1 绪论 1
1.1 小净距立体交叉隧道是一种新的结构形式 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 超小净距立体交叉隧道的发展现状及存在的问题 2
1.2.2 爆破震动作用下结构的力学响应及可靠度的研究现状 4
1.2.3 隧道信息化施工技术研究现状 6
1.3 论著的主要特点 8
1.3.1 论著的主要内容 8
1.3.2 论著的编写方法 8
2 城市超小净距立体交叉隧道工程概述 9
2.1 工程简介 9
2.2 地质概况 11
2.3 工程地质评价 11
3 立体交叉隧道围岩稳定性数值模拟分析 13
3.1 计算模型 13
3.2 结果及分析 14
3.2.1 模型评价 14
3.2.2 变形分析 16
3.2.3 主应力场分析 18
3.2.4 塑性区分析 19
3.2.5 边锚杆轴力图分析 19
3.3 嘉华隧道二次衬砌安全度评价 21
3.3.1 计算模型 21
3.3.2 计算结果及分析 22
4 华村隧道立体交叉段总体设计 25
4.1 净断面的确定 25
4.1.1 华村隧道I、J线开挖对嘉华隧道衬砌结构的影响 26
4.1.2 确保嘉华隧道衬砌结构安全的措施 26
4.2 华村隧道立体交叉段衬砌结构及支护参数的拟定 27
4.2.1 边墙及拱部支护参数设计 27
4.2.2 底部支护参数的特殊设计 29
4.2.3 华村隧道交叉段支护衬砌断面 29
4.3 立体交叉段开挖方式的选择 32
4.3.1 上下台阶法与双侧壁导坑开挖方式的比较 32
4.3.2 采用上下台阶法施工 33
5 基于ABAQUS新建隧道施工和运营对既有隧道结构力学响应分析 33
5.1 有限元软件ABAQUS程序算法原理 34
5.1.1 ABAQUS有限元软件简介 34
5.1.2 ABAQUS分析模型 34
5.1.3 有限元基本方程 36
5.2 计算模型 36
5.2.1 有限元模型 37
5.2.2 边界条件 37
5.2.3 计算参数 38
5.2.4 计算分步 38
5.3 数值模拟结果分析 39
5.3.1 初始地应力 39
5.3.2 嘉华隧道交叉段开挖后的变形 40
5.3.3 华村隧道交叉段开挖后的变形 41
5.3.4 华村隧道爆破施工数值模拟 45
5.4 华村隧道运营车载数值模拟分析 51
5.5 嘉华隧道混凝土衬砌结构振动加速度测试 52
5.5.1 加速度传感器的选择 52
5.5.2 测点布置及测试方案 53
5.5.3 动态测试数据分析与处理 53
6 既有隧道衬砌结构动力可靠性研究 58
6.1 爆破地震作用下结构的破坏准则与破坏机制 58
6.1.1 结构的破坏准则 58
6.1.2 结构的破坏机制 59
6.2 爆破地震作用下既有隧道衬砌结构的动力可靠度分析 62
6.2.1 随机过程的交差问题 62
6.2.2 基于泊松过程法的随机结构的首次超越可靠性分析 64
6.2.3 基于瑞雷分布法和正态分布法的动力可靠性计算 65
6.2.4 基于首次超越破坏准则结构动力可靠性分析 66
7 城市超小净距立体交叉隧道施工技术 70
7.1 华村隧道施工特点概述 70
7.2 华村隧道施工方法研究 71
7.2.1 施工方案的制订 71
7.2.2 施工控制要点 71
7.2.3 施工方法的比选 72
7.3 施工及开挖方案经济性分析 75
7.3.1 华村隧道盾构法与新奥法施工经济性比选 75
7.3.2 立体交叉段隧道新奥法开挖方案施工经济性比选 76
7.4 新建隧道与既有隧道交叉段的钻爆设计与施工 77
7.4.1 上台阶参数的确定 77
7.4.2 采用凸形断面掘进 77
7.4.3 爆破参数的确定 78
7.4.4 隧道爆破安全允许振速的建议值 79
7.4.5 上台阶施工 80
7.5 初期支护及二次衬砌施工技术研究 84
7.5.1 初期支护施工 84
7.5.2 二次衬砌钢模板台车的研制 86
7.6 华村隧道的加固措施 88
7.7 信息法施工 89
8 城市超小净距交叉隧道信息化施工技术研究 91
8.1 隧道信息化施工技术概述 91
8.1.1 隧道信息化施工方法 91
8.1.2 隧道信息化施工特点 92
8.2 新建隧道新奥法施工常规量测 93
8.2.1 常规量测的原理及方法 93
8.2.2 数据处理及应用 94
8.2.3 量测数据分析 95
8.2.4 数据分析结果 101
8.2.5 信息化施工对城市超小净距交叉段施工的重要性 101
9 新建隧道施工爆破地震波监测 103
9.1 爆破地震波的基本理论 103
9.1.1 爆破地震波的形成和种类 104
9.1.2 爆破地震波的相关参数 104
9.1.3 爆破地震波的能量 104
9.1.4 爆破地震波的辐射半径 105
9.1.5 爆破地震波的振幅 105
9.1.6 爆破地震波的周期和频率 107
9.2 爆破地震波的安全评判标准 108
9.2.1 我国原有的安全判据 108
9.2.2 现有安全判据 108
9.3 爆破地震波测试系统 109
9.3.1 测试目的 109
9.3.2 测试系统 110
9.3.3 测试参数 112
9.3.4 数据分析 112
9.4 爆破地震波监测结果分析 113
9.4.1 监测数据 113
9.4.2 数据分析原理 113
9.4.3 爆破地震波振动数据回归分析 115
9.4.4 爆破地震频率分析 116
9.5 爆破参数优化调整及爆破振动控制技术 116
9.5.1 爆破参数优化 116
9.5.2 爆破振动控制技术 116
9.5.3 控制循环进尺 117
9.5.4 布置减振孔与减振带 117
9.6 对新建隧道施工爆破地震波监测的评价 117
参考文献 118
后记 121