隧道衬砌荷载计算理论及岩溶处治技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中南大学

作者:傅鹤林

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005年4月1日

价格:28.00元

装帧:精装

isbn号码:9787811050639

丛书系列:

图书标签:

• 隧道工程
• 衬砌
• 荷载计算
• 岩溶
• 地质灾害
• 岩土工程
• 施工技术
• 理论研究
• 工程实践
• 隧道支护

隧道工程核心技术：地质灾害防治与结构稳定分析 图书简介 本书深入探讨了现代隧道工程建设中的关键技术领域，聚焦于复杂地质条件下的结构稳定性、围岩变形控制以及特种地质灾害的有效治理。全书内容严谨，理论与实践相结合，旨在为岩土工程、隧道工程、结构工程领域的专业人士、科研人员及高年级学生提供一本全面而深入的技术参考与学习资料。 第一部分：隧道围岩特性与应力场分析 本书首先系统阐述了隧道开挖引发的围岩应力重分布规律。详细分析了不同类型岩体（如完整岩体、节理岩体、破碎岩体）在钻爆或盾构开挖后的应力演化过程，并引入了先进的数值模拟方法，如有限元法（FEM）和离散元法（DEM），对隧道周边岩体的应力集中区、卸荷区及塑性区进行精确识别和量化分析。 特别关注了地下水对围岩稳定性的影响。深入剖析了水岩作用机理，包括水压对岩石力学性质的软化效应、渗透性对支护结构稳定性的侵蚀作用，以及在饱和或非饱和状态下围岩的力学响应差异。构建了多场耦合的理论模型，用以预测地下水位变化对隧道变形及支护压力的动态影响。 第二部分：隧道结构设计与支护技术 本部分集中于隧道结构承载机理及其优化设计。内容涵盖了从初期支护到二次衬砌的完整设计流程。对喷射混凝土的性能、钢拱架的受力特性、超前支护的有效性进行了详尽的讨论。 重点介绍了新型支护材料与技术的应用。例如，预应力锚杆的应用机制、注浆材料的选型与注浆工艺的优化，以及超浅埋深隧道和浅埋偏压隧道所面临的特殊结构挑战及其对策。书中提出了基于性能的结构设计理念，要求支护系统不仅能抵抗静态荷载，还需具备一定的变形适应能力和冗余度。 针对软弱、富水地层，详细阐述了“管棚+超前小导管”的复合预支护体系的适用条件、施工参数控制和效果评估方法。 第三部分：复杂地质条件下的隧道病害控制 本书将大量的篇幅用于处理隧道建设过程中可能遭遇的复杂和极端地质环境。 1. 软土与软岩隧道：系统分析了软土层的流变特性和蠕变效应，提出了针对性强的固结注浆加固技术和复合衬砌结构抗蠕变措施。在软岩方面，深入研究了泥炭层、膨胀性岩土中的隧道施工风险，包括膨胀压力、失水收缩及塑性流动导致的衬砌破坏模式。 2. 断层破碎带与富水断层处理：断层破碎带是隧道施工中的主要障碍之一。本书详细分析了断层带的力学非均质性、高渗透性及潜在的滑移风险。提出了分段、超前探查结合的施工策略，并重点论述了如何通过超前地层加固（如冻结法、深层帷幕注浆）来确保断层通过段的施工安全和长期稳定性。 3. 瓦斯与突涌风险控制：在煤矿及富瓦斯地区隧道工程中，瓦斯突出的风险不容忽视。本书阐述了瓦斯对岩石力学特性的影响机制，并介绍了先进的瓦斯抽放系统设计、防突措施及爆破参数的优化，以最小化瓦斯积聚风险。 第四部分：监测预警与信息化施工管理 最后一部分强调了现代隧道工程中监测技术的重要性。书中涵盖了从传统测量到高精度光纤传感技术的应用。内容包括：围岩地应力监测、衬砌结构应变监测、隧道沉降与收敛监测等关键指标的实时、连续采集与分析。 详细介绍了数据驱动的预警系统构建方法，如何通过设定合理的报警阈值，实现对潜在失稳风险的早期识别和快速响应。此外，还探讨了将BIM（建筑信息模型）技术应用于隧道施工管理，实现设计、施工、监测数据的集成化管理，提升工程决策的科学性和时效性。 全书力求在理论深度和工程实用性之间达到平衡，是隧道工程领域不可或缺的专业参考手册。

