隧道突涌形態(tài)分析法

目錄
第1章 緒論 1
1.1 多形態(tài)的隧道突涌災(zāi)害 2
1.2 隧道突涌災(zāi)害的危害 2
1.3 隧道突涌災(zāi)害的識別、治理與治理質(zhì)量評價的主要經(jīng)驗 3
1.3.1 災(zāi)害識別既有經(jīng)驗 4
1.3.2 災(zāi)害治理既有經(jīng)驗 6
1.3.3 治理質(zhì)量評價 7
1.3.4 既有經(jīng)驗的作用和主要不足 8
1.3.5 抗突涌實踐效果及需求 9
1.4 本書的任務(wù)及構(gòu)想 9
第2章 地質(zhì)塊水巖環(huán)境分析 11
2.1 圍巖穩(wěn)定性的正反向分析 12
2.1.1 圍巖自穩(wěn)性分類 12
2.1.2 圍巖的質(zhì)量法分級 12
2.1.3 巖石的強度法分級 13
2.1.4 土體的密實度法分級 13
2.1.5 圍巖質(zhì)量法分級、強度法分級、自穩(wěn)性分類的對應(yīng)關(guān)系 13
2.2 地下水賦存狀態(tài)的正反向分析 14
2.2.1 常見水壓 14
2.2.2 常見水壓分級與對應(yīng)的涌水形態(tài)分類 15
2.2.3 高水壓及其對應(yīng)形態(tài)再分級 19
2.2.4 水壓總分級與涌水形態(tài)分類匯總 20
2.3 圍巖穩(wěn)定性與地下水賦存狀態(tài)的合并分析 20
2.3.1 正向分析的合并 20
2.3.2 土體的ε取值 21
2.3.3 突涌源形態(tài)系數(shù)J的力學(xué)解釋 21
2.3.4 正向分析與反向分析的合并 22
2.3.5 對突涌災(zāi)害的再認(rèn)識 24
2.3.6 正向分析與反向分析的合并效應(yīng)表的作用 25
2.3.7 隧道突涌災(zāi)害形態(tài)分析法的概念 26
2.4 孕災(zāi)地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境簡析 26
2.4.1 突涌孕災(zāi)地質(zhì)構(gòu)造分類 26
2.4.2 地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境遞變規(guī)律發(fā)生的原因 28
2.4.3 導(dǎo)水與儲水結(jié)構(gòu) 29
2.4.4 孕災(zāi)地質(zhì)構(gòu)造的相互聯(lián)系及轉(zhuǎn)化 29
2.4.5 孕災(zāi)地質(zhì)構(gòu)造類型的啟示 30
2.5 隧道地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境的干預(yù)方法 30
2. 5.1 與引排水和注漿相關(guān)的尺度效應(yīng) 31
2.5.2 圍巖注漿的尺度效應(yīng) 31
2.5.3 引排水的尺度效應(yīng) 32
2.5.4 突涌細(xì)分區(qū)與圍巖環(huán)境干預(yù)尺度效應(yīng)的聯(lián)系 34
2.5.5 排水與注漿尺度效應(yīng)的啟示 37
第3章 隧道斷面突涌災(zāi)害程度分析 38
3.1 施工擾動對斷面環(huán)境的影響 39
3.1.1 隧道斷面 39
3.1.2 力學(xué)等效斷面 40
3.1.3 非圓形隧道 41
3.1.4 等效斷面的塑性圈與彈塑性圈分界 42
3.1.5 彈塑性圈、塑性圈的變形觀測 44
3.1.6 隧道等效斷面不同力學(xué)區(qū)域的相對變形量 45
3.2 隧道等效斷面的突涌強度與突涌烈度 46
3.2.1 等效斷面的分區(qū)及排序 46
3.2.2 等效斷面的突涌強度 50
3.2.3 基準(zhǔn)等效斷面突涌圖（填色） 52
3.2.4 隧道等效斷面突涌烈度 53
3.2.5 案例 53
3.3 隧道帷幕注漿加固半徑估算方法 57
