城市地下工程淺埋暗挖地層預(yù)加固理論與實(shí)踐

內(nèi)容概要

　　針對(duì)淺埋暗挖地層預(yù)加固理論研究的薄弱，《城市地下工程淺埋暗挖地層與加固理論與實(shí)踐》進(jìn)行了系統(tǒng)研究，提出了系列新穎觀點(diǎn)。主要包括隧道工作面開挖的地層響應(yīng)規(guī)律、上覆地層結(jié)構(gòu)模型、地層預(yù)加固機(jī)理、工作面穩(wěn)定與失穩(wěn)模式、地層預(yù)加固的力學(xué)行為、地層預(yù)加固結(jié)構(gòu)的作用荷載模式、地層預(yù)加固參數(shù)的設(shè)計(jì)與選擇等?！冻鞘械叵鹿こ虦\埋暗挖地層與加固理論與實(shí)踐》在理論上及實(shí)踐上均有創(chuàng)見，值得廣大從事隧道及地下工程專業(yè)的工作者參考。

作者簡介

　　孔恒，男，1965年2月生，安徽渦陽人，博士（后），高級(jí)工程師，碩士生導(dǎo)師，2006年入選“新世紀(jì)百千萬人才工程”北京市級(jí)入選。2003年博士畢業(yè)于北京交通大學(xué)橋梁與隧道工程專業(yè)，同年進(jìn)入原北京市市政工程總公司（北京市政路橋控股）工作，2005年11月進(jìn)入中國科學(xué)院巖土力學(xué)研究所博士后流動(dòng)站?，F(xiàn)任北京市政路橋控股北京市政集團(tuán)副總工程師，兼任北京市政路橋控股隧道及地下工程專業(yè)委員會(huì)副主任、北京市政集團(tuán)隧道及地下工程專業(yè)委員會(huì)主任。社會(huì)學(xué)術(shù)職務(wù)兼任中國土木工程學(xué)會(huì)隧道及地下工程分會(huì)理事、地下空間專業(yè)委員會(huì)副秘書長、掘進(jìn)機(jī)專業(yè)委員會(huì)（TBM、盾構(gòu)）第一屆委員、中國巖土錨固工程協(xié)會(huì)理事、商務(wù)部對(duì)外援助項(xiàng)目評(píng)審組專家、北京市建筑業(yè)聯(lián)合會(huì)隧道及地下工程專業(yè)委員會(huì)專家、北京市降水工程評(píng)審組專家等。近5年獲“北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各1次，發(fā)明專利2項(xiàng)，發(fā)表論文60余篇，參編各類書籍5部。

