特大跨度隧道工程施工關鍵技術研究

目錄
前言
第1章 特大跨度隧道工程特征 1
1.1 特大跨度隧道界定 1
1.2 特大跨度隧道構造特點 2
1.2.1 隧道斷面扁平 2
1.2.2 隧道臨時支護措施多 2
1.2.3 隧道襯砌荷載復雜 3
1.3 特大跨度隧道施工特點 7
1.3.1 特大跨度隧道施工方法 7
1.3.2 隧道分步施工對荷載的影響 8
1.4 隧道工程地質特點 10
第2章 特大跨度隧道施工工法選取 12
2.1 施工工法研究內容 12
2.2 影響工法的主控因素 13
2.3 隧道施工工法理論模型構建 14
2.3.1 總體思路 14
2.3.2 模型構建方法與步驟 14
2.3.3 模型不同工況分析 18
2.4 主控因素對隧道穩(wěn)定性的影響規(guī)律 26
2.4.1 隧道圍巖穩(wěn)定狀態(tài)量化 26
2.4.2 主控因素的影響規(guī)律 30
2.5 特大跨度隧道施工工法選取判據(jù) 31
2.5.1 隧道圍巖穩(wěn)定性指標表述 31
2.5.2 隧道圍巖穩(wěn)定標準 31
2.5.3 考慮其他影響因素的修正 33
2.5.4 隧道施工工法選取判據(jù) 34
2.6 工程實例 35
第3章 隧道施工過程中工法轉換與控制 38
3.1 雙側壁導坑法與CRD法的差異性 38
3.1.1 隧道橫斷面布設 38
3.1.2 隧道縱向布設 40
3.1.3 工程圍巖穩(wěn)定性控制差異性 42
3.2 雙側壁導坑法和CRD法轉化模式 50
3.2.1 雙側壁導坑法向CRD法轉換 50
3.2.2 CRD法向雙側壁導坑法轉換 53
3.2.3 隧道施工不同轉換模式組合 55
3.3 工法轉換控制方法 56
3.3.1 控制內容與方法 56
3.3.2 施工漸變始態(tài)判斷方法 56
3.3.3 施工漸變長度指標 62
3.4 工程應用 63
3.4.1 施工漸變始態(tài)判斷 64
3.4.2 施工漸變長度計算 69
第4章 特大跨度隧道分步施工松散荷載計算方法 70
4.1 現(xiàn)行松散荷載計算方法與評價分析 70
4.1.1 現(xiàn)行計算方法 70
4.1.2 現(xiàn)行計算方法的適用性 72
4.2 特大跨度隧道分步施工松散荷載特征 73
4.2.1 巖石破壞過程模擬 73
4.2.2 一般斷面隧道松散荷載模擬 75
4.2.3 特大跨度隧道分步施工松散荷載模擬 77
4.3 深埋條件下隧道分步施工松散荷載計算方法 79
4.3.1 基本思路與理論前提 79
4.3.2 主體內容 80
4.3.3 雙側壁導坑法分步荷載計算 85
4.3.4 CD法分步荷載計算 88
4.4 淺埋條件下隧道分步施工松散荷載計算方法 90
4.4.1 隧道深淺埋臨界值界定 90
4.4.2 淺埋隧道松散荷載計算 90
4.5 工程示例 97
4.5.1 工程示例一 97
4.5.2 工程示例二 100
第5章 連拱隧道中墻偏壓機理與施工影響 103
5.1 中墻偏壓的力學機理 103
5.1.1 中墻頂部偏壓的力學機理 104
5.1.2 中墻下部偏壓的力學機理 105
5.2 中墻偏壓分類與分步施工時中墻偏壓分析 107
5.2.1 中墻偏壓分類 107
5.2.2 特大跨度連拱隧道分步施工時中墻偏壓分析 107
5.3 地層偏壓下隧道施工順序優(yōu)化 109
5.3.1 施工順序和分析 110
5.3.2 不同施工順序比較 111
5.3.3 地層偏壓下施工優(yōu)化方案建議 118
5.4 施工偏壓下隧道施工順序優(yōu)化 119
5.4.1 施工順序和分析 119
5.4.2 不同施工順序比較 120
5.4.3 施工偏壓下施工優(yōu)化方案建議 131
第6章 貫通節(jié)理巖體隧道圍巖穩(wěn)定性分析方法 133
6.1 DDA方法在隧道穩(wěn)定分析中的適用性分析 133
6.1.1 DDA方法基本理論 133
6.1.2 隧道塌方的DDA方法分析與相似試驗對比 135
6.2 隧道節(jié)理展布特征及產(chǎn)狀參數(shù) 137
6.2.1 節(jié)理巖體特征指標 137
6.2.2 隧道節(jié)理展布特征參數(shù)與產(chǎn)狀參數(shù)的關系 141
6.2.3 隧道節(jié)理特征指標采集與處理示例 144
6.3 隧道圍巖變形破壞特征 145
6.3.1 隧道圍巖變形破壞過程 145
6.3.2 隧道破壞形態(tài)特征 150
6.4 隧道圍巖穩(wěn)定性評價方法 152
6.4.1 節(jié)理巖體隧道圍巖穩(wěn)定性表述 152
6.4.2 強度折減法與突變理論基本原理 154
6.4.3 強度折減法-位移突變理論分析模型 159
6.5 工程實例分析 162
6.5.1 隧道模型計算 162
6.5.2 隧道位移分布特征 163
6.5.3 圍巖穩(wěn)定性分析結果 165
第7章 斷續(xù)節(jié)理巖體隧道圍巖穩(wěn)定性分析方法 168
7.1 非連續(xù)變形分析計算程序分析 168
7.1.1 虛節(jié)理 168
7.1.2 虛節(jié)理力學參數(shù) 170
7.1.3 斷續(xù)節(jié)理擴展特征分析 171
7.2 斷續(xù)節(jié)理巖體采用的強度準則 172
7.2.1 斷續(xù)節(jié)理巖體擴展貫通強度準則 172
7.2.2 Jennings強度準則處理 173
7.2.3 *大抗拉強度準則處理 175
7.3 斷續(xù)節(jié)理擴展算法實現(xiàn)與算例 177
7.3.1 斷續(xù)節(jié)理開裂算法實現(xiàn) 177
7.3.2 斷續(xù)節(jié)理巖體剪切試驗計算校驗 179
7.3.3 完整巖石試件開裂模擬 181
7.4 工程應用 186
7.4.1 計算模型 186
7.4.2 位移分析與結果 187
參考文獻 189