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第一篇 总论 3

绪论 3

二、文献资料的收集 7

一、概述 7

第一章 公路隧道的勘测设计 7

第一节 公路隧道的工程调查 7

三、地形地质调查 9

一、总体设计的内容 15

第二节 隧道的总体设计 15

三、隧道洞内的分区 16

二、隧道管理区的概念 16

五、管理区入口附近 17

四、洞外管理区的范围 17

七、环境设计 18

六、组织交通流 18

一、路线和隧道位置的选择 19

第三节 公路隧道定位 19

二、平面线形 21

三、纵断线形 22

四、隧道引线的概念 23

五、与平行隧道或其它结构物的间距 24

六、净空断面和建筑限界 25

七、断面设计 29

一、越岭隧道 32

第四节 山岭隧道的类型 32

第五节 城市隧道 33

二、傍山隧道 33

第六节 水底隧道 34

三、洞口为悬崖陡壁时 35

二、洞口位置的避讳 35

第七节 公路隧道洞口位置选择 35

一、地质特点的对策 35

九、特殊工程 36

八、废气和噪声对周围环境的影响 36

四、洞口地形平缓时 36

五、隧道中线与地形等高线正交 36

六、洞门附近的施工场地 36

七、洞口段埋深较小时 36

十二、公路隧道洞口位置选择图例 37

十一、隧道延长的计算 37

十、平交路口对隧道的影响 37

一、衬砌材料 39

第一节 衬砌材料与构造 39

第二章 公路隧道结构构造 39

二、洞身衬砌类型 40

一、概述 43

第二节 洞门 43

三、衬砌基本尺寸拟定 43

二、洞门形式 44

一、拱式明洞 46

第三节 明洞 46

一、内部装饰 47

第四节 内部装饰、顶棚及路面 47

二、棚式明洞 47

二、顶棚 48

四、噪声的消减 49

三、路面 49

一、紧急停车带与方向转换场 52

第五节 隧道的附属设施 52

二、公用隧管 53

第六节 防排水设施 54

一、概述 56

第三章 长大公路隧道的经济分析 56

三、成本估算 58

二、隧道经济分析的前提条件和范围 58

四、经济效果 59

五、路线的交通经济分析方法 60

第一节 导论 65

第四章 围岩压力 65

第二篇 山岭公路隧道 65

一、深埋隧道围岩压力的确定 68

第二节 工程技术规范采用的围岩压力计算方法 68

二、浅埋隧道围岩压力的确定 70

三、偏压隧道围岩压力的确定 73

四、明挖浅埋隧道围岩压力的确定 76

五、斜井、竖井围岩压力估算 77

六、大跨隧道与小净距隧道围岩压力探讨 78

一、泰沙基方法确定围岩压力 82

第三节 其他围岩压力计算方法简介 82

二、M.M.普罗托基亚可诺夫（简称普氏）方法 84

三、A·毕尔鲍曼方法确定围岩压力 87

四、W·利特方法 88

第四节 围岩压力量测简介 89

一、简况 91

第一节 概述 91

第五章 隧道衬砌结构计算 91

一、计算图式、基本结构及力法方程 92

第二节 半衬砌计算 92

二、隧道衬砌荷载与分类 92

二、单位变位及荷载变位计算 93

三、拱脚位移计算 95

四、计算各截面内力并校核计算正确性 96

第三节 曲墙式衬砌计算 97

一、计算图式 98

二、主动荷载作用下的力法方程和衬砌内力 99

三、最大弹性抗力值的计算 100

一、基本计算公式的建立 101

第四节 弹性地基上直梁的计算公式 101

四、在？h=1弹性抗力作用下的内力 101

五、衬砌最终内力计算及校核计算结果的正确性 101

一、计算原理 105

第五节 直墙式衬砌计算 105

二、梁上有分布荷载作用的情况 105

二、边墙的计算 106

第六节 衬砌截面强度检算 110

第七节 衬砌计算中存在的问题 112

一、计算模型简述 113

第一节 导论 113

第六章 隧道衬砌结构矩阵分析 113

二、计算简图和基本结构图式 114

三、非节点荷载的处理 115

一、衬砌单元刚度矩阵 117

