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《复杂地质隧道围岩稳定与结构设计理论》以作者近年来从事复杂地质隧道领域的研究成果为主要内容,以复杂隧道围岩稳定与结构设计为主线,系统阐述复杂地质隧道围岩稳定理论体系与结构设计分析方法,详细介绍软岩隧道开挖面变形计算理论、岩溶隧道岩盘水力破坏与衬砌水压力计算理论、寒区隧道洞口段温度场计算理论与围岩弹塑性分析以及强震山区隧道洞口段抗震设计理论等相关研究成果。《复杂地质隧道围岩稳定与结构设计理论》依托具体工程案例,对复杂隧道围岩及结构的设计与施工方面的诸多理论与技术问题进行严密分析,对实际工程有重要的理论指导和参考价。
目录
第一章 绪论 1
第一节 国内外研究现状及发展动态分析 1
一、软岩隧道开挖面稳定性研究现状 1
二、岩溶突水灾害发生机理研究现状 4
三、岩溶衬砌水压力研究现状 6
四、寒区隧道温度场研究现状 10
五、寒区隧道围岩变形研究现状 12
六、强震山区隧道震害研究现状 13
第二节 主要研究内容及其创新性 15
第三节 应用前景分析 16
第二章 软岩隧道开挖面变形计算理论 18
第一节 概述 18
第二节 软岩隧道塌方灾害特征及诱发因素分析 18
一、软岩隧道塌方灾害特征 19
二、软岩隧道塌方灾害分析 19
三、小结 28
第三节 软岩隧道开挖面变形计算方法 28
一、基本假设 28
二、本构方程 29
三、软岩隧道开挖面变形计算公式 31
四、理论计算参数确定 42
五、理论计算结果分析 43
六、小结 46
第四节 软岩隧道开挖面变形响应特征 47
一、分析建模 47
二、不同施工工况对开挖面变形的影响 49
三、不同埋深对开挖面挤出运动的影响 55
四、超前锚杆加固对开挖面变形的影响 57
五、小结 62
第三章 岩溶隧道岩盘水力破坏机制 63
第一节 概述 63
一、突水事故对工程建设和人员造成危害 64
二、突水事故产生地面塌陷和地面沉降 65
三、突水造成隧道周围水资源减少或枯竭 65
四、突水造成水质变差及周围水环境污染 65
第二节 岩溶隧道突水灾害特征及影响因素分析 66
一、岩溶隧道突水灾害特征 67
二、影响岩溶隧道突水灾害因素分析 68
三、小结 74
第三节 岩溶隧道岩盘安全厚度计算方法 74
一、假设条件 74
二、溶腔隐伏洞位于隧道顶部 76
三、溶腔隐伏洞位于隧道底部 83
四、溶腔隐伏洞位于隧道侧部 88
五、算例分析 93
六、小结 95
第四节 岩溶隧道突水发生机理数值分析 96
一、溶腔隐伏洞位于隧道顶部时岩盘安全厚度数值模拟分析 96
二、溶腔隐伏洞位于隧道底部时岩盘安全厚度数值模拟分析 102
三、溶腔隐伏洞位于隧道侧部时岩盘安全厚度数值模拟分析 107
四、小结 111
第四章 岩溶隧道衬砌水压力计算理论 113
第一节 概述 113
第二节 隧道衬砌水压力特征及影响因素分析 114
一、隧道衬砌水压力特征 114
二、影响因素分析 118
三、小结 128
第三节 高水压山岭隧道衬砌水压力计算方法 129
一、隧道衬砌水压力计算基本理论 129
二、高水压山岭隧道衬砌水压力计算方法 132
三、高水压山岭隧道衬砌水压力及涌水量计算分析 141
四、小结 149
第四节 高水压山岭隧道衬砌水荷载及相关问题数值分析 149
一、计算模型及物理力学参数 150
二、计算结果与分析 156
三、小结 167
第五章 寒区隧道洞口段温度场计算理论 169
第一节 概述 169
第二节 冻土隧道冻害特征以及影响因素分析 170
一、隧道冻害统计分析 170
二、冻土隧道冻害分布特征及其分类 176
三、多年冻土隧道冻害防治措施 179
四、小结 181
第三节 多年冻土隧道抗冻设防长度计算方法 181
一、基本假设 181
二、多年冻土隧道横断面温度场解析解 182
三、多年冻土隧道纵断面温度场解析解 192
四、理论计算参数的确定 195
五、理论计算结果分析 196
六、多年冻土隧道抗冻设防长度理论计算长度 199
七、小结 201
第四节 多年冻土隧道温度场分布特征数值模拟 201
一、计算模型 201
二、计算参数 205
三、边界及初始条件 205
四、隧道洞口与山顶温度以及洞口速度荷载 206
五、多年冻土隧道纵向温度场分布特征 206
六、多年冻土隧道横向温度场分布特征 212
七、多年冻土隧道抗冻设防长度 213
八、小结 214
第六章 融化作用下寒区隧道围岩弹塑性分析 216
