深埋特长隧道及其施工地质灾害PDF电子书下载

1 特长隧道及其施工地质灾害导论 1

1.1 隧道及其分类 1

1.1.1 隧道及其既有分类 1

1.1.2 隧道的埋深分类 2

1.2 既有特长隧道概况 9

1.3 特长隧道——未来山岭隧道的发展趋势 11

1.3.1 高速公路与(准)高速铁路——陆路交通的发展趋势 11

1.3.2 高速公路与(准)高速铁路对线形的基本要求 14

1.3.3 特长隧道——提高线形标准的重要途径 15

1.4 特长隧道衬砌结构的多样化与信息化设计 19

1.4.1 特长隧道衬砌结构形式的多样化 20

1.4.2 特长隧道衬砌结构的信息化设计与施工 22

1.5 特长隧道的掘进 23

1.5.1 钻爆法(新奥法) 23

1.5.2 全断面TBM法 25

1.5.3 TBM与钻爆法相结合的掘进技术 36

1.6 特长隧道的施工通风 37

1.6.1 传统通风方式 37

1.6.2 特长隧道的施工通风 38

1.7.1 隧道施工地质灾害发生的普遍机制及其分类 43

1.7 特长隧道地质灾害及其特殊性 43

1.7.2 特长隧道施工地质灾害的特殊性 45

2 二次应力场与隧道围岩稳定性 47

2.1 隧道开挖形成的二次应力场的弹性静力学解 48

2.2 以弹性静力学为基础的隧道围岩稳定性分析 54

2.3 围岩稳定与特长隧道的断面形式 57

3 岩爆机理及其控制 59

3.1 既有研究成果 59

3.1.1 关于岩爆的定义与形成机制 60

3.1.2 岩爆预测 62

3.1.3 岩爆防治措施 66

3.2 岩爆过程所释放的能量形式 67

3.2.1 围岩弹性应变能分析 67

3.2.2 造岩矿物的晶格能 71

3.3 岩爆发生机制的岩石动力学分析 75

3.3.1 岩爆发生机制的岩石静力学分析 75

3.3.2 深井及超深井的井壁稳定问题 80

3.3.3 开挖爆破对岩爆的贡献 83

3.4 岩爆应力波与岩爆追踪现象 111

3.4.1 岩爆追踪的机制分析 112

3.4.2 岩爆追踪过程中岩爆释放能量的衰减 114

3.5 地应力量级与岩爆的关系 116

3.5.1 地应力与岩爆的关系 116

3.5.2 特长隧道浅埋段及傍山隧道岩爆 117

3.6 施工阶段的岩爆控制 127

3.6.1 降低爆破荷载峰值压力、加快爆破荷载衰减 128

3.6.2 拦截爆破应力波 128

4.1 软岩隧道大变形及其既有研究成果 131

4.1.1 软岩大变形概况 131

4 软岩大变形的机制分析及预测评价 131

4.1.2 软岩隧道大变形机理及预测研究现状 137

4.1.3 软岩大变形隧道的支护 148

4.2 固体静力学对软岩大变形的描述及其局限性 157

4.2.1 开挖轮廓线以外软岩的渐进屈服与剪胀 157

4.2.2 开挖轮廓线以内软岩的低次(小尺度)屈服与剪胀 159

4.2.3 固体静力学理论在大变形研究方面的局限性 160

4.3 描述深埋隧道软岩大变形的流体动力学方法 162

4.3.1 基本假设 163

4.3.2 描述软岩流动的参数系统 163

4.3.3 描述软岩传输的基本定律 167

4.3.4 描述软岩大变形的流体动力学模型 168

4.3.5 软岩向深埋隧道的流动 173

5 隧道涌水预测 177

5.1 概论 177

5.2 渝怀线圆梁山特长隧道的地质与水文地质背景 178

5.2.1 地层、构造与岩溶 179

5.2.2 岩溶水 182

5.3 岩溶水的化学及同位素地球化学特征 183

5.4 岩溶水的系统性分析 186

5.4.1 浅部岩溶水系统 188

5.4.2 浅部各岩溶水系统对隧道涌水的贡献评估 194

5.4.3 深部岩溶水系统 197

5.5 隧道围岩渗透性预测 198

5.5.1 既有研究成果 198

5.5.2 圆梁山隧道毛坝向斜段围岩渗透性预测 201

5.6 隧道涌水预测 206

5.6.1 系统分析方法 207

5.6.2 深埋隧道涌水量计算的镜像法 208

5.6.3 钻孔-隧道比拟法 210

参考文献 212