作者：孙洋

出版社名称：中南大学出版社

ISBN编号：9787548750253

出版时间：2022-10

开本：16开

内容介绍
本书从围岩工程地质条件、围岩特性、水文地质条件、地形地貌、地应力、 施工因素、设计因素等方面出发，多角度、多方位探讨二衬结构开裂的影响因素及其成因与机理，采用多种研究手段相结合的方法，综合分析不同影响因素下的二衬开裂特征及力学机制，揭示二衬开裂机理，探明不同条件下二衬裂缝扩展规律，为软岩乃至具备相似工程特性的隧道二衬开裂问题的研究提供了参考依据，对系统、全面认识二衬开裂成因与机理具有重要的理论和实际意义；通过修正现有裂缝安全评价标准，提出了针对不同类型裂缝的安全等级评价标准，同时采用荷载结构法对裂缝扩展规律进行预测和安全评估，阐明二衬裂缝对结构服务性能的影响规律，以建立一套适用于研究软岩隧道二衬裂缝的安全评价标准。

目录
第1章  绪  论  / 1
1.1  软岩及片岩工程特性研究现状  / 1
1.1.1  片岩力学特性研究  / 1
1.1.2  软岩水理特性研究  / 2
1.1.3  软岩蠕变特性研究  / 3
1.1.4  软岩结构面各向异性研究  / 3
1.2  隧道二衬开裂问题国内外研究现状  / 4
1.2.1  隧道裂缝病害研究现状  / 4
1.2.2  隧道衬砌开裂成因和机理研究现状  / 5
1.2.3  隧道衬砌病害全评价及开裂治理措施研究现状  / 6
1.3  主要研究内容  / 8
第2章  大断裂带软弱片岩区隧道围岩特性研究  / 10
2.1  研究区工程地质条件  / 10
2.1.1  区域地质背景  / 10
2.1.2  地形地貌  / 11
2.1.3  地层岩性  / 12
2.1.4  地质构造  / 12
2.1.5  水文地质条件  / 12
2.1.6  片岩区隧道区域工程地质评价  / 13
2.2  岩石矿物成分及物理力学特性  / 13
2.2.1  试验设计及过程  / 13
2.2.2  矿物成分分析  / 15
2.2.3  物理性质分析  / 16
2.2.4  力学性质分析  / 19
2.2.5  变形破坏特征分析  / 24
2.2.6  结构面力学性质分析  / 27
2.3  变质软岩的工程特性  / 29
2.3.1  可塑性  / 29
2.3.2  膨胀性  / 29
2.3.3  流变性  / 30
2.3.4  易扰动性  / 31
2.3.5  损伤劣化  / 31
2.3.6  各向异性  / 32
2.4  本章小结  / 32
第3章  片岩隧道围岩变形及支护结构受力特性监控量测分析研究  / 34
3.1  前言  / 34
3.2  现场监控量测  / 34
3.2.1  监控量测的依据、 目的和意义  / 34
3.2.2  监测内容及测点布置  / 35
3.2.3  监测仪器  / 36
3.2.4  监测数据分析处理方法  / 37
3.3  现场测量结果分析  / 38
3.3.1  围岩变形分析  / 39
3.3.2  支护结构承载分析  / 52
3.4  本章小结  / 63
第4章  公路隧道二衬裂缝现状调查研究  / 65
4.1  隧道衬砌开裂  / 65
4.1.1  概述  / 65
4.1.2  隧道衬砌开裂的主要危害  / 66
4.1.3  隧道衬砌开裂调查方法及设备  / 66
4.2  裂缝的分类  / 66
4.2.1  按裂缝走向分类  / 66
4.2.2  按受力变形形态和裂口特征分类  / 67
4.2.3  按裂缝产生的原因分类  / 69
4.3  公路隧道衬砌裂缝成因分析  / 70
4.3.1  工程地质因素  / 70
4.3.2  衬砌外力作用  / 70
4.3.3  衬砌材质的劣化  / 73
4.3.4  施工工艺与质量控制  / 73
4.3.5  结构设计因素  / 74
4.4  衬砌裂缝的描述与观测  / 74
4.4.1  裂缝的描述  / 74
4.4.2  裂缝的观测  / 75
4.4.3  二衬裂缝调查结果分析  / 77
4.5  本章小结  / 78
第5章  隧道二衬裂缝开裂规律数值分析研究  / 79
5.1  概述  / 79
5.2  软岩隧道二衬开裂力学特征研究  / 79
5.2.1  计算模型的选取及工况  / 79
5.2.2  不同情况下衬砌裂缝力学特征  / 80
5.3  数值模拟不同条件下二衬开裂特征研究  / 86