書籍目錄

序言前言第1章 緒論1.1 淺埋暗挖法概述1.2 地層預(yù)加固技術(shù)概述1.2.1 地層預(yù)加固技術(shù)的概念1.2.2 地層預(yù)加固技術(shù)分類概述1.3 國內(nèi)外地層預(yù)加固技術(shù)研究現(xiàn)狀1.3.1 淺埋隧道開挖的穩(wěn)定性研究1.3.2 預(yù)加固的作用機(jī)理及加固效果研究1.3.3 預(yù)加固參數(shù)的設(shè)計(jì)理論研究1.4 研究存在的問題及研究方向的提出1.4.1 隧道開挖的地層響應(yīng)規(guī)律1.4.2 地層預(yù)加固的作用機(jī)理1.4.3 地層預(yù)加固的力學(xué)行為1.4.4 地層預(yù)加固的參數(shù)設(shè)計(jì)1.5 本書研究的主要內(nèi)容與方法1.5.1 研究的主要內(nèi)容1.5.2 研究的主要方法、技術(shù)路線和手段參考文獻(xiàn)第2章 城市地下工程淺埋暗挖隧道工作面開挖的地層響應(yīng)2.1 引言2.2 工程概況2.2.1 6標(biāo)段工程概況2.2.2 3A標(biāo)段工程概況2.3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試研究內(nèi)容與測(cè)點(diǎn)布置2.3.1 地層變位測(cè)試2.3.2 圍巖應(yīng)力測(cè)試2.4 工作面開挖的地層變位規(guī)律2.4.1 地層垂直位移的變化2.4.2 地層水平位移的變化2.4.3 地層變位規(guī)律的認(rèn)識(shí)2.5 工作面開挖的圍巖應(yīng)力變化規(guī)律2.5.1 圍巖徑向接觸應(yīng)力2.5.2 孔隙水壓力分布2.5.3 初期支護(hù)格柵鋼架結(jié)構(gòu)內(nèi)力2.5.4 超前支護(hù)體應(yīng)力2.5.5 拱腳與土體的接觸應(yīng)力2.6 淺埋隧道工作面地層的分區(qū)（帶）及認(rèn)識(shí)2.6.1 工作面周圍地層應(yīng)力重分布及地層移動(dòng)的區(qū)域性2.6.2 隧道工作面地層分區(qū)（帶）的認(rèn)識(shí)2.7 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)第3章 淺埋暗挖隧道工作面地層預(yù)加固作用機(jī)理3.1 引言3.2 工作面上覆地層結(jié)構(gòu)的概念3.2.1 工作面上覆地層的拱效應(yīng)3.2.2 工作面上覆地層結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系3.3 隧道工作面上覆地層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析3.3.1 上覆地層結(jié)構(gòu)模型的建立3.3.2 上覆地層結(jié)構(gòu)模型的力學(xué)分析3.3.3 上覆地層結(jié)構(gòu)的平衡條件3.3.4 上覆地層結(jié)構(gòu)模型的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)3.4 隧道工作面上覆地層結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)坍落模式3.4.1 上覆地層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的橢球體概念3.4.2 隧道工作面上覆地層結(jié)構(gòu)失穩(wěn)坍落的橢球體模型3.4.3 橢球體模型的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)3.5 地層預(yù)加固小結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理認(rèn)識(shí)3.5.1 地層預(yù)加固系統(tǒng)的串并聯(lián)模型3.5.2 地層預(yù)加固小結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)3.6 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)第4章 淺埋暗挖隧道工作面地層預(yù)加固的力學(xué)行為4.1 引言4.2 隧道工作面地層預(yù)加固的布置形式與力學(xué)特征4.2.1 地層預(yù)加固的布置形式4.2.2 地層預(yù)加固的力學(xué)行為特征4.3 工作面超前預(yù)加固結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為4.3.1 超前預(yù)加固結(jié)構(gòu)力學(xué)模型的建立4.3.2 超前小導(dǎo)管預(yù)加固結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析4.3.3 超前預(yù)加固結(jié)構(gòu)力學(xué)模型的比較與驗(yàn)證4.4 工作面正面土體穩(wěn)定的塑性極限分析4.4.1 塑性極限分析的基本理論4.4.2 工作面正面土體穩(wěn)定性分析的上限解4.5 工作面正面土體預(yù)加固的力學(xué)行為4.5.1 工作面正面土體預(yù)加固的上限解4.5.2 工作面正面土體預(yù)加固上限解的分析4.6 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)第5章 地層預(yù)加固參數(shù)的設(shè)計(jì)與選擇5.1 引言5.2 工作面拱部超前預(yù)加固參數(shù)分析5.2.1 超前支護(hù)鋼管（注漿管體）直徑5.2.2 超前支護(hù)的鋼管長度5.2.3 