第二节 单元刚度矩阵 117

四、直接刚度法的简述 117

二、链杆单元刚度矩阵 122

三、墙底弹性支座单元刚度矩阵 123

一、结构刚度方程的形成 125

第三节 结构刚度方程 125

四、刚性单元 125

三、直接刚度法的求解 128

二、结构刚度矩阵的特点 128

四、方程的解与改进 130

第一节 锚喷支护与现代支护理论 135

第七章 锚喷支护原理 135

第三篇 锚喷支护设计与质量控制 135

一、及时性 137

第二节 锚喷支护特点 137

三、柔韧性 138

二、紧贴性 138

第三节 锚喷支护设计原则和方法 139

六、密封性 139

四、深入围岩内部加固 139

五、支护组合和设置时间的灵活性 139

四、典型类比监控反演法 140

三、理论验算法 140

一、工程类比法 140

二、监控量测法 140

一、预应力锚喷支护的优点 141

第四节 预应力锚喷支护 141

五、特征线法 141

二、预应力锚喷支护的最佳应用领域和设计理念 142

二、隧道及边坡工程中常用的几种锚杆 143

一、锚杆类型 143

第八章 锚喷支护结构类型及质量控制 143

第一节 锚喷支护结构类型 143

第二节 锚杆 143

三、锚杆支护设计与质量控制 148

一、预应力锚杆组成 149

第三节 预应力锚杆（索） 149

二、外锚头的结构类型 150

三、内锚头的结构类型 166

四、预应力锚杆力学特征和应用领域 171

五、预应力锚杆质量控制 173

一、喷射混凝土设计参数的基本要求 181

第四节 喷射混凝土支护设计与质量控制 181

二、钢纤维喷射混凝土 182

三、喷射混凝土质量控制 183

二、钢拱架 187

一、钢筋网 187

第五节 钢筋网与钢拱架 187

第一节 工程类比设计的原则与方法 190

第九章 锚喷支护工程类比设计 190

第二节 工程岩体按稳定性分级标准 191

二、岩体基本质量分级 192

一、工程岩体按稳定性分级的指导思想 192

三、工程岩体级别的确定 198

四、国内几个有代表性的围岩稳定分级 202

一、锚喷支护参数表 206

第三节 用工程类比法设计锚喷支护参数 206

二、锚喷支护参数表的使用 210

三、锚喷支护设计的一般表达方式 211

第一节 监控设计原理 213

第十章 锚喷支护监控设计 213

一、现场量测的目的和意义 214

第二节 现场量测的目的、内容和手段 214

二、现场量测的内容和项目 215

三、量测手段 216

二、测试手段 217

一、测试原理 217

第三节 围岩应力应变和围岩与支护间接触应力量测 217

一、净空相对位移测试（收敛测试） 220

第四节 位移量测 220

三、地表下沉量测 223

二、拱顶下沉量测 223

四、围岩内部位移量测 224

一、锚杆轴力量测 228

第五节 支护的应力应变量测 228

二、钢支撑压力量测 229

三、衬砌应力测试 230

二、测试仪器 231

一、基本原理 231

第六节 围岩声波测试 231

三、围岩声波测试项目及其测试方法 232

二、量测部位的确定和测点的布置 235

一、量测项目的确定和量测手段的选择 235

第七节 现场量测的规划与实施 235

三、量测计划实施 237

二、测量数据的检查与相互印证 238

一、数据处理的意义 238

第八节 量测数据的处理 238

三、试验数据回归分析 239

一、采用经验方法实现量测信息对隧道设计和施工的反馈——定性反馈 243

第九节 量测数据的应用——反馈分析 243

四、位移测量值与全位移 243

二、量测数据反演——反分析设计 247

第十一章 按不稳定块体设计锚喷支护 259

第一节 局部不稳定性分析的原理与步骤 259

一、赤平极射投影基本概念 261

第二节 赤平极射投影与实体比例投影 261

二、基本作图法 263

一、洞顶四面不稳定块体的稳定性分析 269

第三节 隧道围岩不稳定块体稳定性分析手工图算法 269