5.3.1  计算模型的选取及基本假定  / 86
5.3.2  计算模型的建立  / 87
5.3.3  偏压情况下二衬开裂特征分析  / 89
5.3.4  局部空洞情况下二衬开裂特征分析  / 93
5.3.5  二衬结构厚度不足情况下二衬开裂特征分析  / 102
5.3.6  不均匀沉降情况下二衬开裂特征分析  / 107
5.3.7  不同混凝土强度情况下二衬开裂特征分析  / 111
5.4  本章小结  / 113
第6章  大断裂带片岩区隧道二衬开裂机理研究  / 115
6.1  片岩隧道围岩-支护结构破坏机理分析  / 115
6.1.1  软弱片岩围岩-支护相互作用机理分析  / 115
6.1.2  岩性对隧道围岩-支护变形破坏的影响机理分析  / 116
6.1.3  片岩破坏特性对隧道围岩-支护破坏的影响机理分析  / 118
6.1.4  偏压作用下片岩隧道围岩-支护破坏机理分析  / 123
6.1.5  水文地质因素对软岩片岩隧道变形破坏的影响机理分析  / 127
6.1.6  地应力作用下片岩隧道围岩-支护破坏机理分析  / 130
6.2  其他因素影响下片岩隧道围岩-支护破坏机理  / 135
6.2.1  施工工法对软岩片岩隧道破坏的影响机理  / 135
6.2.2  爆破对软弱片岩隧道变形破坏的影响机理  / 138
6.2.3  设计因素对片岩隧道变形破坏的影响机理  / 141
6.2.4  二衬混凝土性能对隧道二衬开裂的影响机理  / 143
6.2.5  其他影响因素对隧道二衬开裂的影响机理  / 148
6.3  本章小结  / 148
第7章  二衬裂缝扩展规律及安全评价研究  / 151
7.1  隧道衬砌裂缝扩展规律数值计算理论基础  / 151
7.1.1  隧道衬砌开裂形式  / 151
7.1.2  带裂缝隧道衬砌强度因子计算  / 151
7.1.3  带裂缝隧道衬砌裂缝扩展判断准则  / 153
7.2  衬砌裂缝扩展规律分析的有限元计算  / 153
7.2.1  衬砌裂缝模型的建立  / 153
7.2.2  带裂缝的二衬结构强度因子及安全系数计算  / 153
7.2.3  二衬结构裂缝扩展规律分析研究  / 163
7.3  隧道二衬裂缝病害安全评定标准及分类  / 167
7.3.1  隧道衬砌裂缝的定性评定标准  / 167
7.3.2  隧道衬砌裂缝的定量评定标准  / 167
7.3.3  定量与定性相结合的评定标准  / 168
7.3.4  片岩区隧道衬砌裂缝的评定标准  / 169
7.4  隧道二衬裂缝防治研究  / 170
7.4.1  隧道二衬裂缝预防措施  / 170
7.4.2  隧道二衬裂缝治理措施  / 171
7.4.3  谷竹高速片岩区隧道二衬裂缝分类  / 174
7.5  本章小结  / 175
第8章  隧道二衬结构安全性评价案例分析  / 176
8.1  数值计算分析原理及评价依据  / 176
8.1.1  荷载结构法计算原理  / 176
8.1.2  评价指标  / 178
8.1.3  安全系数计算依据  / 178
8.1.4  计算模型  / 180
8.1.5  计算荷载  / 180
8.2  船顶隘隧道衬砌结构安全评价  / 184
8.2.1  隧道设计情况  / 184
8.2.2  隧道检测情况  / 186
8.2.3  计算断面选取  / 196
8.2.4  计算参数  / 196
8.2.5  根据二衬检测情况的隧道安全性评价  / 198
8.2.6  稳定性验算结果分析  / 204
8.3  文会隧道衬砌结构安全评价  / 205
8.3.1  隧道设计情况  / 205
8.3.2  隧道检测情况  / 207
8.3.3  计算断面选取  / 217
8.3.4  计算参数  / 218
8.3.5  根据二衬检测情况的隧道安全性评价  / 219
8.3.6  稳定性验算结果分析  / 221
8.4  长桥隧道衬砌结构安全评价  / 222
8.4.1  隧道设计情况  / 222
8.4.2  隧道检测情况  / 223
8.4.3  计算断面选取  / 230
8.4.4  计算参数  / 231
8.4.5  根据二衬检测情况的隧道安全性评价  / 232
8.4.6  稳定性验算结果分析  / 237
8.5  本章小结  / 238
参考文献  / 240