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第1章 绪论 1

1.1隧道及地下工程基本概念 1

1.2隧道及地下工程的分类及作用 2

1.2.1隧道工程的分类及作用 2

1.2.2地下工程的分类及作用 5

1.3隧道及地下工程的发展历程 6

1.3.1隧道及地下工程的发展历史 6

1.3.2我国隧道及地下工程的发展概况 7

1.3.3国外隧道及地下工程的发展概况 9

1.4本课程的研究内容及任务 10

习题 10

第2章 隧道及地下工程特性及利用形态 11

2.1隧道及地下工程的特性 11

2.1.1工程特性 11

2.1.2空间特性 12

2.1.3经济性及可持续性 12

2.1.4隧道及地下工程的优缺点 13

2.2隧道及地下工程的利用形态 14

习题 18

第3章 隧道及地下工程选址与方案比选 19

3.1规划原则 19

3.2调查和勘测 19

3.2.1调查 19

3.2.2勘测 22

3.3隧道工程选址及方案比选 24

3.3.1位置选择 24

3.3.2方案比较 35

3.3.3隧道洞口位置的选定 39

3.4其他地下工程选址 41

3.4.1地下铁道选址 41

3.4.2地下（商业）街、地下停车场选址 43

3.4.3伴随科学技术发展而利用的地下工程选址 43

3.4.4防御和减少灾害的地下设施选址 45

习题 45

第4章 隧道及地下工程平、纵断面设计 47

4.1铁路隧道平、纵断面设计 47

4.1.1平面设计 47

4.1.2纵断面设计 48

4.2公路隧道平、纵断面设计 52

4.2.1平面设计 52

4.2.2纵断面设计 53

4.2.3连接线 54

4.3其他地下工程平、纵断面设计 55

4.3.1地下铁道 55

4.3.2地下街 57

4.3.3地下停车场 58

4.3.4地下综合体 60

4.3.5地下共同沟 63

习题 64

第5章 隧道及地下工程结构构造 65

5.1隧道洞身衬砌 65

5.1.1衬砌类型 65

5.1.2衬砌结构构造 67

5.1.3衬砌的一般构造要求 73

5.2明洞 84

5.2.1拱式明洞 84

5.2.2棚洞 86

5.3隧道洞口景观与结构 88

5.3.1隧道洞口景观设计原则 89

5.3.2隧道洞门分类 90

5.4隧道附属建筑物 97

5.4.1通风建筑物 97

5.4.2避车洞 100

5.4.3防排水建筑物 102

5.4.4电缆槽及高低压供电 108

5.4.5伸缩缝、沉降缝与施工缝 109

5.5其他地下工程结构构造 110

习题 117

第6章 隧道及地下工程的地质环境 119

6.1概述 119

6.2围岩的工程性质 120

6.2.1岩体的变形特性 121

6.2.2循环荷载作用下岩体的变形特性 122

6.2.3岩体的强度 122

6.2.4岩体的流变特性 125

6.2.5岩体结构分类及其破坏特征 126

6.3围岩的初始应力场 127

6.3.1围岩初始应力场的组成 128

6.3.2初始应力场的变化规律 128

6.3.3围岩初始应力场的确定方法 131

6.4地下洞室围岩分级的影响因素和指标 136

6.4.1影响围岩稳定性的主要因素 136

6.4.2围岩分级（类）的因素指标及其选择 137

6.4.3围岩分级（类）的发展方向 140

6.5国内外主要地下工程围岩分级（类）标准 141

习题 145

第7章 隧道及地下结构设计原理与方法 147

7.1概述 147

7.2隧道及地下结构的设计原则与设计内容 148

7.2.1隧道及地下结构的形式的选择 148

7.2.2围岩与支护结构的相互作用机理 151

7.2.3支护结构的基本要求 155

7.2.4地下结构的设计内容 157

7.3隧道及地下结构体系的计算模型 158

7.3.1建立计算模型的原则 158

7.3.2常用的计算模型 159

7.4围岩压力 161

7.4.1围岩压力分类 162

7.4.2确定围岩松动压力的方法 164

7.5隧道及地下结构体系设计计算方法 170

7.5.1结构力学方法 170

7.5.2岩体力学方法 181

7.5.3以围岩分级为基础的经验设计方法 182

7.5.4监控设计方法 185

7.6隧道及地下结构有限元分析 187

习题 196

第8章 隧道及地下工程的施工方法 197

8.1隧道及地下工程施工概述 197

