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目次
商品簡介
本書以著者近年來從事複雜地質隧道領域的研究成果為主要內容，以複雜隧道圍岩穩定與結構設計為主線，系統闡述了複雜地質隧道圍岩穩定理論體系與結構設計分析方法，詳細介紹了軟岩隧道開挖面變形計算理論、岩溶隧道岩盤水力破壞與襯砌水壓力計算理論、寒區隧道洞口段溫度場計算理論與圍岩彈塑性分析以及強震山區隧道洞口段抗震設計理論等相關研究成果。全書依託具體工程案例，對複雜隧道圍岩及結構的設計與施工方面的諸多理論與技術問題進行了嚴密分析，對實際工程有重要的理論指導和參考價值。
目次
目錄
第一章 緒論 1
第一節 國內外研究現狀及發展動態分析 1
一、軟岩隧道開挖面穩定性研究現狀 1
二、岩溶突水災害發生機理研究現狀 4
三、岩溶襯砌水壓力研究現狀 6
四、寒區隧道溫度場研究現狀 10
五、寒區隧道圍岩變形研究現狀 12
六、強震山區隧道震害研究現狀 13
第二節 主要研究內容及其創新性 15
第三節 應用前景分析 16
第二章 軟岩隧道開挖面變形計算理論 18
第一節 概述 18
第二節 軟岩隧道塌方災害特徵及誘發因素分析 18
一、軟岩隧道塌方災害特徵 19
二、軟岩隧道塌方災害分析 19
三、小結 28
第三節 軟岩隧道開挖面變形計算方法 28
一、基本假設 28
二、本構方程 29
三、軟岩隧道開挖面變形計算公式 31
四、理論計算參數確定 42
五、理論計算結果分析 43
六、小結 46
第四節 軟岩隧道開挖面變形響應特徵 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動的影響 55
四、超前錨杆加固對開挖面變形的影響 57
五、小結 62
第三章 岩溶隧道岩盤水力破壞機制 63
第一節 概述 63
一、突水事故對工程建設和人員造成危害 64
二、突水事故產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、突水造成水質變差及周圍水環境污染 65
第二節 岩溶隧道突水災害特徵及影響因素分析 66
一、岩溶隧道突水災害特徵 67
二、影響岩溶隧道突水災害因素分析 68
三、小結 74
第三節 岩溶隧道岩盤安全厚度計算方法 74
一、假設條件 74
二、溶腔隱伏洞位於隧道頂部 76
三、溶腔隱伏洞位於隧道底部 83
四、溶腔隱伏洞位於隧道側部 88
五、算例分析 93
六、小結 95
第四節 岩溶隧道突水發生機理數值分析 96
一、溶腔隱伏洞位於隧道頂部時岩盤安全厚度數值模擬分析 96
二、溶腔隱伏洞位於隧道底部時岩盤安全厚度數值模擬分析 102
三、溶腔隱伏洞位於隧道側部時岩盤安全厚度數值模擬分析 107
四、小結 111
第四章 岩溶隧道襯砌水壓力計算理論 113
第一節 概述 113
第二節 隧道襯砌水壓力特徵及影響因素分析 114
一、隧道襯砌水壓力特徵 114
二、影響因素分析 118
三、小結 128
第三節 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湧水量計算分析 141
四、小結 149
第四節 高水壓山嶺隧道襯砌水荷載及相關問題數值分析 149
一、計算模型及物理力學參數 150
二、計算結果與分析 156
三、小結 167
第五章 寒區隧道洞口段溫度場計算理論 169
第一節 概述 169
第二節 凍土隧道凍害特徵以及影響因素分析 170
一、隧道凍害統計分析 170
二、凍土隧道凍害分佈特徵及其分類 176
三、多年凍土隧道凍害防治措施 179
四、小結 181
第三節 多年凍土隧道抗凍設防長度計算方法 181
一、基本假設 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、理論計算參數的確定 195
五、理論計算結果分析 196
六、多年凍土隧道抗凍設防長度理論計算長度 199
七、小結 201
第四節 多年凍土隧道溫度場分佈特徵數值模擬 201
一、計算模型 201
二、計算參數 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佈特徵 206
六、多年凍土隧道橫向溫度場分佈特徵 212
七、多年凍土隧道抗凍設防長度 213
八、小結 214
第六章 融化作用下寒區隧道圍岩彈塑性分析 216
第一節 概述 216
第二節 多年凍土隧道圍岩變形破壞特徵及誘發因素分析 217
一、凍土的分佈與組成 217
二、融化作用下多年凍土圍岩變形破壞形式 221
三、多年凍土隧道圍岩變形破壞影響分析 224
四、變形破壞預防控制措施 229
五、小結 230
第三節 融化作用下多年凍土隧道圍岩的彈塑性分析 231
一、融化凍土圍岩的彈塑性計算模型 231
二、融化凍土圍岩的彈塑性問題計算 232
三、圍岩與支護結構之間的相互作用 239
四、小結 247
第四節 融化作用下多年凍土隧道圍岩變形數值分析 247
一、概述 247
二、計算模型及物理力學參數 248
三、計算結果分析 251
四、小結 257
第七章 強震山區隧道洞口段抗震設計理論 259
第一節 概述 259
第二節 強震山區公路隧道震害特徵及影響因素分析 260
一、汶川地震公路震害統計分析 260
二、隧道震害與分類 262
三、小結 269
第三節 強震山區隧道洞口段抗震設防長度計算方法 269
一、基本假設 269
