具体描述
《大跨隧道施工力学行为及村砌裂缝产生机理》通俗易懂，实用性强，可供隧道工程界的工程技术人员、科技人员及高校师生阅读。大跨度隧道施工力学行为及衬砌裂缝产生机理是困扰隧道科技工作者的一个难题。作者借助于数值分析，针对工程中常见的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和V级围岩中大跨度单拱和边拱隧道施工的力学行进行了较深入研究。通过研究得到了不同级别围岩中大跨度隧道的合理开挖顺序。隧道渗透水是影响隧道安全运营和结构稳定的主要不利因素，而初砌开裂是引起渗漏水的主要原因。《大跨隧道施工力学行为及村砌裂缝产生机理》结合沙坝隧道分析了倾斜岩层中衬砌开裂机理及其承载能力，并提出了相应的处治措施。
作者简介
目录信息
前言
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外发展现状
1.2.1 大跨度隧道国内外发展现状
1.2.2 衬砌裂缝国内外发展现状
第二章 不同断面大跨度隧道的力学特性
2.1 简述
2.1.1 岩体自重应力
2.1.2 岩体构造应力
2.2 大跨度隧道基本力学特性
2.3 不同断面形式的隧道力学特性
2.3.1 圆形断面隧道的应力分布
2.3.2 椭圆形断面隧道的应力分布
2.3.3 矩形断面隧道的应力分布
2.3.4 卵形断面隧道的应力分布
2.4 扁平率对大跨隧道力学特性影响
2.5 仰拱对大跨隧道力学特性的影响
2.6 小结
第三章 大跨度隧道围岩稳定性分析
3.1 影响隧道围岩稳定的有关因素
3.1.1 地质及地质结构因素
3.1.2 初始应力状态
3.1.3 岩体力学性质因素
3.1.4 地下水影响
3.1.5 工程因素
3.1.6 时间因素
3.2 基于人工神经网络的隧道围岩判别
3.2.1 人工神经网络原理
3.2.2 梅关隧道围岩判别的BP神经网络实现
第四章 大跨度隧道施工方法研究
4.1 大跨度隧道基本施工方法
4.2 大跨度隧道适用施工方法分析评价
4.2.1 全断面法
4.2.2 台阶法
4.2.3 台阶分部开挖法
4.2.4 双侧壁导坑法(眼镜法)
4.2.5 中壁法(CD工法和CRD工法)
4.2.6 施工方法比较
4.3 大跨度隧道施工辅助措施
4.4 小结
第五章 隧道施工数值模拟的思想
5.1 隧道施工过程数值模拟方法
5.1.1 基本模拟思想
5.1.2 实现卸载过程的具体方法
5.2 数值模拟计算方法——拉格朗日差分法
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
6.1 Ⅴ级围岩数值分析模型概况
6.1.1 Ⅴ级围岩上下台阶法开挖支护的动态数值模拟
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
6.1.3 Ⅴ级围岩CD法(中隔壁法)开挖支护的动态数值模拟
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
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
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
6.2.1 Ⅳ级围岩上下台阶法和CD法开挖支护的数值模拟
6.2.2 Ⅲ级围岩上下台阶法和CD法开挖支护的数值模拟
6.2.3 Ⅱ级围岩上下台阶法和CD法开挖支护的数值模拟
6.2.4 两种施工方法的比较
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
7.1 简述
7.2 连拱隧道结构断面形式
7.2.1 连拱隧道结构断面形式
7.2.2 连拱隧道的开挖方式
7.3 双连拱公路隧道不同围岩类别开挖方法的数值模拟
7.3.1 模型的建立
7.3.2 计算模型的选用
7.3.3 计算范围的确定
7.3.4 围岩参数的确定
7.3.5 喷射混凝土参数计算及模型受力计算
7.3.6 Ⅴ级围岩中双联拱隧道施工数值模拟分析
7.3.7 Ⅳ级围岩中双联拱隧道施工数值模拟分析
7.3.8 Ⅲ级围岩中双联拱隧道施工数值模拟分析
7.3.9 Ⅰ级、Ⅱ级围岩施工方法的选择
第八章 爆破震动对隧道的结构影响分析
8.1 国内外研究现状与进展
8.1.1 理论研究
8.1.2 经验判据法
8.1.3 其他判据
8.1.4 现状概述
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
8.3 爆破震动对连拱隧道的中隔墙结构影响分析
8.3.1 隧道的工程概况和地质情况
8.3.2 动力分析模型及参数选定
8.3.3 爆破加载模型的确定
8.3.4 计算结果
第九章 隧道衬砌极限荷载分析
9.1 隧道衬砌上的极限围岩压力
9.1.1 非均质岩体强度
9.1.2 倾斜层状岩层中隧道极限围岩压力
9.2 衬砌结构内力计算