8.1.1隧道及地下工程施工的基本概念 197

8.1.2隧道及地下工程施工的特点 197

8.1.3隧道及地下工程施工方法及其选择 199

8.1.4隧道及地下工程施工技术的发展 200

8.2开挖、钻爆和装渣运输 201

8.2.1开挖方法及掘进方式 201

8.2.2爆破施工技术 208

8.2.3装渣运输方法 229

8.3新奥法 230

8.3.1新奥法的概念与原则 230

8.3.2新奥法理论要点及施工要点 231

8.3.3新奥法适用范围 232

8.4新意法 233

8.4.1新意法概念 233

8.4.2相关概念 234

8.4.3新意法隧道设计施工程序 234

8.4.4新意法与新奥法的比较 234

8.5其他施工方法 236

8.5.1浅埋暗挖法 236

8.5.2挪威法 239

8.5.3明挖法 241

8.5.4盖挖法 246

8.5.5掘进机法 247

8.5.6盾构法 249

8.5.7沉管法 252

8.5.8顶进法 255

8.6施工监控量测与信息反馈 257

8.6.1量测元件及仪器 257

8.6.2现场监控量测设计 263

8.6.3量测数据的反馈 269

8.7超欠挖与塌方 271

8.7.1超挖与欠挖 271

8.7.2塌方 274

8.8防排水与通风防尘措施 277

8.8.1地下水控制 277

8.8.2通风 282

8.8.3防尘 285

8.9支护措施 286

8.9.1预支护措施 286

8.9.2初期支护措施 292

8.9.3二次衬砌 297

8.9.4辅助坑道 298

习题 301

第9章 隧道施工组织设计与施工管理 302

9.1隧道施工组织设计 302

9.1.1隧道各阶段施工组织设计的内容 302

9.1.2隧道实施性施工组织设计编制依据、原则及程序 304

9.1.3隧道施工前的准备工作 305

9.1.4施工进度计划 306

9.1.5施工组织设计案例 309

9.2隧道施工管理 320

9.2.1隧道施工计划编制 320

9.2.2隧道施工技术管理 321

9.2.3隧道施工质量管理 323

9.2.4隧道施工经济管理 325

9.2.5隧道施工安全管理 327

习题 327

第10章 隧道及地下工程养护维修 328

10.1隧道养护维修概述 328

10.1.1隧道及地下工程养护维修基本概念 328

10.1.2隧道及地下工程病害现状 328

10.1.3隧道养护面临的问题 330

10.1.4隧道病害检查 330

10.1.5隧道病害的原因 334

10.1.6隧道病害维修养护原则 336

10.1.7养护及维修措施 336

10.1.8安全性及稳定性评价 337

10.2隧道档案的建立 338

10.3隧道水害及整治措施 341

10.3.1水害的种类及其危害 341

10.3.2水害产生的原因 342

10.3.3水害的分级 343

10.3.4水害的整治措施 343

10.4衬砌裂损及整治措施 348

10.4.1衬砌裂损的类型 348

10.4.2衬砌裂损的特点 351

10.4.3衬砌开裂的分级 352

10.4.4衬砌裂损的整治措施 353

10.5衬砌侵蚀及整治措施 356

10.5.1衬砌侵蚀的种类及危害 356

10.5.2衬砌侵蚀的分级 357

10.5.3混凝土侵蚀的整治措施 357

10.6隧道冻害及整治措施 359

10.7地震后隧道维修措施 362

习题 366

第11章 高速铁路隧道及大断面隧道 367

11.1概述 367

11.1.1高速铁路及大断面隧道概念 367

11.1.2高速铁路隧道及大断面隧道的特点 368

11.2高速铁路隧道空气动力学问题 369

11.2.1主要空气动力学效应 369

11.2.2瞬变压力 370

11.2.3微气压波 371

11.3高速铁路隧道缓解气动效应设计 372

11.4大断面隧道设计 375

习题 381

第12章 施工机械 382

12.1装渣机械 382

12.2运输机械 383

12.3凿岩台车 384

12.4喷锚机械 386

12.5衬砌模板台车 388

12.6全断面隧道掘进机 391

12.7臂式隧道掘进机 393

12.8盾构机械 395

12.8.1分类、特点及适用范围 395

12.8.2机械化盾构的主要结构及工作原理 398

习题 405

参考文献 407