二、洞壁四面不稳定块体的稳定性分析 271

三、复合部位四面不稳定块体的图解分析 273

四、不稳定块体的稳定分析 275

一、锚喷支护的承载作用 276

第四节 不稳定块体的锚喷支护计算方法 276

二、不稳定块体作用下锚喷支护的计算 277

三、岩体结构面c、ψ值 282

一、围岩特征线内涵 283

第二节 轴对称条件下围岩特征线 283

第十二章 用特征线设计锚喷支护的理论与方法 283

第一节 特征线理论概述 283

二、建立围岩特征线的方法——虚拟荷载法 284

三、两类围岩特征线 285

一、锚杆拉拔试验 287

第三节 轴对称条件下支护特征线 287

三、预应力锚杆支护特征线与预应力锚杆无量纲支护特征线 288

二、锚杆支护特征线与锚杆无量纲支护特征线 288

四、网喷混凝土支护特征线 289

五、组合支护特征线 290

一、组合支护的两种设计方法 291

第四节 轴对称条件下锚喷支护设计 291

二、设计中几个问题的处理 292

一、基本思路 293

第五节 非轴对称条件下锚喷支护设计 293

三、无量纲特征线法的工作步骤 294

二、无量纲特征线法原始数据的确定 294

四、无量纲特征线法的计算实例 295

二、典型类比特征线法的工作步骤 297

一、典型类比特征线的理论基础 297

第六节 系统预应力锚杆组合支护的简易设计法——典型类比无量纲特征线法 297

三、预应力锚杆经济效益分析 298

一、两类锚喷支护的现场对比试验 299

第七节 无量纲特征线法设计预应力锚喷支护可靠性的实验验证 299

二、两类锚喷支护的模型对比试验 300

三、基本结论 302

二、边坡分类 303

一、边坡锚固技术的发展 303

第十三章 边坡工程预应力锚固设计 303

第一节 概述 303

二、地下水的影响分析 306

一、影响边坡稳定的主要因素 306

第二节 影响边坡稳定性的因素分析 306

三、爆破震动的影响分析 310

四、地震的影响分析 311

一、边坡岩体稳定性初步评价 312

第三节 边坡稳定性分析方法 312

二、平面型滑动面的稳定性分析 314

三、楔型滑体稳定性分析 318

四、圆弧型滑动面的稳定性分析 320

一、边坡工程锚固设计的一般原则 327

第四节 边坡工程预应力锚固设计 327

二、边坡设计程序 328

三、边坡设计主要内容 329

第一节 概述 337

第十四章 竖井井筒设计 337

第四篇 竖井设计与施工 337

第二节 井筒的提升方式 338

一、罐道 339

第三节 井筒装备 339

二、罐道梁 345

三、梯子间和管子间 346

二、井筒直径的确定 347

一、井筒的断面形状 347

第四节 竖井井筒断面设计 347

三、井壁结构选择和井壁厚度确定 352

四、竖井净断面尺寸设计步骤 353

一、锁口圈 355

第五节 井筒锁口圈、井壁壁座和井底水窝 355

三、竖井与隧道的连接和马头门、井底车场 356

二、壁座 356

四、井底水窝 358

一、井底渣仓及装（卸）载洞室 361

第六节 井下洞室设计 361

三、井底水泵房、水仓及变电洞室 362

二、井底信号洞室及水泵洞室 362

第七节 竖井功能终结处理 364

一、凿井井架 365

第一节 竖井凿井结构物 365

第十五章 竖井设备 365

二、卸渣台 370

三、井盖 373

四、吊盘 374

一、概述 376

第二节 竖井提升和悬吊设备 376

二、提升容器及其附属装置 377

三、井内管路及电缆的悬吊与固定 396

一、竖井排水 403

第三节 其他辅助设备 403

二、竖井掘进通风 405

三、竖井压气供应 409

四、竖井施工照明、信号及安全梯 413

五、竖井信号和安全设施 414

一、概述 416

第四节 竖井凿井设备布置 416

二、井内凿井设备布置 417

三、天轮平台布置 420

四、提升机和凿井绞车布置 421

五、凿井设备布置方法及步骤 425