9.2.1 计算模型
9.2.2 拱圈衬砌内力
9.2.3 边墙内力及变形
第十章 衬砌开裂机理及其承载能力分析
10.1 裂缝机理分析
10.1.1 黏结一滑移法
10.1.2 无滑移法
10.1.3 综合分析
10.1.4 缝宽度计算
10.2 断裂理论分析开裂衬砌的稳定性
10.2.1 混凝土断裂理论
10.2.2 受拉伸的Griffith裂纹
第十一章 隧道衬砌裂纹的整治措施
11.1 衬砌裂纹的整治原则
11.2 加固围岩的整治措施
11.2.1 锚固注浆法
11.2.2 深孔压浆法
11.2.3 支挡加固和治水稳固围岩
11.3 加固衬砌的整治措施
11.3.1 喷锚加固裂损衬砌
11.3.2 嵌补衬砌裂纹
11.3.3 钢筋混凝土套拱
11.3.4 拆除重建法
11.3.5 隧道底部加固
11.3.6 增设仰拱
11.4 小结
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
当我翻开这本书时，首先感受到的是一股扑面而来的严谨学术气息。它似乎是多年野外勘察、室内试验和有限元分析的结晶。不同于一些侧重于规范条文讲解的教材，本书更注重“为什么会这样”的机理解释。例如，对于衬砌裂缝的研究，作者没有停留在裂缝出现后的宏观描述，而是追溯到了微观层面的损伤演化机制，探讨了冻融循环、自重固结以及二次衬砌施工引起的应力耦合作用。特别是关于衬砌-围岩界面的非线性接触分析，极大地拓宽了我对结构与环境相互作用的理解。阅读过程中，我感觉自己更像是在参与一个高水平的学术研讨会，与一位经验丰富的教授进行深入的思维碰撞。书中引用的案例分析，尽管专业性很强，但逻辑链条清晰，数据详实，让人信服。对于研究生和致力于提高理论素养的岩土工程师而言，这本书无疑是一本里程碑式的参考资料，它指引我们从“经验工程”向“理论指导的精准工程”转型。
这本书真正体现了“理论指导实践”的精髓。它避免了将复杂的力学原理束之高阁，而是将其转化为可用于解决实际工程难题的有效工具。我个人最受启发的是关于衬砌衬砌裂缝成因的多因素耦合分析。它清晰地阐明了，单点因素控制的传统思维在复杂隧道工程中是多么的片面。无论是水土压力、温度变化、施工扰动，还是材料本身的缺陷，它们都是相互交织的。书中对如何量化这些相互作用的权重，并将其体现在衬砌设计规范的选取上，提供了极具启发性的指导。对于那些希望在理论前沿有所突破的研发人员来说，这本书不仅提供了扎实的理论基础，更指明了未来研究方向的关键节点。总而言之，这是一部值得反复研读，并在实际工作中随时查阅的案头巨著。
坦白说，这本书的阅读体验是需要一定基础的。它并不适合初学者快速扫盲，更像是一部为资深专业人士准备的“工具箱”和“思想库”。我尤其关注了其中关于“大跨度开挖过程中洞周岩体松弛”部分的论述。这部分内容非常细致地探讨了不同岩体级别下，松弛拱的形成速度和范围差异，以及这对初期支护的荷载传递链的影响。书中所展示的应力-应变云图和位移监测数据曲线，生动地说明了理论模型的有效性。我注意到，作者在讨论裂缝控制时，引入了损伤力学和断裂力学的概念，这使得分析深度远超传统的基于强度折减的判断方法。通过这本书，我开始重新审视我们项目部过去在支护设计中可能存在的保守或不足之处。它促使我思考，如何在高地应力、软弱围岩的复杂环境中，设计出既安全可靠又经济合理的衬砌结构。
这本《大跨隧道施工力学行为及衬砌裂缝产生机理》的专业深度令人印象深刻。它不仅仅是对传统隧道工程理论的简单重复，而是深入挖掘了在大跨度、复杂地质条件下，施工过程对结构稳定性和衬砌完整性带来的独特挑战。作者显然花费了大量心血来构建一个能够精确描述地下结构在动态荷载和环境变化下的受力模型。我特别欣赏其中对“施工步序对围岩应力场重分布的影响”的细致分析。许多工程实践中，我们往往只关注最终状态的稳定性，却忽略了从开挖到永久衬砌完成这一系列动态过程中的应力累积效应。书中提出的数值模拟方法，结合了先进的本构模型，使得对拱架、初支和二衬之间的协同作用有了更清晰的认识。对于那些正在处理特长、特深或高水压环境隧道的工程师来说，书中对各种支撑方案的优缺点对比，以及如何基于力学分析来优化支护参数的建议，具有极高的实操价值。它提供了一种自上而下的系统性思维框架，帮助我们预见潜在的风险点，而不是仅仅在问题发生后进行被动处理。
这本书的结构安排非常巧妙，它将理论推导、模型构建和工程实践紧密地编织在一起。让我眼前一亮的，是关于“衬砌初期受力状态与长期服役性能预测”之间的桥接工作。很多时候，我们只关心开挖初期的安全，却对运营期（比如几十年后）的结构退化缺乏系统的预测工具。这本书提供了一种基于累积损伤累进破坏的长期预测框架，尽管计算过程复杂，但其提供的安全裕度评估却是无可替代的。此外，书中对“监测数据反演与模型修正”方法的介绍，也极大地提升了工程的适应性和智能化水平。通过将实测数据融入数值模型，我们可以实时校核设计的合理性，并对后续的施工阶段进行预警。这种闭环反馈机制，是现代大型地下工程管理中不可或缺的一环，作者对此的阐述清晰而富有洞察力。
