泥巴山深埋特长隧道岩体工程问题研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:266

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出版时间:2010-4

价格:70.00元

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isbn号码:9787564306441

丛书系列:

图书标签:

• 隧道工程
• 岩体工程
• 泥巴山隧道
• 特长隧道
• 地质工程
• 工程地质
• 隧道施工
• 岩土工程
• 山区隧道
• 隧道稳定性

泥巴山深埋特长隧道岩体工程问题研究 （本书内容简介） 本书聚焦于泥巴山地区复杂地质环境下特长隧道建设过程中所面临的一系列岩土工程挑战，深入剖析了深埋、高地应力、软弱围岩、瓦斯等多种不利因素对隧道稳定性和施工安全带来的影响，并系统提出了相应的工程对策与技术解决方案。全书以工程实践为基础，结合理论分析与数值模拟，旨在为我国西南山区及类似复杂地质条件的特长隧道工程提供一套成熟、可靠的技术指导体系。 第一章 泥巴山地区地质背景与隧道工程概况 泥巴山地处中国西南横断山脉，地质构造极其复杂，是研究高地应力、高风险岩体工程的典型区域。本章首先对泥巴山地区的地质构造演化、岩性分布及水文地质条件进行详尽的描述。重点介绍了该地区隧道工程的特殊性，包括隧道穿越的主要断裂带、岩溶发育区以及长距离穿越高压、富水地层所带来的工程难题。 通过对已建和在建的几条特长隧道工程案例的梳理，明确了泥巴山隧道工程的主要特征，如超长隧道的通风、排水、人员运输组织，以及复杂地质条件下的设计优化需求。本章为后续章节深入探讨具体工程问题奠定了坚实的区域地质基础和工程背景。 第二章 深埋特长隧道高地应力效应与岩体变形机理 特长隧道往往需要穿越深埋地层，导致围岩长期处于极高的初始地应力状态。本章的核心在于研究高地应力对隧道围岩稳定性的影响机制。 首先，详细阐述了如何利用现场原位应力测试和室内岩石力学实验，精确评估泥巴山地区深埋条件下的三向应力状态。书中引入了基于能量守恒原理和黏弹性理论的围岩应力重分布模型，模拟了在开挖过程中，高应力向临近岩体集中和释放的过程。 重点分析了高地应力作用下岩体的非线性力学行为，包括岩石的蠕变、应力松弛以及潜在的岩爆风险。通过三维有限元（FEM）和离散元（DEM）数值模拟，直观展示了围岩塑性区的发展规律、拱顶下沉量和周边收敛速率，为确定合理的支护强度和预留变形提供了理论依据。 第三章 软弱围岩控制技术与支护结构优化 泥巴山隧道常遇到泥岩、页岩、砂岩互层等地质条件，形成大厚度、低强度、易失稳的软弱围岩。本章集中探讨针对这类特殊围岩的超前地质预报与支护技术。 针对软弱围岩的特点，本书提出了改进的围岩分级标准，侧重于岩体的变形模量和结构面条件的综合评价。在超前地质预报方面，详细介绍了地质雷达（GPR）、地震波法结合钻孔信息进行多尺度、多角度的预报技术，以应对掌子面前方复杂多变的围岩信息。 支护设计方面，本书倡导“以堵代疏，弱化支护”的理念。详细介绍了注浆加固技术在改善软弱围岩强度和减小变形中的应用，包括超前管棚注浆、一次性加固注浆等工艺参数的优化。同时，对新型复合支护结构进行了深入研究，如：高预应力钢拱架、自钻式地质螺杆、喷射混凝土厚度及纤维配比的优化，确保在控制变形的同时，最大限度地利用岩体的自承能力，降低工程成本和缩短工期。 第四章 特长隧道通风、排水与环境控制 特长隧道建设面临的另一大难题是其对通风、排水和环境控制提出的极高要求。 通风技术： 本章基于CFD（计算流体力学）方法，建立了泥巴山特长隧道复杂通风网络的模型。研究了正反向通风、多风井联合通风在不同施工阶段的效率对比，并提出了基于实时瓦斯、CO浓度监测数据的智能通风调节策略，确保施工人员和设备的安全。 排水系统： 鉴于泥巴山地区岩溶发育和断层破碎带富水性强，排水是保障施工连续性的关键。本书系统设计了多级截排水方案，包括超前导渗孔的设计、结构层排水、以及隧道纵坡排水沟的优化布局，重点分析了高水压作用下结构层防水材料的耐久性和抗穿透性。 环境控制： 针对长距离运输和爆破产生的粉尘、有害气体对周边环境的影响，本章提出了隧道内局部除尘、封闭运输系统以及爆破震动控制技术，以实现对环境影响的最小化。 第五章 瓦斯隧道开挖与防突技术研究 泥巴山部分隧道段存在高瓦斯（或低瓦斯煤层）穿越问题，瓦斯突出风险是制约施工进度的重要因素。 本书从地质结构与瓦斯赋存的关系入手，分析了高瓦斯区段的瓦斯地质预测方法，包括钻屑分析、地层含气量测定等。针对瓦斯隧道，详细阐述了“以疏代堵”的瓦斯抽放策略，包括预抽巷道的设计、多层钻孔群的布设与优化，确保在开挖前有效降低掌子面及上部岩体的瓦斯压力。 在施工工艺上，重点研究了小断面、台阶法或CD法（环形断面开挖法）的交替使用，以及优化爆破参数以减少松动块和瓦斯突出的几率。同时，结合国家安全规范，提出了针对性强的防突应急预案和信息化监控系统，确保在突发瓦斯涌出时的快速反应和人员疏散。 第六章 监测预警与信息化施工管理 为实现对泥巴山复杂地质的有效控制，本书强调了全过程信息化监测和智能化的施工管理体系。 监测技术： 本章详细介绍了集成化的结构健康监测系统（SHM），包括位移监测、应力监测和声发射监测的布设密度和数据采集频率。通过对大量监测数据的反演分析，建立了“变形量-时间”的预测模型，明确了不同支护结构允许的极限变形指标，实现了从被动支护到主动预警的转变。 信息化施工： 结合BIM（建筑信息模型）技术，构建了隧道工程的数字化管理平台。将地质模型、设计模型、施工进度、安全监测数据实时集成，实现了施工方案的动态优化、物资调配的可视化管理以及现场问题的快速上报与闭环处理，极大地提升了复杂深埋特长隧道的工程管理效率和安全性。 本书内容全面、技术新颖，理论深度与工程实用性兼备，是隧道与地下工程领域科研人员、设计人员及施工管理者的重要参考资料。

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