本书依托我国近年来在铁路、公路及地铁等隧道和地下工程中所取得的建设成果和实践经验,按照隧道工程全生命周期中的勘察、规划(选线)、结构设计、施工、运营养护的实施顺序,系统地介绍了隧道工程的相关基本概念、基础理论、勘察与选线、设计方法、施工技术、运营维护技术的要点。本书的知识体系以山岭隧道工程为主,同时包含城市隧道工程、水下隧道工程的技术特点和内容,并适当展现新理论、新技术、新方法在隧道工程中的应用和发展情况,为学生将来从事与隧道工程相关的技术工作奠定基础。 本书可作为高等学校土木工程专业中地下工程、铁道工程、道路工程专业方向,以及城市地下空间工程、道路桥梁与渡河工程等特设专业的教材,也可供从事隧道工程设计、施工、研究工作的工程技术人员参考。 本书的授课PPT等相关配套资源,免费提供给选用本书的授课教师,需要者请登录机械工业出版社教育服务网(www.cmpedu.com)注册下载。

前言 第1章绪论 1.1隧道的概念及分类 1.1.1隧道的概念 1.1.2隧道的分类 1.2隧道工程的历史与发展 1.2.1世界隧道工程的历史与发展 1.2.2我国隧道工程的历史与成就 1.3隧道工程的前景及发展趋势 1.3.1隧道工程的前景 1.3.2隧道工程的发展趋势 思考题与习题 第2章隧道工程地质勘察 2.1隧道勘察 2.1.1基本要求 2.1.2勘察方法 2.1.3勘察内容 2.2隧道超前地质预报 2.2.1超前地质预报概述 2.2.2超前地质预报方法 2.2.3综合超前地质预报方法 2.3岩体的基本工程性质 2.3.1岩体的初始应力场 2.3.2岩体的构造力学性质 2.4隧道围岩分级 2.4.1国内外典型的围岩分级方法 2.4.2我国铁路隧道围岩分级方法 思考题与习题 本章资源二维码 第3章隧道选线设计 3.1隧道位置的选择 3.1.1越岭线上隧道位置的选择 3.1.2河谷线上隧道位置的选择 3.1.3地质构造的影响 3.1.4不良和特殊地质条件的影响 3.2隧道洞口位置的选择 3.3隧道平、纵断面线形设计 3.3.1隧道平面线形设计 3.3.2隧道纵断面线形设计 3.3.3隧道小净距设计 思考题与习题 本章资源二维码 第4章隧道结构构造 4.1隧道限界与净空 4.1.1隧道限界 4.1.2隧道净空及衬砌内轮廓 4.1.3曲线隧道净空加宽 4.2隧道支护结构构造 4.2.1整体式衬砌 4.2.2喷锚衬砌 4.2.3复合式衬砌 4.2.4装配式衬砌 4.3隧道洞门与明洞 4.3.1洞门 4.3.2明洞 4.4隧道附属构筑物及辅助坑道 4.4.1避车洞 4.4.2紧急停车带 4.4.3横通道 4.4.4设备洞室 4.4.5沟槽 4.4.6辅助坑道 思考题与习题 本章资源二维码 第5章隧道结构设计理论与方法 5.1隧道结构设计理论与方法的发展 5.1.1隧道结构设计的基本理念 5.1.2隧道结构设计理论的发展历程 5.1.3隧道结构设计的基本方法 5.2隧道施工力学原理 5.2.1隧道开挖后的围岩应力状态 5.2.2隧道支护后的围岩应力状态 5.3隧道结构设计的荷载-结构法 5.3.1作用分类及组合 5.3.2围岩压力及其取值方法 5.3.3荷载作用模式及计算方法 5.3.4衬砌结构的验算方法 5.4隧道结构设计的地层-结构法 5.4.1分析方法与流程 5.4.2计算模型建立方法 5.4.3围岩本构模型及破坏准则 5.4.4隧道开挖及支护过程模拟 5.4.5计算结果评价指标及方法 5.5隧道结构设计的收敛-约束法 5.5.1收敛-约束法的基本原理 5.5.2围岩特征曲线的确定方法 5.5.3支护特征曲线的确定方法 5.6隧道结构设计的信息反馈法 5.6.1变异信息的观察 5.6.2量测信息的反馈 5.6.3支护参数的修正 5.7隧道结构的抗震设计方法 5.7.1抗震设计的主要内容 5.7.2抗震设计的主要方法 思考题与习题 第6章隧道施工方法 6.1隧道施工方法概述 6.1.1施工方法分类 6.1.2施工方法选择 6.2钻爆法技术原理 6.2.1传统矿山法 6.2.2新奥法 