第一章 隧道新奥法设计简介 5
1.1 设计方法和设计阶段 5
1.1.1 设计方法 5
1.1.2 设计阶段 5
1.1.3 新奥法的设计程序 5
1.2 施工前预设计简介 7
1.2.1 隧道断面设计 7
1.2.2 隧道衬砌设计 10
1.2.3 预留变形量 13
1.2.4 选择施工方法与施工顺序 14
1.3 信息反馈修正设计 14
1.3.1 信息反馈设计的基本要求 14
1.3.2 施工信息的应用 15
1.3.3 信息反馈修正设计的内容 15
1.3.4 设计参数的修改或认定 16
1.4 辅助施工措施设计简介 17
1.4.1 辅助施工措施的适用范围 17
1.4.2 辅助施工措施的主要手段 18
1.4.3 超前锚杆和超前小钢管 18
1.4.4 管棚加强支护 19
1.4.5 地面砂浆锚杆 20
1.4.6 小导管周壁预注浆 21
第二章 新奥法的初期支护——喷锚支护 23
2.1 喷锚支护的作用原理 23
2.1.1 喷层的力学作用 24
2.1.2 锚杆的力学作用 26
2.2 锚杆设计与计算 27
2.2.1 支护均质层状软岩 27
2.2.2 支护块状围岩 28
2.2.3 加固裂隙围岩 29
2.3 喷射混凝土设计与计算 30
2.3.1 支护危岩 30
2.3.2 支护软弱围岩 32
2.4 喷锚支护 33
2.4.1 结构承载力计算方法 34
2.4.2 支护抗力计算法 37
第三章 隧道岩体变形 42
3.1 概述 42
3.1.1 稳定蠕变 42
3.1.2 不稳定蠕变 43
3.1.3 初期支护后隧道围岩的变形 44
3.2 隧道围岩变形的影响因素 45
3.2.1 隧道设计 45
3.2.2 围岩特性 45
3.2.3 施工方法 45
3.2.4 支护类型及支护时间 46
3.2.5 端面效应 46
3.2.6 爆破震动效应 47
3.2.7 量测温度效应 48
3.2.8 量测误差 49
3.3 变形速率 49
3.3.1 量测间隔时间的计算 50
3.3.2 变形速率的特征 50
3.3.3 变形速率的变化率——隧道围岩变形的二阶导数？（变形加速度） 52
第四章 新奥法量测 55
4.1 量测项目及其分类 55
4.1.1 量测在新奥法设计施工中的意义和作用 55
4.1.2 量测项目及其分类 56
4.2 隧道内目测观察 57
4.2.1 观察目的 57
4.2.2 目测观察内容 57
4.2.3 目测观察中围岩的破坏形态分析 58
4.2.4 利用目测结果修改设计、指导施工 58
4.3 隧道收敛位移量测 60
4.3.1 内空收敛位移量测目的 61
4.3.2 量测设备的选择 61
4.3.3 KM-1型收敛计使用方法 62
4.3.4 监测断面的设置 64
4.3.5 测桩埋设与测线布置 64
4.3.6 量测频度 65
4.3.7 拱顶下沉量 65
4.4 地表下沉量测 67
4.4.1 量测目的 67
4.4.2 量测方法及测点布置 67
4.4.3 量测频度 69
4.4.4 量测数据整理 69
4.5 锚杆抗拔力量测 69
4.5.1 量测目的 69
4.5.2 量测方法 69
4.5.3 注意事项 73
4.5.4 试验要求 73
4.6 锚杆轴向力测定 74
4.6.1 测定锚杆轴向力的目的 74
4.6.2 量测方法与量测设备 74
4.6.3 量测锚杆的布置型式 78
4.6.4 钻孔规格及钻凿要求 79
4.6.5 量测锚杆埋设 79
4.6.6 量测与量测频度 79
4.6.7 量测计算 80
4.6.8 量测结果分析 82
4.7 钢架荷载量测 84
4.7.1 量测的目的 84
4.7.2 量测设备与量测方法 84
4.7.3 压力计安设 90
4.7.4 量测与量测数据分析 90
4.8 围岩内变形量测 91
4.8.1 围岩内变形量测的目的 91
4.8.2 量测设备的选择 91
