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第1章 绪论1

1.1隧道及地下工程基本概念1

1.2隧道及地下工程的分类及作用2

1.2.1隧道工程的分类及作用2

1.2.2地下工程的分类及作用5

1.3隧道及地下工程的发展历程6

1.3.1隧道及地下工程的发展历史6

1.3.2我国隧道及地下工程的发展概况7

1.3.3国外隧道及地下工程的发展概况9

1.4本课程的研究内容及任务10

习题10

第2章 隧道及地下工程特性及利用形态11

2.1隧道及地下工程的特性11

2.1.1工程特性11

2.1.2空间特性12

2.1.3经济性及可持续性12

2.1.4隧道及地下工程的优缺点13

2.2隧道及地下工程的利用形态14

习题18

第3章 隧道及地下工程选址与方案比选19

3.1规划原则19

3.2调查和勘测19

3.2.1调查19

3.2.2勘测22

3.3隧道工程选址及方案比选24

3.3.1位置选择24

3.3.2方案比较35

3.3.3隧道洞口位置的选定39

3.4其他地下工程选址41

3.4.1地下铁道选址41

3.4.2地下（商业）街、地下停车场选址43

3.4.3伴随科学技术发展而利用的地下工程选址43

3.4.4防御和减少灾害的地下设施选址45

习题45

第4章 隧道及地下工程平、纵断面设计47

4.1铁路隧道平、纵断面设计47

4.1.1平面设计47

4.1.2纵断面设计48

4.2公路隧道平、纵断面设计52

4.2.1平面设计52

4.2.2纵断面设计53

4.2.3连接线54

4.3其他地下工程平、纵断面设计55

4.3.1地下铁道55

4.3.2地下街57

4.3.3地下停车场58

4.3.4地下综合体60

4.3.5地下共同沟63

习题64

第5章 隧道及地下工程结构构造65

5.1隧道洞身衬砌65

5.1.1衬砌类型65

5.1.2衬砌结构构造67

5.1.3衬砌的一般构造要求73

5.2明洞84

5.2.1拱式明洞84

5.2.2棚洞86

5.3隧道洞口景观与结构88

5.3.1隧道洞口景观设计原则89

5.3.2隧道洞门分类90

5.4隧道附属建筑物97

5.4.1通风建筑物97

5.4.2避车洞100

5.4.3防排水建筑物102

5.4.4电缆槽及高低压供电108

5.4.5伸缩缝、沉降缝与施工缝109

5.5其他地下工程结构构造110

习题117

第6章 隧道及地下工程的地质环境119

6.1概述119

6.2围岩的工程性质120

6.2.1岩体的变形特性121

6.2.2循环荷载作用下岩体的变形特性122

6.2.3岩体的强度122

6.2.4岩体的流变特性125

6.2.5岩体结构分类及其破坏特征126

6.3围岩的初始应力场127

6.3.1围岩初始应力场的组成128

6.3.2初始应力场的变化规律128

6.3.3围岩初始应力场的确定方法131

6.4地下洞室围岩分级的影响因素和指标136

6.4.1影响围岩稳定性的主要因素136

6.4.2围岩分级（类）的因素指标及其选择137

6.4.3围岩分级（类）的发展方向140

6.5国内外主要地下工程围岩分级（类）标准141

习题145

第7章 隧道及地下结构设计原理与方法147

7.1概述147

7.2隧道及地下结构的设计原则与设计内容148

7.2.1隧道及地下结构的形式的选择148

7.2.2围岩与支护结构的相互作用机理151

7.2.3支护结构的基本要求155

7.2.4地下结构的设计内容157

7.3隧道及地下结构体系的计算模型158

7.3.1建立计算模型的原则158

7.3.2常用的计算模型159

7.4围岩压力161

7.4.1围岩压力分类162

7.4.2确定围岩松动压力的方法164

7.5隧道及地下结构体系设计计算方法170

7.5.1结构力学方法170

7.5.2岩体力学方法181

7.5.3以围岩分级为基础的经验设计方法182

7.5.4监控设计方法185

7.6隧道及地下结构有限元分析187

习题196

第8章 隧道及地下工程的施工方法197

8.1隧道及地下工程施工概述197