6.2.3浅埋暗挖法 6.2.4新意法 6.2.5挪威法 6.3隧道开挖方法 6.3.1开挖方法分类 6.3.2全断面法 6.3.3台阶法 6.3.4分部开挖法 6.3.5其他开挖法 思考题与习题 本章资源二维码 第7章钻爆法隧道施工技术 7.1钻爆开挖 7.1.1爆炸基本知识 7.1.2爆破基础理论 7.1.3掏槽爆破技术 7.1.4隧道钻爆设计 7.1.5隧道钻爆施工 7.2出渣及运输 7.2.1机械设备 7.2.2装渣 7.2.3运输 7.2.4卸渣 7.3初期支护 7.3.1喷射混凝土 7.3.2锚杆 7.3.3钢筋网 7.3.4钢架 7.4监控量测 7.4.1监控量测设计要点 7.4.2量测方法及数据分析 7.4.3监控量测信息反馈 7.5结构防排水 7.5.1防排水系统 7.5.2排水管沟 7.5.3防水层 7.5.4施工缝和变形缝 7.6二次衬砌 7.6.1仰拱(底板)和填充 7.6.2拱墙衬砌 7.7施工机械配置 思考题与习题 本章资源二维码 第8章机械开挖法隧道施工技术 8.1机械开挖法概述 8.2盾构法 8.2.1盾构机种类及构造 8.2.2盾构机选型 8.2.3管片构造及衬砌结构形式 8.2.4盾构机始发与接收 8.2.5土压平衡盾构机掘进技术 8.2.6泥水平衡盾构机掘进技术 8.3掘进机法(TBM法) 8.3.1TBM种类与选型 8.3.2TBM系统与设备 8.3.3TBM掘进准备与始发 8.3.4TBM掘进与支护 8.3.5TBM到达与拆卸 8.4顶管法 8.4.1顶管法分类与选型 8.4.2顶管施工技术要点 思考题与习题 本章资源二维码 第9章明挖法隧道施工技术 9.1基坑开挖法 9.1.1基坑围护结构选型与施工 9.1.2基坑加固与地下水控制 9.1.3基坑土体开挖方法 9.1.4主体结构修建方式 9.2沉管法 9.2.1沉管法概述 9.2.2管节制作 9.2.3接头处理 9.2.4基槽开挖与回填覆盖 9.2.5地基及基础处理 9.2.6管节安装 9.2.7衔接段 9.3隧道洞口工程 9.3.1洞口段范围及特点 9.3.2隧道洞口段施工 9.3.3明洞及洞门施工 思考题与习题 本章资源二维码 第10章隧道辅助施工方法 10.1辅助施工方法概述 10.2超前支护 10.2.1作用机理及适用范围 10.2.2超前锚杆 10.2.3超前小导管 10.2.4超前管棚 10.2.5超前管幕 10.2.6机械预切槽 10.2.7超前水平旋喷桩 10.3超前加固 10.3.1作用机理及措施分类 10.3.2超前玻璃纤维锚杆加固 10.3.3地层冻结加固 10.4注浆加固与堵水 10.4.1注浆扩散机理 10.4.2注浆方案 10.4.3注浆设计 10.4.4注浆施工 10.5施工排水与降水 10.5.1超前排水 10.5.2井点降水 10.6其他辅助施工方法 10.6.1临时封闭和临时支撑 10.6.2地表加固 思考题与习题 本章资源二维码 第11章隧道施工辅助作业 11.1施工通风与防尘 11.1.1施工通风方式 11.1.2施工通风设计 11.1.3施工防尘措施 11.2压缩空气供应 11.2.1空压机站设置 11.2.2压风管道设置 11.3施工供水 11.3.1水质要求 11.3.2用水量估算 11.3.3供水设施 11.3.4供水管道 11.4施工供电和照明 11.4.1施工供电 11.4.2施工照明 思考题与习题 本章资源二维码 第12章隧道运营与养护 12.1运营通风 12.1.1通风方式介绍 12.1.2通风方式选择 12.1.3通风设计流程 12.2运营照明 12.2.1照明灯具及其布置 12.2.2照明区段及亮度要求 12.2.3运营隧道照明计算 12.3防灾救援 12.3.1隧道火灾烟流特性及控制 12.3.2公路隧道防灾救援系统 12.3.3铁路隧道防灾救援系统 12.4隧道结构养护 12.4.1隧道结构检查与评价 12.4.2隧道结构养护措施 思考题与习题 本章资源二维码 附录隧道工程专业术语 参考文献