3.3.1 帷幕注漿加固半徑或注漿厚度概念 58
3.3.2 既有經(jīng)驗確定帷幕注漿加固半徑的主要辦法 58
3.3.3 隧道突涌災(zāi)害形態(tài)分析法確定加固半徑的研究 58
3.3.4 均質(zhì)圍巖隧道的注漿厚度估算 62
3.3.5 非均質(zhì)圍巖隧道帷幕注漿加固厚度的估算 63
3.4 臨近腔洞時隧道拱頂頂板臨界厚度的估算方法與檢驗 65
3.5 隧道引排水效果的估算方法 71
3.5.1 引排水的適用方式 71
3.5.2 引排水效果的覆蓋范圍 71
3.5.3 排水失效 72
3.5.4 動態(tài)引排水 72
3.5.5 引排水效果的檢查與觀測 73
3.6 淺埋隧道的等效斷而及分區(qū)的簡化處理 73
3.6.1 淺埋隧道與深埋隧道的分界 73
3.6.2 淺埋隧道的三種可能斷面 74
3.6.3 簡化處理后效果復(fù)核 78
3.6.4 結(jié)論 80
第4章 隧道突涌隱患區(qū)段分析與治理 81
4.1 突涌災(zāi)害暴發(fā)模型與突涌單元分析區(qū) 82
4.1.1 突涌災(zāi)害暴發(fā)模型 82
4.1.2 突涌單元分析區(qū)及其屬性 83
4.1.3 突涌單元分析區(qū)的重要性 84
4.2 施工擾動對前方隧道環(huán)境的影響 84
4.2.1 縱向有效影響長度 85
4.2.2 力學(xué)計算 85
4.2.3 施工統(tǒng)計與分析 85
4.2.4 相關(guān)行業(yè)技術(shù)規(guī)范的管理規(guī)定 87
4.2.5 本書的做法與推斷 87
4.3 掌子面暴發(fā)突涌災(zāi)害的危險程度估算方法 88
4.3.1 開挖最小預(yù)留長度 88
4.3.2 修正的開挖最小預(yù)留長度 88
4.3.3 暴發(fā)突涌災(zāi)害的危險程度 89
4.3.4 突涌災(zāi)害暴發(fā)常見情沉 89
4.3.5 案例 90
4.4 確定帷幕注漿合理長度與可開挖長度 91
4.4.1 既有方法 91
4.4.2 突涌形態(tài)分析法視角下的做法 93
4.5 人工構(gòu)建過渡區(qū) 94
4.5.1 典型低水壓砂巖隧道概況 95
4.5.2 低水壓砂巖隧道的特點及過渡區(qū)的構(gòu)建需求 96
4.5.3 正向分析及正向構(gòu)建過渡區(qū)的步驟 97
4.5.4 反向分析及反向構(gòu)建過渡區(qū)的步驟 98
4.5.5 人工構(gòu)建過渡區(qū)的經(jīng)驗教訓(xùn) 98
4.6 突涌災(zāi)害暴發(fā)前后過渡區(qū)的人工構(gòu)建 100
4.7 突涌單元分析區(qū)的確立方法與路徑 102
4.7.1 超大埋深、大埋深隧道的典型代表 102
4.7.2 突涌分析區(qū)確立的路徑1——正向分析法 104
4.7.3 突涌分析區(qū)的確立路徑2——反向分析法 106
4.7.4 確立突涌分析區(qū)的實踐經(jīng)驗總結(jié) 107
第5章 隧道突涌形態(tài)分析法的綜合運用 109
5.1 圍巖抗壓強度與水壓的測量 110
5.2 設(shè)計與施工的突涌核心問題 113
5.3 4時段核心問題的特點 114
5.4預(yù)設(shè)計時段 114
5.5 正常施工時段 121
5.6 突涌災(zāi)害發(fā)生時段 125
5.7治理時段 127
5.8 形態(tài)分析法在設(shè)計與施工上同傳統(tǒng)做法的差異性 128
5.9 運營期突涌傳遞效應(yīng)分析 132
第6章 隧道突涌形態(tài)分析法的實踐與總結(jié) 138
6.1 均昌隧道突涌災(zāi)害或隱患治理實踐 139
6.2 嶺腳隧道突涌災(zāi)害或隱患治理實踐 149
6.3 隧道突涌災(zāi)害形態(tài)分析法總結(jié) 153
參考文獻 158