《隧道值构掘进土力学（国家973项目研究成果）》是“973”项目子课题“盾构掘进界面失稳研究”部分研究成果的汇编。全书分为4篇。第1篇从土工工程角度介绍盾构施工的概况；第2篇介绍土力学的基础理论，包括大变形分析、土力学的控制方程、土体的本构模型、土力学中的稳定性问题、强度理论和渗流理论等；第3篇概述盾构掘进界面稳定性和地表沉降分析的一些基本方法，介绍盾构掘进界面的失稳和地表隆沉的数值方法和结果，包括强度折减安全系数法和遗传规划法、考虑刀盘开口面积的掘进面稳定性分析以及用于盾构掘进界面的失稳分析的FLAC3D程序fish语句流等；第4篇介绍渗流情况下盾构掘进界面的失稳分析数值方法、垂直条分法，考虑泥浆渗透的掘进面稳定性分析，实施超前注浆管棚支护的隧道掘进面稳定机理，盾构掘进速度对隧道掘进面稳定性的影响等。

《隧道值构掘进土力学（国家973项目研究成果）》可作为桥梁与隧道工程专业的研究生教材，也可作为隧道盾构施工相关技术人员和科研人员的参考书。 2100433B

作　者：张义同 等 著 丛 书 名：出 版 社：天津大学出版社ISBN：9787561837290 出版时间：2010-10-01 版　次：1 页　数：286 装　帧：平装 开　本：16开 所属分类：图书 > 教材教辅 > 研究生

图书 > 建筑 > 土力学、地基基础工程

《隧道盾构掘进土力学(国家"973"项目研究成果)》是“973”项目子课题“盾构掘进界面失稳研究”部分研究成果的汇编。全书分为4篇。第1篇从土工工程角度介绍盾构施工的概况；第2篇介绍土力学的基础理论，包括大变形分析、土力学的控制方程、土体的本构模型、土力学中的稳定性问题、强度理论和渗流理论等；第3篇概述盾构掘进界面稳定性和地表沉降分析的一些基本方法，介绍盾构掘进界面的失稳和地表隆沉的数值方法和结果，包括强度折减安全系数法和遗传规划法、考虑刀盘开口面积的掘进面稳定性分析以及用于盾构掘进界面的失稳分析的FIAC3D程序fish语句流等；第4篇介绍渗流情况下盾构掘进界面的失稳分析数值方法、垂直条分法，考虑泥浆渗透的掘进面稳定性分析，实施超前注浆管棚支护的隧道掘进面稳定机理，盾构掘进速度对隧道掘进面稳定性的影响等。