4.8.3 单点位移计的结构 91
4.8.4 多点位移计的结构与工作原理 93
4.8.5 SW-1型四点位移计安装工艺 94
4.8.6 量测方法与量测频度 96
4.8.7 隧道围岩绝对位移计算方法 97
4.8.8 注意事项 98
4.8.9 利用量测结果判断围岩内变位状态 99
4.9 喷射混凝土层应力的量测 100
4.9.1 喷层应力测量的目的 101
4.9.2 量测方法 101
4.9.3 GHL-2型混凝土应力计 101
4.9.4 GPC-1型频率仪 105
4.9.5 应变砖的制作 108
4.9.6 应变砖埋设 111
4.9.7 喷层应力量测 111
4.9.8 量测结果分析 112
4.10 二次衬砌应力的量测 113
4.10.1 量测目的 113
4.10.2 量测设备与量测方法 113
4.10.3 液压枕 113
4.10.4 二次衬砌应力量测实例 115
4.11 现场量测的规划 116
4.11.1 量测项目的确定 117
4.11.2 量测手段和仪表的选择 119
4.11.3 量测部位的确定和测点的布置 120
4.11.4 量测管理工作 122
第五章 量测数据处理与应用 123
5.1 量测数据的处理 123
5.1.1 数据处理的目的 123
5.1.2 量测数据的散点图和曲线 123
5.1.3 围岩变形——时间关系曲线 123
5.1.4 量测数据的回归分析 124
5.1.5 量测数据处理工程实例 129
5.2 隧道围岩最终位移的预测 137
5.2.1 概述 137
5.2.2 初期变位速度和最终变形量的关系 138
5.2.3 容许变位量 139
5.2.4 容许位移速率 143
5.2.5 稳定情况下的位移及其最终稳定位移预测 143
5.3 利用量测结果修改设计指导施工 146
5.3.1 根据内空变位速度预报险情 146
5.3.2 根据内空变位速度修改设计 147
5.3.3 根据最终变形量修改开挖断面尺寸 147
5.3.4 根据内空变位速度确定二次被覆构筑时机 147
5.3.5 提高围岩类别、节约投资 148
5.3.6 降低围岩类别，加强支护确保工程质量 148
5.4 位移反分析 149
5.4.1 概述 149
5.4.2 虚拟力法 150
5.4.3 位移反分析 150
5.5 应用算例 156
第六章 声波监测技术 159
6.1 概述 159
6.2 声发射技术 159
6.2.1 基本原理 159
6.2.2 声发射检测仪器 160
6.2.3 地音仪 161
6.2.4 岩音频度与岩性的关系 163
6.2.5 岩体破坏程度与岩音频度的关系 163
6.2.6 岩音定位简介 164
6.2.7 发射技术在工程中的应用 167
6.3 声波测试技术 168
6.3.1 基本原理 168
6.3.2 声波的激发方式 170
6.3.3 声波测试设备 171
6.3.4 声波测试的工作方式 174
6.3.5 声波测试中应注意的几个问题 176
6.3.6 声波（弹性波）在岩体中的传播规律 177
6.3.7 声波测试在岩体工程中的应用 178
第七章 超前探测技术在隧道施工中的应用 183
7.1 概述 183
7.1.1 地质雷达的特点及其应用现状 183
7.1.2 探测设备 183
7.1.3 隧道开挖面超前探测的主要内容 184
7.1.4 探测原理及地质雷达方程 185
7.1.5 主要影响因素 186
7.2 探测方法 187
7.2.1 探测方案设计 188
7.2.2 操作方式 188
7.2.3 地质构造识别技术 189
7.3 华蓥山隧道地质雷达超前探测不良地质构造的应用 191
7.3.1 隧道概况 191
7.3.2 地质构造、地层及水文地质条件 191
7.3.3 华蓥山隧道地质雷达探测点的布置 192
7.3.4 地质雷达探测成果 193
参考文献 196