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第1章 绪论1

本章知识点1

1.1 隧道的概念及种类1

1.1.1 隧道的概念1

1.1.2 隧道的分类1

1.2 我国隧道工程的发展4

1.2.1 隧道工程的现状4

1.2.2 我国隧道工程的发展前景6

小结及学习指导7

思考题与习题7

第2章 隧道工程地质环境及围岩分级8

本章知识点8

2.1 隧道围岩的概念8

2.2 岩体的基本工程性质8

2.2.1 岩体的变形特性9

2.2.2 岩体的强度11

2.2.3 岩体的初始应力状态13

2.3 围岩的稳定性14

2.3.1 研究围岩稳定性的意义14

2.3.2 影响围岩稳定性的因素14

2.4 隧道围岩分级17

2.4.1 概述17

2.4.2 围岩分级方法17

2.4.3 我国铁路隧道围岩分级方法20

小结及学习指导27

思考题与习题27

第3章 隧道工程勘测设计28

本章知识点28

3.1 隧道工程勘测28

3.1.1 自然地理概况调查29

3.1.2 地质调查30

3.1.3 环境调查30

3.1.4 气象调查31

3.2 隧道位置的选择31

3.2.1 越岭线上隧道位置的选择32

3.2.2 河谷线上隧道位置的选择33

3.2.3 地质条件对隧道位置的影响34

3.3 隧道洞口位置的选择37

3.3.1 选择洞口位置的原则37

3.3.2 洞口平面及纵断面设计39

3.4 隧道平、纵断面设计41

3.4.1 隧道平面设计42

3.4.2 隧道纵断面设计42

小结及学习指导46

思考题与习题46

第4章 隧道结构构造47

本章知识点47

4.1 隧道限界与净空47

4.1.1 直线隧道净空47

4.1.2 曲线隧道净空加宽52

4.1.3 曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接方法56

4.2 隧道支护结构断面设计57

4.2.1 内轮廓线57

4.2.2 截面厚度59

4.3 隧道洞身支护结构59

4.3.1 整体式混凝土衬砌59

4.3.2 装配式衬砌61

4.3.3 锚喷式衬砌61

4.3.4 复合式衬砌61

4.4 洞门与明洞65

4.4.1 洞门65

4.4.2 明洞68

4.5 附属建筑物70

4.5.1 避车洞70

4.5.2 防排水设施72

小结及学习指导74

思考题与习题75

第5章 隧道支护结构设计76

本章知识点76

5.1 隧道支护体系的计算模型76

5.1.1 隧道工程的受力特点76

5.1.2 隧道结构体系的计算模型77

5.2 围岩压力78

5.2.1 围岩压力及其分类78

5.2.2 影响围岩压力的因素79

5.2.3 围岩松动压力的形成和确定方法79

5.2.4 确定围岩松动压力的方法80

5.3 结构力学方法88

5.3.1 基本原理88

5.3.2 隧道支护结构受力变形特点89

5.3.3 隧道支护结构承受的作用（荷载）90

5.3.4 隧道支护结构的计算方法91

5.3.5 支护结构截面强度检算92

5.4 岩体力学方法93

5.4.1 岩体力学分析的思路94

5.4.2 数值法95

5.4.3 收敛—约束法100

5.4.4 剪切滑移破坏法102

5.5 信息反馈方法及经验方法104

5.5.1 信息反馈方法的设计流程105

5.5.2 信息反馈方法105

5.5.3 经验设计法107

小结及学习指导110

思考题与习题111

第6章 隧道施工方法112

本章知识点112

6.1 隧道施工方法概述112

6.1.1 隧道工程的特点112

6.1.2 隧道施工方法及其选择113

6.1.3 隧道施工的基本理念114

6.1.4 山岭隧道的常规施工方法115

6.2 新奥法的基本概念115

6.2.1 新奥法的概念115

6.2.2 新奥法施工程序116

6.2.3 新奥法施工的基本原则117

6.3 隧道开挖方法117

6.3.1 全断面开挖法118

6.3.2 台阶开挖法120

6.3.3 分部开挖法127

6.4 隧道洞口工程施工132

6.4.1 洞口地段的一般概念132

6.4.2 进洞方法133

6.4.3 边、仰坡开挖及防护134

6.4.4 洞门施工135

6.4.5 明洞及缓冲结构施工136

小结及学习指导138

思考题与习题138

第7章 隧道钻爆法施工技术139

本章知识点139

7.1 围岩预支护（预加固）139

7.1.1 超前锚杆140

7.1.2 管棚141

7.1.3 超前注浆小导管142

7.1.4 超前深孔围幕注浆144

7.1.5 水平旋喷预支护146

7.1.6 机械预切槽法146

7.2 隧道爆破施工147