六、竖井凿井设备布置示范 427

一、井筒安装的作业方式 429

第五节 竖井永久设备安装 429

二、井筒设备安装的准备工作 430

二、竖井施工组织设计的内容 433

一、井筒施工作业的工序内容 433

第十六章 竖井基岩施工 433

第一节 竖井施工工序及施工组织设计 433

一、钻孔工作 436

第二节 钻孔爆破工作 436

二、爆破工作 440

一、浅井装渣方式 446

第三节 竖井装渣 446

二、装渣机械的种类和特点 447

四、提高装渣生产率的措施 452

三、抓岩机的选型 452

第四节 支护工作 453

一、临时支护 454

二、永久支护 456

一、掘、砌单行作业 462

第五节 竖井掘砌作业方式 462

三、掘、砌平行作业 463

二、短段掘砌单行作业 463

第六节 竖井施工机械化配套 465

六、影响作业方式选择的因素 465

四、掘、砌混合作业 465

五、掘、砌、安一次成井 465

二、竖井施工机械配套方案 466

一、竖井施工机械化配套的原则 466

一、正规循环 472

第七节 竖井施工循环管理 472

二、编制循环图表 473

三、砌壁循环图表编制 475

一、井圈背板施工法 476

第一节 井筒表土普通施工法 476

第十七章 竖井表土施工 476

二、吊挂井壁施工法 479

三、板桩施工法 480

五、表土掘砌 481

四、提升方式 481

一、冻结法 484

第二节 井筒表土特殊施工法 484

六、水处理方法 484

二、钻井法 487

第二节 隧道防排水设计原则与要求 493

第一节 概述 493

第五篇 公路隧道的防、排水设计与施工 493

第十八章 公路隧道的防、排水设计 493

一、洞外防排水设计 495

第三节 一般公路隧道防排水设计 495

二、洞内防排水设计 497

三、洞内外排水衔接 506

第四节 寒区隧道防排水设计 507

一、注浆孔的布置 511

第二节 围岩注浆堵水施工 511

第十九章 公路隧道的防、排水施工 511

第一节 概述 511

二、注浆孔的钻进 512

四、注浆工艺系统及流程 513

三、注浆方式 513

五、注浆施工 514

六、注浆设备 516

一、防水板施工 518

第三节 防水板与止水条带防水 518

二、止水条带施工 521

三、防水涂料施工 523

第四节 排水系统施工 524

一、渗漏水治理要点 526

第五节 隧道渗漏治理 526

二、公路隧道常见渗漏水现象及治理措施 528

三、隧道渗漏水治理注意事项 531

第一节 概述 535

第二十章 公路隧道的营运通风 535

第六篇 公路隧道营运通风与营运照明 535

一、CO容许浓度 536

第二节 空气中有害物质的容许浓度 536

二、烟雾容许浓度 538

三、其它有害物 540

一、交通量和交通流组成 541

第三节 新风量计算 541

二、按稀释CO计算新风量 542

三、按稀释烟雾计算新风量 544

四、交通阻滞条件下稀释CO浓度的检算 546

六、稀释空气中异味的需风量 547

五、关于安全通风 547

一、综述 548

第四节 通风方式的选择 548

二、自然通风 549

三、交通风的作用 550

四、关于空气气流的假定条件 551

六、纵向式通风 552

五、洞内空气柱运动中与周边洞壁的摩阻力 552

七、半横向式通风 555

八、全横向式通风 556

一、通风机的类型 557

第五节 通风机的选择 557

九、混合式通风 557

二、通风机的台数 558

四、通风机的运转等级 559

三、通风机的选择 559

五、通风用附属设施 560

第一节 概述 561

第二十一章 公路隧道的营运照明 561

一、驾驶人的视觉 563

第二节 照明质量 563

二、影响视觉的主要因素 565

三、道路照明的质量 571

一、照明区段的划分 575

第三节 亮度曲线的组成 575

二、亮度曲线 580

