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第一章 隧道新奥法设计简介5

1.1 设计方法和设计阶段5

1.1.1 设计方法5

1.1.2 设计阶段5

1.1.3 新奥法的设计程序5

1.2 施工前预设计简介7

1.2.1 隧道断面设计7

1.2.2 隧道衬砌设计10

1.2.3 预留变形量13

1.2.4 选择施工方法与施工顺序14

1.3 信息反馈修正设计14

1.3.1 信息反馈设计的基本要求14

1.3.2 施工信息的应用15

1.3.3 信息反馈修正设计的内容15

1.3.4 设计参数的修改或认定16

1.4 辅助施工措施设计简介17

1.4.1 辅助施工措施的适用范围17

1.4.2 辅助施工措施的主要手段18

1.4.3 超前锚杆和超前小钢管18

1.4.4 管棚加强支护19

1.4.5 地面砂浆锚杆20

1.4.6 小导管周壁预注浆21

第二章 新奥法的初期支护——喷锚支护23

2.1 喷锚支护的作用原理23

2.1.1 喷层的力学作用24

2.1.2 锚杆的力学作用26

2.2 锚杆设计与计算27

2.2.1 支护均质层状软岩27

2.2.2 支护块状围岩28

2.2.3 加固裂隙围岩29

2.3 喷射混凝土设计与计算30

2.3.1 支护危岩30

2.3.2 支护软弱围岩32

2.4 喷锚支护33

2.4.1 结构承载力计算方法34

2.4.2 支护抗力计算法37

第三章 隧道岩体变形42

3.1 概述42

3.1.1 稳定蠕变42

3.1.2 不稳定蠕变43

3.1.3 初期支护后隧道围岩的变形44

3.2 隧道围岩变形的影响因素45

3.2.1 隧道设计45

3.2.2 围岩特性45

3.2.3 施工方法45

3.2.4 支护类型及支护时间46

3.2.5 端面效应46

3.2.6 爆破震动效应47

3.2.7 量测温度效应48

3.2.8 量测误差49

3.3 变形速率49

3.3.1 量测间隔时间的计算50

3.3.2 变形速率的特征50

3.3.3 变形速率的变化率——隧道围岩变形的二阶导数？（变形加速度）52

第四章 新奥法量测55

4.1 量测项目及其分类55

4.1.1 量测在新奥法设计施工中的意义和作用55

4.1.2 量测项目及其分类56

4.2 隧道内目测观察57

4.2.1 观察目的57

4.2.2 目测观察内容57

4.2.3 目测观察中围岩的破坏形态分析58

4.2.4 利用目测结果修改设计、指导施工58

4.3 隧道收敛位移量测60

4.3.1 内空收敛位移量测目的61

4.3.2 量测设备的选择61

4.3.3 KM-1型收敛计使用方法62

4.3.4 监测断面的设置64

4.3.5 测桩埋设与测线布置64

4.3.6 量测频度65

4.3.7 拱顶下沉量65

4.4 地表下沉量测67

4.4.1 量测目的67

4.4.2 量测方法及测点布置67

4.4.3 量测频度69

4.4.4 量测数据整理69

4.5 锚杆抗拔力量测69

4.5.1 量测目的69

4.5.2 量测方法69

4.5.3 注意事项73

4.5.4 试验要求73

4.6 锚杆轴向力测定74

4.6.1 测定锚杆轴向力的目的74

4.6.2 量测方法与量测设备74

4.6.3 量测锚杆的布置型式78

4.6.4 钻孔规格及钻凿要求79

4.6.5 量测锚杆埋设79

4.6.6 量测与量测频度79

4.6.7 量测计算80

4.6.8 量测结果分析82

4.7 钢架荷载量测84

4.7.1 量测的目的84

4.7.2 量测设备与量测方法84

4.7.3 压力计安设90

4.7.4 量测与量测数据分析90

4.8 围岩内变形量测91

4.8.1 围岩内变形量测的目的91

4.8.2 量测设备的选择91

4.8.3 单点位移计的结构91

4.8.4 多点位移计的结构与工作原理93

4.8.5 SW-1型四点位移计安装工艺94

4.8.6 量测方法与量测频度96

4.8.7 隧道围岩绝对位移计算方法97

4.8.8 注意事项98

4.8.9 利用量测结果判断围岩内变位状态99

4.9 喷射混凝土层应力的量测100

4.9.1 喷层应力测量的目的101

4.9.2 量测方法101

4.9.3 GHL-2型混凝土应力计101

4.9.4 GPC-1型频率仪105

4.9.5 应变砖的制作108

4.9.6 应变砖埋设111

4.9.7 喷层应力量测111

4.9.8 量测结果分析112

4.10 二次衬砌应力的量测113

4.10.1 量测目的113

4.10.2 量测设备与量测方法113

4.10.3 液压枕113

4.10.4 二次衬砌应力量测实例115

4.11 现场量测的规划116

4.11.1 量测项目的确定117

4.11.2 量测手段和仪表的选择119

4.11.3 量测部位的确定和测点的布置120

4.11.4 量测管理工作122

第五章 量测数据处理与应用123

5.1 量测数据的处理123

5.1.1 数据处理的目的123

5.1.2 量测数据的散点图和曲线123

5.1.3 围岩变形——时间关系曲线123

5.1.4 量测数据的回归分析124

5.1.5 量测数据处理工程实例129

5.2 隧道围岩最终位移的预测137

5.2.1 概述137

5.2.2 初期变位速度和最终变形量的关系138

5.2.3 容许变位量139

5.2.4 容许位移速率143

5.2.5 稳定情况下的位移及其最终稳定位移预测143

5.3 利用量测结果修改设计指导施工146

5.3.1 根据内空变位速度预报险情146

5.3.2 根据内空变位速度修改设计147

5.3.3 根据最终变形量修改开挖断面尺寸147

5.3.4 根据内空变位速度确定二次被覆构筑时机147

5.3.5 提高围岩类别、节约投资148

5.3.6 降低围岩类别，加强支护确保工程质量148

5.4 位移反分析149

5.4.1 概述149

5.4.2 虚拟力法150

5.4.3 位移反分析150

5.5 应用算例156

第六章 声波监测技术159

6.1 概述159

6.2 声发射技术159

6.2.1 基本原理159

6.2.2 声发射检测仪器160

6.2.3 地音仪161

6.2.4 岩音频度与岩性的关系163

6.2.5 岩体破坏程度与岩音频度的关系163

6.2.6 岩音定位简介164

6.2.7 发射技术在工程中的应用167

6.3 声波测试技术168

6.3.1 基本原理168

6.3.2 声波的激发方式170

6.3.3 声波测试设备171

6.3.4 声波测试的工作方式174

6.3.5 声波测试中应注意的几个问题176

6.3.6 声波（弹性波）在岩体中的传播规律177

6.3.7 声波测试在岩体工程中的应用178

第七章 超前探测技术在隧道施工中的应用183

7.1 概述183

7.1.1 地质雷达的特点及其应用现状183

7.1.2 探测设备183

7.1.3 隧道开挖面超前探测的主要内容184

7.1.4 探测原理及地质雷达方程185

7.1.5 主要影响因素186

7.2 探测方法187

7.2.1 探测方案设计188

7.2.2 操作方式188

7.2.3 地质构造识别技术189

7.3 华蓥山隧道地质雷达超前探测不良地质构造的应用191

7.3.1 隧道概况191

7.3.2 地质构造、地层及水文地质条件191

7.3.3 华蓥山隧道地质雷达探测点的布置192

7.3.4 地质雷达探测成果193

参考文献196