第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 国内外发展现状 3
1.2.1 大跨度隧道国内外发展现状 3
1.2.2 衬砌裂缝国内外发展现状 6
第二章 不同断面大跨度隧道的力学特性 8
2.1 简述 8
2.1.1 岩体自重应力 8
2.1.2 岩体构造应力 9
2.2 大跨度隧道基本力学特性 10
2.3 不同断面形式的隧道力学特性 10
2.3.1 圆形断面隧道的应力分布 10
2.3.2 椭圆形断面隧道的应力分布 12
2.3.3 矩形断面隧道的应力分布 14
2.3.4 卵形断面隧道的应力分布 15
2.4 扁平率对大跨隧道力学特性影响 15
2.5 仰拱对大跨隧道力学特性的影响 18
2.6 小结 19
第三章 大跨度隧道围岩稳定性分析 20
3.1 影响隧道围岩稳定的有关因素 20
3.1.1 地质及地质结构因素 20
3.1.2 初始应力状态 21
3.1.3 岩体力学性质因素 22
3.1.4 地下水影响 22
3.1.5 工程因素 22
3.1.6 时间因素 23
3.2 基于人工神经网络的隧道围岩判别 23
3.2.1 人工神经网络原理 24
3.2.2 梅关隧道围岩判别的BP神经网络实现 30
第四章 大跨度隧道施工方法研究 34
4.1 大跨度隧道基本施工方法 34
4.2 大跨度隧道适用施工方法分析评价 35
4.2.1 全断面法 35
4.2.2 台阶法 36
4.2.3 台阶分部开挖法 37
4.2.4 双侧壁导坑法（眼镜法） 37
4.2.5 中壁法（CD工法和CRD工法） 38
4.2.6 施工方法比较 38
4.3 大跨度隧道施工辅助措施 39
4.4 小结 40
第五章 隧道施工数值模拟的思想 41
5.1 隧道施工过程数值模拟方法 41
5.1.1 基本模拟思想 41
5.1.2 实现卸载过程的具体方法 41
5.2 数值模拟计算方法——拉格朗日差分法 43
第六章 大跨单拱隧道施工力学动态数值模拟与施工方法比选 47
6.1 Ⅴ级围岩数值分析模型概况 47
6.1.1 Ⅴ级围岩上下台阶法开挖支护的动态数值模拟 48
6.1.2 Ⅴ级围岩上下台阶留核心土法开挖支护的动态数值模拟 51
6.1.3 Ⅴ级围岩CD法（中隔壁法）开挖支护的动态数值模拟 56
6.1.4 Ⅴ级围岩CRD法（交叉中隔壁法）开挖支护的动态数值模拟 63
6.1.5 Ⅴ级围岩双侧壁导坑法（眼镜法）开挖支护的动态数值模拟 71
6.2 Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级围岩上下台阶法和CD法开挖支护的数值模拟 79
6.2.1 Ⅳ级围岩上下台阶法和CD法开挖支护的数值模拟 79
6.2.2 Ⅲ级围岩上下台阶法和CD法开挖支护的数值模拟 81
6.2.3 Ⅱ级围岩上下台阶法和CD法开挖支护的数值模拟 84
6.2.4 两种施工方法的比较 86
第七章 大跨连拱隧道施工力学动态数值模拟与施工方法比选 87
7.1 简述 87
7.2 连拱隧道结构断面形式 87
7.2.1 连拱隧道结构断面形式 87
7.2.2 连拱隧道的开挖方式 90
7.3 双连拱公路隧道不同围岩类别开挖方法的数值模拟 94
7.3.1 模型的建立 94
7.3.2 计算模型的选用 94
7.3.3 计算范围的确定 95
7.3.4 围岩参数的确定 95
7.3.5 喷射混凝土参数计算及模型受力计算 96
7.3.6 Ⅴ级围岩中双联拱隧道施工数值模拟分析 96
7.3.7 Ⅳ级围岩中双联拱隧道施工数值模拟分析 114
7.3.8 Ⅲ级围岩中双联拱隧道施工数值模拟分析 128
7.3.9 Ⅰ级、Ⅱ级围岩施工方法的选择 141
第八章 爆破震动对隧道的结构影响分析 142
8.1 围内外研究现状与进展 142
8.1.1 理论研究 142
8.1.2 经验判据法 143
8.1.3 其他判据 147
8.1.4 现状概述 148
8.2 爆破震动对单拱隧道的结构作用能量机制的数值分析 149
8.3 爆破震动对连拱隧道的中隔墙结构影响分析 154
8.3.1 隧道的工程概况和地质情况 155
8.3.2 动力分析模型及参数选定 156
8.3.3 爆破加载模型的确定 156
8.3.4 计算结果 157
第九章 隧道衬砌极限荷载分析 158
9.1 隧道衬砌上的极限围岩压力 158
9.1.1 非均质岩体强度 158
9.1.2 倾斜层状岩层中隧道极限围岩压力 162
9.2 衬砌结构内力计算 165
9.2.1 计算模型 165
9.2.2 拱圈衬砌内力 165
9.2.3 边墙内力及变形 168
第十章 衬砌开裂机理及其承载能力分析 175
10.1 裂缝机理分析 175
10.1.1 黏结－滑移法 175
10.1.2 无滑移法 177
10.1.3 综合分析 180
10.1.4 缝宽度计算 183
10.2 断裂理论分析开裂衬砌的稳定性 184
10.2.1 混凝土断裂理论 185
10.2.2 受拉伸的Griffith裂纹 185
第十一章 隧道衬砌裂纹的整治措施 193
11.1 衬砌裂纹的整治原则 193
11.2 加固围岩的整治措施 193
11.2.1 锚固注浆法 193
11.2.2 深孔压浆法 193
11.2.3 支挡加固和治水稳固围岩 194
11.3 加固衬砌的整治措施 194
11.3.1 喷锚加固裂损衬砌 194
11.3.2 嵌补衬砌裂纹 196
11.3.3 钢筋混凝土套拱 196
11.3.4 拆除重建法 198
11.3.5 隧道底部加固 199
11.3.6 增设仰拱 199
11.4 小结 199
参考文献 200