三、植被的减光作用 581

二、遮光棚 581

第四节 减光建筑与植被的减光作用 581

一、遮阳棚 581

四、遮光板（光学遮障） 582

一、概述 584

第五节 照明设计 584

二、光源 585

三、灯具 587

四、照明计算 591

五、关于进出口段的照明 596

一、环境特性 599

第一节 隧道路段特性 599

第七篇 公路隧道交通工程设施 599

第二十二章 概述 599

第二节 隧道设施的种类 600

二、隧道火灾特性 600

一、国外隧道等级划分 601

第三节 隧道的等级划分 601

二、我国隧道设施等级划分方法 602

第四节 隧道设施的设置标准 603

一、集中控制方式 606

第三节 系统控制方式 606

第二十三章 隧道营运管理机构 606

第一节 概述 606

第二节 隧道管理站设置原则 606

二、多级控制方式 607

三、实时控制 608

二、数据处理 608

三、混合控制方式 608

第四节 系统功能 608

一、信息采集 608

六、系统监测 609

五、统计查询 609

四、信息显示 609

第五节 系统构成 610

七、系统联网 610

一、计算机系统 611

二、闭路电视系统 612

三、大屏幕投影系统 614

四、地图板显示系统 618

六、紧急电话、有线广播综合应用系统 619

五、LED室内屏显示系统 619

七、电源系统 620

一、房建结构要求 621

第六节 房建要求 621

八、综合控制台 621

三、配套设施要求 622

二、机房装修要求 622

一、监测设备 624

第三节 设备功能及指标 624

第二十四章 监控设施 624

第一节 概述 624

第二节 监控设施构成 624

二、控制及诱导设备 632

第四节 监控设施布置原则 635

二、防护等级 636

一、概述 636

第五节 监控设施防护 636

三、接地保护 637

二、隧道内监控设施预留预埋及安装 639

一、概述 639

第六节 监控设施预留预埋及安装 639

四、施工注意事项 642

三、隧道口外监控设施预留预埋及安装 642

五、施工整改措施 643

一、标志 644

第一节 隧道段交通安全设施的主要类型与设置方法 644

第二十五章 安全设施 644

二、标线及视线诱导设施 646

第二节 隧道段交通安全设施的设置重点 647

一、公路隧道发生火灾的主要原因 649

第一节 概述 649

第二十六章 消防设施 649

二、公路隧道火灾的特点及危害 650

一、灭火剂 651

第二节 灭火设施 651

二、灭火器 653

三、消火栓 656

四、固定式水成膜泡沫灭火系统 658

一、隧道消防给水 660

第三节 辅助设施 660

五、消防专用车 660

二、消防给水管道 664

三、其他设施 670

一、供电系统的原则 671

第二节 供电系统 671

第二十七章 供配电设施 671

第一节 概述 671

三、供电方式 672

二、负荷分类 672

四、备用电源 673

二、低压配电 674

一、变配电所 674

第三节 配电系统 674

三、低压配电线路 675

一、系统构成 676

第四节 电力监控 676

四、防雷与接地 676

二、系统功能 677

一、星形拓扑 678

第二节 数据传输 678

第二十八章 传输系统 678

第一节 概述 678

三、环形拓扑 679

二、总线形拓扑 679

第三节 视频传输 680

四、组合形拓扑 680

二、数字视频传输 681

一、模拟视频传输 681

第二节 运营管理系统 685

第一节 概述 685

第二十九章 运营管理 685

一、采用现代化的管理手段和科学的管理方法 686

三、事件管理策略 687

二、隧道事件的种类 687

四、建立健全完善的隧道管理机构及严格的管理制度 690

第三节 机电设施的养护与维护 691

附录Ⅰ 692

参考文献 697

后记 701