超前支護(hù)體的間排距5.2.4 超前支護(hù)體的布置形式5.3 工作面正面土體預(yù)加固參數(shù)分析5.3.1 工作面核心土參數(shù)的有限元分析5.3.2 工作面正面預(yù)支護(hù)參數(shù)分析5.4 工作面超前預(yù)加固結(jié)構(gòu)作用荷載的確定5.4.1 土質(zhì)隧道圍巖壓力的確定方法概述5.4.2 超前預(yù)加固結(jié)構(gòu)作用荷載的確定方法5.5 工作面上覆地層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的判別5.6 地層預(yù)加固參數(shù)的設(shè)計(jì)與選擇5.6.1 工作面地層預(yù)加固參數(shù)的設(shè)計(jì)與選擇原則5.6.2 工作面地層預(yù)加固參數(shù)的設(shè)計(jì)方法5.7 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)第6章 工程應(yīng)用實(shí)例6.1 引言6.2 工程實(shí)例1——復(fù)雜條件下地層大變形隧道施工6.2.1 深圳地鐵一期工程全線淺埋暗挖法標(biāo)段基本概況6.2.2 重點(diǎn)研究標(biāo)段的地質(zhì)概況6.2.3 實(shí)測(cè)的淺埋暗挖隧道工作面的應(yīng)力與變形的一般分析6.2.4 地層預(yù)加固的原始設(shè)計(jì)參數(shù)及存在的問題6.2.5 地層預(yù)加固參數(shù)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)及應(yīng)用6.2.6 地層預(yù)加固的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施及效果監(jiān)測(cè)6.2.7 本節(jié)小結(jié)6.3 工程實(shí)例2——地鐵區(qū)間隧道零距離下穿既有地鐵車站施工6.3.1 工程概況6.3.2 地層預(yù)加固的原始設(shè)計(jì)參數(shù)及存在的問題6.3.3 地層預(yù)加固參數(shù)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)及應(yīng)用6.3.4 工程實(shí)施與效果監(jiān)測(cè)6.3.5 本節(jié)小結(jié)6.4 工程實(shí)例3——砂卵石地層地鐵區(qū)間隧道下穿道路橋梁施工6.4.1 工程概況6.4.2 地層預(yù)加固的原始設(shè)計(jì)參數(shù)及存在的問題6.4.3 地層預(yù)加固參數(shù)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)及應(yīng)用6.4.4 工程實(shí)施與效果監(jiān)測(cè)6.4.5 本節(jié)小結(jié)6.5 工程實(shí)例4——富水軟塑性地層熱力隧道下穿危舊房屋施工6.5.1 工程概況6.5.2 地層預(yù)加固的原始設(shè)計(jì)參數(shù)及存在的問題6.5.3 地層預(yù)加固參數(shù)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與應(yīng)用6.5.4 工程實(shí)施與效果監(jiān)測(cè)6.5.5 本節(jié)小結(jié)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　淺埋暗挖法概述　　21世紀(jì)城市地下工程建設(shè)的高峰時(shí)代已經(jīng)到來。伴隨著我國綜合國力的提高，許多大城市將躋身于國際大都市，其城市現(xiàn)代化建設(shè)正在提速，最能反映這一特征的是，為緩解日益增加的交通壓力而大規(guī)模進(jìn)行的城市地鐵建設(shè)。就目前，我國地鐵在建或已通車運(yùn)營的城市有北京、上海、廣州、深圳、南京、天津、杭州、成都、蘇州、沈陽、西安、青島等，而處在招投標(biāo)或已獲批準(zhǔn)建設(shè)的城市有重慶、哈爾濱、無錫、佛山、鄭州等。另一方面，表征城市基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化水平的地下各類市政管廊也在大規(guī)模地開發(fā)建設(shè)。而囿于經(jīng)濟(jì)性、地層的復(fù)雜多變以及特殊的環(huán)境條件，近年來，在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中一直扮演重要角色的淺埋暗挖技術(shù)，以其對(duì)地層有較強(qiáng)適應(yīng)性和高度靈活性等特點(diǎn)，必將在未來一個(gè)相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)，得到不斷豐富和完善，愈來愈彰顯其在城市地下工程建設(shè)中的重要地位。　　淺埋暗挖技術(shù)始于20世紀(jì)80年代中期，大秦線軍都山鐵路隧道雙線進(jìn)口黃土試驗(yàn)段成功之后，首次于1986年5月至1987年5月，在北京地鐵復(fù)興門折返線工程中應(yīng)用并獲得成功。1987年8月，北京市科委和鐵道部科技司共同組織了淺埋暗挖技術(shù)成果鑒定會(huì)，經(jīng)充分討論取名為“淺埋暗挖法”。這個(gè)名稱定義準(zhǔn)確，既反映了該技術(shù)方法的特點(diǎn)，又明確了其普適意義——適用于各種軟弱地層的地下工程設(shè)計(jì)與施工。之后，以北京地鐵工程為背景總結(jié)形成的“隧道與地鐵淺埋暗挖工法”也被批準(zhǔn)為國家級(jí)工法。

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