《隧道盾构掘进土力学(国家"973"项目研究成果)》可作为桥梁与隧道工程专业的研究生教材，也可作为隧道盾构施工相关技术人员和科研人员的参考书。

第1篇 盾构施工简介

第1章 盾构法施工概述

1.1 隧道施工的发展历史

1.2 盾构施工简介

第2章 盾构的基本结构和分类

2.1 盾构的基本结构

2.2 盾构的分类

第3章 盾构施工的事故举例及施工发展趋势

3.1 盾构施工事故举例

3.2 盾构施工的发展趋势

参考文献

第2篇 土力学的基础理论

第4章 大变形分析

4.1 变形、运动和变形梯度

4.2 微体积和微面积的变化

4.3 微线段的变形——伸长和剪切

4.4 变形梯度张量的极分解与刚体转动

4.5 应变张量

4.6 运动分析

第5章 土力学控制方程

5.1 质量守恒

5.2 动量和动量矩守恒

5.3 Cauchy公式和Cauchy应力

5.4 控制方程

5.5 名义应力张量

5.6 Lagrange型控制方程

5.7 共轭应力张量

第6章 土体的弹塑性本构模型

6.1 屈服条件的一般形式

6.2 加载曲面和加载准则

6.3 Drucker公设

6.4 弹塑性本构方程

第7章 土力学中的稳定性问题与强度理论

7.1 土体和岩石的应变软化行为与应变局部化

7.2 沙土中的剪切带分析

7.3 土体的Mohr-Coulomb强度理论

第8章 渗流理论

8.1 地下水的贮存形式

8.2 地下水运动规律

8.3 渗透力与渗透变形

8.4 渗流基本微分方程

参考文献

第3篇 盾构掘进界面稳定性和地表隆降分析

第9章 概述

9.1 掘进面失稳研究方法

9.2 盾构掘进中的地表隆起和沉降

9.3 地表沉降分析方法

第10章 均匀土层掘进面的稳定性分析

10.1 确定均匀土层掘进面极限支护压力

10.2 沙土地层掘进面稳定性数值模拟计算与分析

10.3 黏土地层掘进面稳定性数值模拟计算与分析

10.4 本章小结

第11章 多层土层盾构隧道掘进面的稳定性分析

11.1 多层土层掘进面稳定性的数值分析

11.2 掘进面支护压力大小对围岩变形的影响规律研究

11.3 掘进面稳定性影响因素敏感性分析

11.4 多层土层掘进面极限支护压力计算模型

11.5 本章小结

第12章 盾构隧道掘进面稳定的强度折减安全系数法

12.1概述

12.2 强度折减法介绍

12.3 工程算例概况

12.4 强度折减法确定掘进面稳定的可行性

12.5 影响稳定安全系数的参数敏感性分析

12.6 本章小结

第13章 基于遗传规划的盾构隧道掘进地表最大沉降预测

13.1 遗传规划算法及其特点和结构

13.2 初始群体的形成

13.3 适应度的评价方法及基本算子

13.4 验证遗传规划非线性回归的可行性

13.5 盾构隧道掘进引起地表沉降的遗传规划模型

13.6 本章小结

第14章 考虑刀盘开口面积的掘进面稳定性分析

14.1 刀盘设计

14.2 考虑开口作用下掘进面稳定性数值模拟

14.3 掘进面稳定性影响因素敏感性分析

14.4 本章小结

第15章 盾构隧道掘进面稳定性分析的软件集成

15.1 系统总体设计构思

15.2 系统的主要功能

15.3 系统操作说明

15.4 工程实例

15.5 本章小结

附录：盾构隧道掘进面支护压力预测的fish语言

参考文献

第4篇 考虑渗流的掘进面稳定性分析

第16章 沙土地层掘进面失稳分析

16.1 计算模型与材料参数

16.2 影响隧道掘进面稳定性的因素分析

16.3 沙土地层掘进面变形与破坏规律

第17章 黏土地层掘进面失稳分析

17.1 计算模型与材料参数

17.2 影响隧道掘进面稳定性的因素分析

17.3 黏土地层掘进面变形与破坏规律

第18章 掘进面稳定分析的垂直条分法

18.1 垂直条分法

18.2 分层土上覆土压力计算

18.3 渗流分析

18.4 支护力估算

18.5 数值分析

18.6 工程实例分析

18.7 本章小结

第19章 泥浆渗透对泥水盾构掘进面稳定性的影响

19.1 泥水盾构掘进面稳定机理

19.2 考虑泥浆渗透的掘进面稳定性分析

19.3 工程实例

19.4 本章小结

第20章 实施超前注浆管棚支护的隧道掘进面稳定性分析

20.1 隧道超前预支护技术

20.2 实施管棚支护的掘进面稳定极限分析

20.3 工程实例分析

20.4 本章小结

第21章考虑盾构掘进速度的隧道掘进面稳定分析

21.1 稳态条件下的流体流动

21.2 考虑盾构掘进速度的渗流分析

21.3 考虑盾构掘进速度的掘进面稳定机理

21.4 本章小结2100433B

隧道掘进与矿山平巷掘进方法基本相同，但与矿山平巷掘进方法相比，其特点是：

①隧道断面尺寸较大，其高度和跨度一般在8.0 m左右，双线隧道跨度大于10.0m，要求在爆破作业中尽量减少爆破对围岩的破坏。

②隧道多处在地质条件复杂多变地段，尤其对于浅埋隧道（埋深小于2倍跨度的隧道），岩石风化破碎，受裂隙水和地表水影响较大。因此，应充分考虑岩层的节理、裂隙、软弱夹层、滴漏水等对钻孔和爆破效果的影响。

③隧道服务年限长，造价昂贵，且维修和养护时常需中断、停止隧道的使用，这对运营很不利，因此在施工中必须确保良好的工程质量。

④隧道爆破对钻孔质量要求高。既要使隧道方向正确，满足精度要求，又要使爆破后隧道断面达到设计标准，不允许欠挖和超挖过大。因此，必须保证钻孔位置、方向和深度准确，才能达到设计开挖要求。