第一节 概述 216
第二节 多年冻土隧道围岩变形破坏特征及诱发因素分析 217
一、冻土的分布与组成 217
二、融化作用下多年冻土围岩变形破坏形式 221
三、多年冻土隧道围岩变形破坏影响分析 224
四、变形破坏预防控制措施 229
五、小结 230
第三节 融化作用下多年冻土隧道围岩的弹塑性分析 231
一、融化冻土围岩的弹塑性计算模型 231
二、融化冻土围岩的弹塑性问题计算 232
三、围岩与支护结构之间的相互作用 239
四、小结 247
第四节 融化作用下多年冻土隧道围岩变形数值分析 247
一、概述 247
二、计算模型及物理力学参数 248
三、计算结果分析 251
四、小结 257
第七章 强震山区隧道洞口段抗震设计理论 259
第一节 概述 259
第二节 强震山区公路隧道震害特征及影响因素分析 260
一、汶川地震公路震害统计分析 260
二、隧道震害与分类 262
三、小结 269
第三节 强震山区隧道洞口段抗震设防长度计算方法 269
一、基本假设 269
二、隧道结构动力特性研究 270
三、理论计算参数确定 275
四、理论计算结果分析 277
五、小结 279
第四节 强震山区隧道洞口段抗震性能数值模拟 279
一、计算模型 280
二、隧道洞口段地震响应结果与分析 285
三、小结 297
参考文献 2992100433B
可参考岩溶或采空区顶板稳定性分析方法进行评价,顶板岩层厚度只有2-4m,而跨度是7米,只要岩层有裂隙开挖后就会不稳定 隧道围岩分级中隐含了顶板稳定性问题,如:IV级围岩拱部无支护时可产生较大的坍塌;...
具体问题具体分析。 断层的影响程度与断层本身性质有密切关系,一般断层如果宽大,角度不理想,而且含水量大,可定位5级;如果影响不是很大,甚至可以保留3级。3级与5级之间可过渡,也可不必过渡。
是的,隧道围岩分为5级,分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,Ⅰ级最高,一般隧道都是2~5级,很少出现一级围岩的,洞口和洞内断裂带一般为5级,其他地段主要为2~4级!
复杂地质条件下隧道围岩和支护稳定性分析
基于渝湘某高速公路在建隧道工程,结合其洞口段的地形地质、监控量测资料,以DP弹塑性本构模型为基础,建立了有限元数值仿真程序;分析了隧道围岩及支护结构的力学状态和稳定性,为隧道设计和施工提供了指导依据.并简要地提出其防治措施为:偏压浅埋隧道洞口段土体较为松散破碎,施工中应注意扰动及地下水的影响,并适时地对土体进行加固.图7,表1,参6.
基于隧道围岩稳定性的地质预报
通过曼歇2号隧道中导洞开挖中的地质素描和资料收集,依据掌子面和两壁出露的地质体的岩性、节理、岩体结构类型、地质构造特征等综合特征,沿其走向、倾向和倾角的延伸推断工作面短距离前方的地质情况,应用赤平投影分析法对正洞的围岩稳定性和边坡的变形破坏做出定性和定量分析,从而预测两侧正洞的地质情况,对连拱隧道上、下行线正洞的施工予以指导和控制,进而达到短期预报的目的。
内容介绍
郑颖人、朱合华、方正昌、刘怀恒编著的《地下工程围岩稳定分析与设计理论》从力学理论与地下工程设计角度详细阐述了地下工程围岩稳定分析的解析解、数值分析和数值极限分析,包括岩体原岩应力、围岩应力的线弹性分析、弹塑性分析、黏弹塑性分析、弱面体分析、线弹性分析有限元法、弹塑性分析有限元法、结构面分析有限元法、动力分析有限元法、围岩有限元反分析法、地下工程分析软件介绍、有限元极限分析法、隧洞围岩破坏机理、围岩压力理论、隧洞设计方法等内容。
《地下工程围岩稳定分析与设计理论》适用于岩土工程勘察、设计和施工人员,亦可供大专院校相关专业师生使用。
2100433B
《结构振动与稳定》是为土木工程专业本科学生编写的专业基础课教材,主要介绍了结构动力学、工程结构抗震制振和工程结构稳定性等方面的基础知识。全书共分十章,前六章主要介绍结构动力学、抗震与减震制振基础知识,后四章为结构稳定分析基本内容。
《建筑结构抗震设计理论与实例》的特点是理论叙述与设计例题并重,注意基本概念的阐述,辅之以详细的例题示范。《建筑结构抗震设计理论与实例》所附的部分计算机程序,不仅可在《建筑结构抗震设计理论与实例》的教学中使用,亦可用于工程实践和科研工作。作者希望读者通过《建筑结构抗震设计理论与实例》的学习,不仅能掌握结构抗震方面的基本理论和基本方法,而且能熟练运用规范进行各类建筑结构的抗震设计。2100433B