二、隧道結構動力特性研究 270
三、理論計算參數確定 275
四、理論計算結果分析 277
五、小結 279
第四節 強震山區隧道洞口段抗震性能數值模擬 279
一、計算模型 280
二、隧道洞口段地震響應結果與分析 285
三、小結 297
參考文獻 299
第一章 緒論 1
第一節 國內外研究現狀及發展動態分析 1
一、軟岩隧道開挖面穩定性研究現狀 1
二、岩溶突水災害發生機理研究現狀 4
三、岩溶襯砌水壓力研究現狀 6
四、寒區隧道溫度場研究現狀 10
五、寒區隧道圍岩變形研究現狀 12
六、強震山區隧道震害研究現狀 13
第二節 主要研究內容及其創新性 15
第三節 應用前景分析 16
第二章 軟岩隧道開挖面變形計算理論 18
第一節 概述 18
第二節 軟岩隧道塌方災害特徵及誘發因素分析 18
一、軟岩隧道塌方災害特徵 19
二、軟岩隧道塌方災害分析 19
三、小結 28
第三節 軟岩隧道開挖面變形計算方法 28
一、基本假設 28
二、本構方程 29
三、軟岩隧道開挖面變形計算公式 31
四、理論計算參數確定 42
五、理論計算結果分析 43
六、小結 46
第四節 軟岩隧道開挖面變形響應特徵 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動的影響 55
四、超前錨杆加固對開挖面變形的影響 57
五、小結 62
第三章 岩溶隧道岩盤水力破壞機制 63
第一節 概述 63
一、突水事故對工程建設和人員造成危害 64
二、突水事故產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、突水造成水質變差及周圍水環境污染 65
第二節 岩溶隧道突水災害特徵及影響因素分析 66
一、岩溶隧道突水災害特徵 67
二、影響岩溶隧道突水災害因素分析 68
三、小結 74
第三節 岩溶隧道岩盤安全厚度計算方法 74
一、假設條件 74
二、溶腔隱伏洞位於隧道頂部 76
三、溶腔隱伏洞位於隧道底部 83
四、溶腔隱伏洞位於隧道側部 88
五、算例分析 93
六、小結 95
第四節 岩溶隧道突水發生機理數值分析 96
一、溶腔隱伏洞位於隧道頂部時岩盤安全厚度數值模擬分析 96
二、溶腔隱伏洞位於隧道底部時岩盤安全厚度數值模擬分析 102
三、溶腔隱伏洞位於隧道側部時岩盤安全厚度數值模擬分析 107
四、小結 111
第四章 岩溶隧道襯砌水壓力計算理論 113
第一節 概述 113
第二節 隧道襯砌水壓力特徵及影響因素分析 114
一、隧道襯砌水壓力特徵 114
二、影響因素分析 118
三、小結 128
第三節 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湧水量計算分析 141
四、小結 149
第四節 高水壓山嶺隧道襯砌水荷載及相關問題數值分析 149
一、計算模型及物理力學參數 150
二、計算結果與分析 156
三、小結 167
第五章 寒區隧道洞口段溫度場計算理論 169
第一節 概述 169
第二節 凍土隧道凍害特徵以及影響因素分析 170
一、隧道凍害統計分析 170
二、凍土隧道凍害分佈特徵及其分類 176
三、多年凍土隧道凍害防治措施 179
四、小結 181
第三節 多年凍土隧道抗凍設防長度計算方法 181
一、基本假設 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、理論計算參數的確定 195
五、理論計算結果分析 196
六、多年凍土隧道抗凍設防長度理論計算長度 199
七、小結 201
第四節 多年凍土隧道溫度場分佈特徵數值模擬 201
一、計算模型 201
二、計算參數 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佈特徵 206
六、多年凍土隧道橫向溫度場分佈特徵 212
七、多年凍土隧道抗凍設防長度 213
八、小結 214
第六章 融化作用下寒區隧道圍岩彈塑性分析 216
第一節 概述 216
第二節 多年凍土隧道圍岩變形破壞特徵及誘發因素分析 217
一、凍土的分佈與組成 217
二、融化作用下多年凍土圍岩變形破壞形式 221
三、多年凍土隧道圍岩變形破壞影響分析 224
四、變形破壞預防控制措施 229
五、小結 230
第三節 融化作用下多年凍土隧道圍岩的彈塑性分析 231
一、融化凍土圍岩的彈塑性計算模型 231
二、融化凍土圍岩的彈塑性問題計算 232
三、圍岩與支護結構之間的相互作用 239
四、小結 247
第四節 融化作用下多年凍土隧道圍岩變形數值分析 247
一、概述 247
二、計算模型及物理力學參數 248
三、計算結果分析 251
四、小結 257
第七章 強震山區隧道洞口段抗震設計理論 259
第一節 概述 259
第二節 強震山區公路隧道震害特徵及影響因素分析 260
一、汶川地震公路震害統計分析 260
二、隧道震害與分類 262
三、小結 269
第三節 強震山區隧道洞口段抗震設防長度計算方法 269
一、基本假設 269
二、隧道結構動力特性研究 270
三、理論計算參數確定 275
四、理論計算結果分析 277
五、小結 279
第四節 強震山區隧道洞口段抗震性能數值模擬 279
一、計算模型 280
二、隧道洞口段地震響應結果與分析 285
三、小結 297
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