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作为一个长期从事岩土工程咨询工作的专业人士，我更关注的是理论与实际工程问题的耦合效率。很多学术专著在理论上无懈可击，但一旦应用到变化莫测的现场地质情况中，往往显得力不从心，需要大量的经验修正。**这本书的独特之处，恰恰在于它对“不确定性”的量化处理，这正是区别于一般教材的关键所在。**作者没有把岩体看作一个均质的弹性体，而是引入了多尺度、非线性的岩体力学模型，并巧妙地将概率分析引入到荷载值的选取上。例如，书中关于断层带和突涌岩层附近衬砌承载力重估的章节，提出了多套不同的安全系数取值策略，并结合了大量的历史事故案例进行反向验证，这种“从失败中学习”的论述方式，极具说服力和警示意义。此外，书中对新型材料，如超高性能混凝土（UHPC）在极端荷载条件下的应用潜力也进行了前瞻性的探讨，这为未来的隧道建设指明了技术发展方向。这本书的价值，在于它不仅解决了“怎么算”的问题，更深入地探讨了“为什么这么算”以及“在什么条件下应该换一种思路算”。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了深邃的蓝色调，辅以几条象征性的白色线条，仿佛让人置身于一个深邃的隧道之中，立刻就能感受到那种工程师们在地下深处与岩石较量的紧张感和专业性。内页的纸张质量也十分考究，印刷清晰，图表排版得当，即便是面对那些复杂的应力分析图和地质剖面图，阅读起来也丝毫没有吃力感。**最让我印象深刻的是它对理论框架的梳理，那种循序渐进的逻辑构建，简直是教科书级别的典范。**它没有急于抛出那些高深的数学模型，而是从最基础的土力学原理讲起，一步步过渡到隧道结构与围岩相互作用的复杂力学体系。我尤其欣赏作者在阐述衬砌受力机理时所采用的类比手法，将抽象的剪力、弯矩可视化，这对于初学者来说无疑是一大福音，能够迅速抓住问题的核心。当然，对于那些资深的研究人员而言，书中对近年来新兴的数值模拟方法与现场监测数据的结合分析，也提供了不少值得深入探讨的视角和值得借鉴的案例数据。整体来看，这本书的物理呈现和理论逻辑组织，都达到了极高的专业水准，让人愿意花时间沉浸其中，细细品味每一个知识点的精妙之处。

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我是一名刚刚接触大型地下工程项目不久的年轻结构工程师，坦白说，在翻开这本厚重的专著之前，我对“衬砌设计”这个领域一直有些敬畏，总觉得那是充满经验主义和复杂参数堆砌的禁区。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。**它最核心的价值在于，它提供了一套极其严谨且富有实践指导意义的思考路径，而非仅仅是一本公式大全。**作者似乎深谙不同地质条件下的设计难点，比如在软弱围岩过渡带或高水压环境中，传统欧拉公式的局限性在哪里，以及如何通过优化衬砌的刚度分布和接缝设计来有效应对。书中对支护体系的演化历史做了简短但精到的回顾，这让读者能够理解为什么现在的设计规范会是现在这个样子，而不是盲目地套用。我特别喜欢其中关于“动态荷载响应”那一部分的论述，它将传统的静力学分析扩展到了地震作用和爆破振动的影响，这在城市复杂环境下的深埋工程中是至关重要的考量。尽管有些部分的计算过程极为详尽，初读时需要花费较多精力去推导，但正是这种不回避复杂性的态度，才使得这本书的理论深度无可替代。

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我是在为我的硕士毕业论文搜集背景资料时偶然接触到这本著作的，坦率地说，它为我打开了一扇全新的研究大门。**这本书在对理论进行系统阐述的同时，还穿插了大量关于“特殊地质环境下的工程控制”的实践案例分享，这种跨越学术与工程的视角整合能力，非常难得。**书中对一些经典隧道案例，比如跨越大型断裂带或在富水砂层中穿越时的衬砌失稳模式进行了剖析，分析了导致失稳的根本原因——是材料强度不足，还是止水结构设计缺陷，或是由于初期支护与二次衬砌之间的协同作用没有得到充分发挥。这种深入到细节的案例研究，比空泛的理论推导更有助于理解实际工程中的风险点。我特别对书中关于“衬砌与接缝的相互作用”的章节留下了深刻印象，作者详细描述了温度应力、收缩应力以及地震剪力是如何通过预埋接缝处的应力集中效应，最终影响到整个衬砌结构的长期可靠性。对于研究生而言，这本书不仅是知识的源泉，更是激发创新性研究课题的催化剂。

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总的来说，这本书的阅读体验是深刻而富有挑战性的，它不是一本适合抱着快速浏览心态去对待的作品。**它要求读者具备一定的岩土工程基础，但回报也极其丰厚，因为它真正做到了对“荷载计算”这一核心环节进行了一次彻底的、多维度的解构与重塑。**我欣赏作者在构建理论体系时所展现出的严谨性，无论是对拱形结构在不均匀支护力作用下的位移场分析，还是对衬砌结构在不同施工阶段的应力演变进行时间序列模拟，都展现了极高的专业素养。从技术角度看，书中对有限元模型网格划分对计算结果影响的敏感性分析，也极具指导价值，提醒我们在数值模拟时需要注意的常见陷阱。唯一的小遗憾是，由于内容过于专业和全面，某些章节的篇幅略显冗长，需要读者具备极大的耐心去消化那些极其密集的数学表达式和参数定义。但瑕不掩瑜，对于所有从事隧道与地下工程设计、施工及研究的专业人士来说，这本书无疑是一部值得长期置于案边，时常翻阅的工具书和思想指南。

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