算基本條件與參數取值
3.6.2 計算結果
第4章 巖石凍融力學試驗與凍融損傷本構模型研究
4.1 引言
4.2 巖石凍融力學試驗
4.2.1 試驗設備
4.2.2 試驗方案
4.2.3試驗結果與分析
4.3 巖石凍融損傷本構模型研究
4.3.1 損傷力學基礎
4.3.2 多次凍融循環損傷演化
4.3.3 損傷本構模型與試驗驗證
第5章 通風條件下凍巖隧道溫度-滲流-應力-損傷耦合模型及施工技術研究
5.1 引言
5.2 溫度-滲流-應力-損傷(THMD)耦合機理
5.3 通風條件下寒區隧道溫度-滲流-應力-損傷(THMD)耦合模型
5.3.1 基本假定
5.3.2 溫度場控制方程推導
5.3.3 地下水滲流場控制方程推導
5.3.4 巖體應力場控制方程推導
5.4 數學模型有效性驗證
5.4.1 試驗概況
5.4.2 有限元計算定解條件與參數取值
5.4.3 試驗結果與數值分析結果對比
5.5 低溫淋水地段噴射混凝土技術研究
5.5.1 室內配合比試驗研究
5.5.2 凍融循環對噴射混凝土一圍巖交界面剪切強度影響規律研究
5.6 二襯模筑混凝土配合比設計與冬季施工溫控技術研究
5.6.1 嘎隆拉隧道二襯混凝土配合比設計
5.6.2 二襯混凝土冬季施工溫控技術研究
5.6.3 二襯模筑混凝土施工工藝總結
第6章 高原寒區破碎地層隧道涌水規律及注漿堵水技術研究
6.1 引言
6.2 涌水特征與涌水規律研究
6.2.1 嘎隆拉隧道進口端施工階段滲漏水情況
6.2.2 隧道施工期間水流量觀測及其涌水特征分析
6.2.3 基于裂隙網絡模型的嘎隆拉隧道大涌水斷面等效裂隙寬度研究
6.2.4 基于數字圖像處理技術的隧道洞口堆積體滲流特征分析
6.3 高原寒區破碎地層隧道注漿堵水技術研究
6.3.1 注漿參數及施工工藝調整試驗
6.3.2 嘎隆拉隧道注漿堵水方案數值模擬研究
第7章 防寒、抗震泡沫混凝土新材料特性研究
7.1 引言
7.2 高原寒區隧道保溫及抗震材料研制
7.2.1 試驗原材料
7.2.2 試驗設備
7.2.3 試樣制備方法
7.2.4 試驗方案
7.2.5 正交試驗結果與分析
7.3 泡沫混凝土導熱系數測試
7.3.1 測試方法
7.3.2 測試結果
7.4 泡沫混凝土凍融劣化特性研究
7.4.1 試驗方案
7.4.2 凍融次數對泡沫混凝土凍融劣化特性影響規律
7.4.3 泡沫摻量對泡沫混凝土凍融劣化特性影響規律
7.4.4 珍珠巖對泡沫混凝土凍融劣化特性影響規律
7.4.5 聚丙烯纖維對泡沫混凝土凍融劣化特性影響規律
7.5 泡沫混凝土動力特性研究
7.5.1 試驗原理與方法
7.5.2 試驗結果與分析
7.5.3 泡沫混凝土的率相關模型
第8章 地震波的合理選取和合理的地震動輸入機制研究
8.1 引言
8.2 地震波的合理選取和調整
8.2.1 合理選擇地震波的必要性
8.2.2 地震波的選取和調整
8.2.3 近斷層地震動記錄的人工合成
8.3 合理的地震動輸入方法研究
8.3.1 無限元邊界
8.3.2 波場分離的方法
8.3.3 無限元人工邊界運動方程
8.3.4 無限元人工邊界上的波動輸入
8.3.5 算例驗證
8.4 數值分析中的幾個問題
8.4.1 阻尼的設定
8.4.2 網格尺寸的限定和濾波
8.4.3 地震波的基線校正
第9章 高烈度地震下隧道動力響應特性研究及穩定性評價
9.1 引言
9.2 隧道地震響應特性研究
9.2.1計算模型及參數
9.2.2 地震波強度對隧道響應特性的影響
9.2.3 地震波持時對隧道響應特性的影響
9.2.4 地震波頻率對隧道響應特性的影響
9.2.5 地震波入射方向對隧道地震響應特性的影響
9.2.6 隧道埋深對隧道地震響應特性的影響
9.3 高烈度地震對隧道結構安全性的影響研究
9.3.1 近斷層地震動的模擬
9.3.2 近斷層地震與一般地震作用下洞室響應對比分析
9.3.3 隧道進洞口活斷層對隧道的影響評價
9.4 隧道洞口邊坡動力響應分析
9.5 次級斷層走滑錯動對隧道安全性影響的研究
9.5.1 活斷層對深埋隧道的影響
9.5.2 走滑斷層錯動對嘎隆拉隧道的影響研究
第10章 高烈度地震區隧道抗震方法研究
10.1 引言
10.2 隧道一般的抗減震措施
10.3 隧道抗減震措施研究
10.3.1 隧道斷面形式優化研究
10.3.2 減震層的減震效果研究
10.3.3 兩類抗震思路的比較
10.3.4 加固圍巖的減震效果研究
10.3.5 洞口抗震設防長度的研究
10.3.6 隧道抗錯斷設計研究
10.4 隧道抗震設計的適用性建議
第11章 工程應用
11.1 引言
11.2 工程概況及其特點分析
11.2.1 嘎隆拉隧道區域地形地貌
11.2.2 嘎隆拉隧道區域水文氣象
11.2.3 近場區主要斷裂活動性
11.3 嘎隆拉隧道現場試驗研究及遠程無線健康診斷系統研制
11.3.1 嘎隆拉隧道現場試驗
11.3.2 遠程無線健康診斷系統研制
11.4 嘎隆拉隧道施工與運行期間圍巖溫度場及防寒保溫措施研究
11.4.1 嘎隆拉隧道初始溫度場
11.4.2 嘎隆拉隧道施工期圍巖溫度場
11.4.3 嘎隆拉隧道運行期間圍巖溫度場
11.4.4 嘎隆拉隧道防寒保溫措施研究
11.5 嘎隆拉隧道凍脹力大小及圍巖凍融劣化對結構穩定性影響研究
11.5.1 計算模型、參數與邊界條件
11.5.2 計算結果
11.6 嘎隆拉隧道動力響應及抗震研究
11.6.1 隧道近場區地震構造環境
11.6.2 計算模型及參數
11.6.3 地震荷載
11.6.4 嘎隆拉隧道動力響應分析
11.6.5 嘎隆拉隧道合理的抗震措施研究
參考文獻