7.2.1 隧道工程常用的炸药148

7.2.2 起爆材料（系统）149

7.2.3 炮眼布置151

7.2.4 隧道爆破的参数设计155

7.2.5 周边眼的控制爆破159

7.2.6 钻爆施工161

7.3 装渣与运输162

7.3.1 装渣163

7.3.2 运输165

7.4 初期支护168

7.4.1 初期支护的基本概念168

7.4.2 喷射混凝土169

7.4.3 锚杆175

7.4.4 钢架179

7.5 监控量测与数据分析182

7.5.1 监控量测设计182

7.5.2 现场监控量测185

7.5.3 监测数据的处理分析与反馈191

7.6 结构防排水施工193

7.6.1 隧道防水施工流程194

7.6.2 结构防水板施工195

7.6.3 止水带及止水条196

7.7 二次衬砌200

7.7.1 二次衬砌施工方法200

7.7.2 模板类型200

7.7.3 衬砌施工准备工作201

7.7.4 混凝土的灌筑、养护与拆模203

7.7.5 压浆、仰拱和底板204

7.8 辅助坑道204

7.8.1 横洞204

7.8.2 平行导坑205

7.8.3 斜井206

7.8.4 竖井209

小结及学习指导210

思考题与习题210

第8章 隧道其他施工方法211

本章知识点211

8.1 隧道掘进机（TBM）施工211

8.1.1 隧道掘进机施工法概述211

8.1.2 掘进机类型212

8.1.3 开敞式掘进机基本构造213

8.1.4 掘进217

8.1.5 掘进机施工配套的支护形式219

8.1.6 不良地质地段施工220

8.2 盾构法施工220

8.2.1 盾构机的主要类型与结构221

8.2.2 盾构机机型的选择225

8.2.3 盾构法施工技术226

8.2.4 盾构管片衬砌228

8.3 明挖法施工概要232

8.3.1 放坡开挖232

8.3.2 围护结构及地下连续墙234

8.3.3 围护结构的支撑体系234

8.3.4 基坑土方开挖235

8.4 沉管法施工236

8.4.1 干坞修筑和管段制作237

8.4.2 基槽开挖238

8.4.3 管段浮运与沉放238

8.4.4 管段水下连接240

8.4.5 基础处理241

8.4.6 基础回填242

小结及学习指导242

思考题与习题242

第9章 隧道施工辅助作业243

本章知识点243

9.1 隧道施工通风243

9.1.1 施工通风的必要性243

9.1.2 通风方式243

9.1.3 通风计算245

9.1.4 防尘措施249

9.2 施工供水249

9.2.1 水质要求250

9.2.2 用水量估算250

9.2.3 供水方式250

9.2.4 供水管道布置250

9.3 隧道供电照明251

9.3.1 施工供电251

9.3.2 施工照明254

9.3.3 安全用电255

小结及学习指导256

思考题与习题256

第10章 防灾疏散救援及通风设计257

本章知识点257

10.1 铁路隧道灾害类型及特征257

10.1.1 隧道灾害类型257

10.1.2 铁路隧道灾害的特征258

10.1.3 铁路隧道的主要灾害及后果258

10.2 隧道防灾疏散救援设施结构形式260

10.2.1 铁路隧道紧急救援站结构形式260

10.2.2 紧急出口结构形式262

10.2.3 避难所结构形式263

10.3 隧道防灾疏散救援工程设计264

10.3.1 防灾疏散救援工程设计原则264

10.3.2 铁路隧道紧急救援站结构设计264

10.4 隧道通风设计267

10.4.1 运营通风和防灾通风设计原则267

10.4.2 通风方案267

10.4.3 防灾通风269

小结及学习指导269

思考题与习题270

第11章 隧道衬砌结构养护维修271

本章知识点271

11.1 隧道状态检测271

11.1.1 隧道结构状态检测271

11.1.2 隧道状态检测的内容与方法272

11.2 隧道衬砌结构状态评估276

11.2.1 隧道劣化等级划分276

11.2.2 衬砌裂损劣化等级评定276

11.2.3 衬砌渗漏水劣化等级评定277

11.2.4 衬砌冻害劣化等级定评278

11.2.5 衬砌材料劣化等级评定278

11.3 隧道衬砌结构物的劣化现象和原因278

11.3.1 混凝土结构物的劣化现象和原因278

11.3.2 隧道结构物的劣化现象和原因279

11.4 隧道维修技术284

11.4.1 衬砌渗漏水整治284

11.4.2 衬砌裂损整治286

11.4.3 衬砌背后空洞整治286

11.4.4 基底下沉及翻浆冒泥整治287

11.4.5 隧道底鼓整治289

小结及学习指导291

思考题与习题291

参考文献293