8.1.1隧道及地下工程施工的基本概念197

8.1.2隧道及地下工程施工的特点197

8.1.3隧道及地下工程施工方法及其选择199

8.1.4隧道及地下工程施工技术的发展200

8.2开挖、钻爆和装渣运输201

8.2.1开挖方法及掘进方式201

8.2.2爆破施工技术208

8.2.3装渣运输方法229

8.3新奥法230

8.3.1新奥法的概念与原则230

8.3.2新奥法理论要点及施工要点231

8.3.3新奥法适用范围232

8.4新意法233

8.4.1新意法概念233

8.4.2相关概念234

8.4.3新意法隧道设计施工程序234

8.4.4新意法与新奥法的比较234

8.5其他施工方法236

8.5.1浅埋暗挖法236

8.5.2挪威法239

8.5.3明挖法241

8.5.4盖挖法246

8.5.5掘进机法247

8.5.6盾构法249

8.5.7沉管法252

8.5.8顶进法255

8.6施工监控量测与信息反馈257

8.6.1量测元件及仪器257

8.6.2现场监控量测设计263

8.6.3量测数据的反馈269

8.7超欠挖与塌方271

8.7.1超挖与欠挖271

8.7.2塌方274

8.8防排水与通风防尘措施277

8.8.1地下水控制277

8.8.2通风282

8.8.3防尘285

8.9支护措施286

8.9.1预支护措施286

8.9.2初期支护措施292

8.9.3二次衬砌297

8.9.4辅助坑道298

习题301

第9章 隧道施工组织设计与施工管理302

9.1隧道施工组织设计302

9.1.1隧道各阶段施工组织设计的内容302

9.1.2隧道实施性施工组织设计编制依据、原则及程序304

9.1.3隧道施工前的准备工作305

9.1.4施工进度计划306

9.1.5施工组织设计案例309

9.2隧道施工管理320

9.2.1隧道施工计划编制320

9.2.2隧道施工技术管理321

9.2.3隧道施工质量管理323

9.2.4隧道施工经济管理325

9.2.5隧道施工安全管理327

习题327

第10章 隧道及地下工程养护维修328

10.1隧道养护维修概述328

10.1.1隧道及地下工程养护维修基本概念328

10.1.2隧道及地下工程病害现状328

10.1.3隧道养护面临的问题330

10.1.4隧道病害检查330

10.1.5隧道病害的原因334

10.1.6隧道病害维修养护原则336

10.1.7养护及维修措施336

10.1.8安全性及稳定性评价337

10.2隧道档案的建立338

10.3隧道水害及整治措施341

10.3.1水害的种类及其危害341

10.3.2水害产生的原因342

10.3.3水害的分级343

10.3.4水害的整治措施343

10.4衬砌裂损及整治措施348

10.4.1衬砌裂损的类型348

10.4.2衬砌裂损的特点351

10.4.3衬砌开裂的分级352

10.4.4衬砌裂损的整治措施353

10.5衬砌侵蚀及整治措施356

10.5.1衬砌侵蚀的种类及危害356

10.5.2衬砌侵蚀的分级357

10.5.3混凝土侵蚀的整治措施357

10.6隧道冻害及整治措施359

10.7地震后隧道维修措施362

习题366

第11章 高速铁路隧道及大断面隧道367

11.1概述367

11.1.1高速铁路及大断面隧道概念367

11.1.2高速铁路隧道及大断面隧道的特点368

11.2高速铁路隧道空气动力学问题369

11.2.1主要空气动力学效应369

11.2.2瞬变压力370

11.2.3微气压波371

11.3高速铁路隧道缓解气动效应设计372

11.4大断面隧道设计375

习题381

第12章 施工机械382

12.1装渣机械382

12.2运输机械383

12.3凿岩台车384

12.4喷锚机械386

12.5衬砌模板台车388

12.6全断面隧道掘进机391

12.7臂式隧道掘进机393

12.8盾构机械395

12.8.1分类、特点及适用范围395

12.8.2机械化盾构的主要结构及工作原理398

习题405

参考文献407