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绪论3

第01讲 隧道设计特征及基本要求3

1.1隧道构造物的基本特征3

1.2隧道构造物的要求性能4

1.3隧道设计的基本特征6

本讲参考文献15

第02讲 隧道设计理论和方法的发展历程16

2.1隧道工程的历史成就16

2.2隧道设计理论的发展19

2.3隧道设计方法的发展20

2.4展望21

本讲参考文献22

第一篇 基本理论和设计方法25

第03讲 隧道力学理论25

3.1围岩的工程性质25

3.2隧道开挖前围岩的应力状态30

3.3隧道开挖后的力学行为32

3.4隧道支护后的力学行为36

3.5结语41

本讲参考文献41

第04讲 围岩稳定性评价及分级42

4.1围岩稳定性影响因素42

4.2围岩稳定性评价标准42

4.3基于围岩稳定性的围岩分级方法43

4.4掌子面围岩稳定性评价方法48

4.5结语50

本讲参考文献50

第05讲 高速铁路隧道空气动力学效应与工程对策52

5.1考虑空气动力学指标的高速铁路隧道设计方法52

5.2高速铁路隧道瞬变压力及净空断面设计53

5.3高速铁路隧道洞口微气压波及缓解措施设计58

5.4高速铁路隧道空气阻力及坡度折减设计63

5.5高速铁路隧道空气动力荷载确定65

5.6高速铁路隧道空气动力学效应的技术发展展望66

本讲参考文献66

第06讲 新奥法68

6.1新奥法的定义和发展历程68

6.2新奥法原理70

6.3新奥法设计需要强调的几个问题74

6.4新奥法优缺点及存在的问题76

本讲参考文献77

第07讲 挪威法78

7.1挪威法的特征78

7.2 Q系统79

7.3挪威法系统支护结构设计83

7.4挪威法防排水设计理念86

7.5挪威法应用实例87

本讲参考文献88

第08讲 岩土变形控制分析法89

8.1岩土变形控制分析法的概念体系和理论基础89

8.2岩土变形控制分析法的实施步骤90

8.3岩土变形控制的监控量测94

8.4岩土变形控制分析法的工程实践95

8.5结语100

本讲参考文献100

第09讲 标准设计及类比设计法102

9.1标准设计法和类比设计法概述102

9.2标准设计法的内容与方法103

9.3类比设计法的主要内容与方法109

9.4结语114

本讲参考文献115

第10讲 特征曲线法116

10.1特征曲线法基本原理116

10.2围岩特征曲线118

10.3支护特征曲线121

10.4特征曲线法的工程应用125

10.5结语126

本讲参考文献126

第11讲 围岩变形控制设计方法127

11.1围岩变形控制设计基本原理127

11.2隧道围岩复合结构特性127

11.3深层围岩稳定性分析129

11.4围岩荷载确定方法132

11.5支护结构体系的协同作用原理135

11.6工程实例分析143

11.7结语148

本讲参考文献149

第二篇 支护结构设计153

第12讲 解析设计法153

12.1结构力学方法153

12.2连续介质力学方法156

12.3非连续介质力学方法158

12.4隧道安全性评定163

12.5结语164

本讲参考文献164

第13讲 荷载—结构法166

13.1荷载—结构法计算流程166

13.2荷载—结构模型166

13.3荷载计算方法168

13.4荷载施加方法173

13.5结构内力分析175

13.6结语178

本讲参考文献178

第14讲 围岩—结构法179

14.1围岩—结构法计算流程179

14.2围岩—结构模型179

14.3力学模型及破坏准则183

14.4隧道施工过程模拟183

14.5计算结果的评价分析185

14.6结语187

本讲参考文献187

第15讲 超前支护设计188

15.1超前支护作用机理及适用范围188

15.2超前锚杆设计191

15.3超前小导管设计192

15.4超前管棚设计193

15.5超前水平旋喷设计196

15.6超前管幕设计197

15.7机械预切槽设计199

15.8结语202

本讲参考文献202

第16讲 隧道掌子面加固设计203

16.1隧道掌子面加固概述203

16.2隧道掌子面加固的主要方法206

16.3掌子面加固工程实例212

16.4结语214

本讲参考文献214

第17讲 复合式衬砌初期支护设计216

17.1初期支护总体功能描述216

17.2初期支护的组成及作用217

17.3初期支护设计218

17.4结语228

本讲参考文献229

第18讲 复合式衬砌二次衬砌设计230

18.1隧道二次衬砌结构功能230

18.2二次衬砌设计内容与方法231

18.3二次衬砌轮廓设计232

18.4二次衬砌参数设计236

18.5二次衬砌设计其他要点242

本讲参考文献247

第19讲 明洞与棚洞设计248

19.1明（棚）洞的类型和适用条件248

19.2明（棚）洞荷载及内力计算250

19.3明（棚）洞工程设计252

19.4明（棚）洞工程设计实例253

19.5结语256

本讲参考文献257

第20讲 TBM选型及设计要点258

20.1 TBM工作原理和工法适应性258

20.2 TBM选型259

20.3 TBM法设计要点261

20.4 TBM特殊段处置技术265

20.5 TBM典型案例268

20.6 TBM技术展望272

本讲参考文献273

第21讲 盾构隧道管片结构设计274

21.1盾构隧道管片衬砌结构设计274

21.2盾构隧道荷载278

21.3管片结构计算280

21.4管片细节设计286

21.5管片防水设计287

21.6管片制造、存储及吊运289

21.7结语290

本讲参考文献291

第22讲 沉管隧道设计292

22.1国内外沉管隧道发展概述292

22.2沉管隧道设计主要内容及关键技术294

22.3荷载与组合298

22.4管节结构计算300

22.5管节制作工艺303

22.6结构防水305

22.7结语308

本讲参考文献308

第23讲 隧道耐久性设计309

23.1隧道耐久性的概念及影响机理309

23.2围岩的耐久性310

23.3初期支护的耐久性312

23.4二次衬砌结构的耐久性316

23.5隧道耐久性设计方法319

23.6结语320

本讲参考文献321

第三篇 特殊结构设计325

第24讲 洞口段设计325

24.1洞口边仰坡防护设计325

24.2危岩落石防护设计326

24.3路（桥）隧过渡段设计328

24.4洞门设计329

24.5缓冲结构设计333

24.6结语334

本讲参考文献334

第25讲 浅埋和偏压段设计335

25.1浅埋偏压段隧道特征335

25.2浅埋段设计337

25.3偏压段设计340

25.4结语344

本讲参考文献344

第26讲 超大跨度隧道结构设计345

26.1隧道跨度的分类及超大跨度隧道定义345

26.2超大跨度隧道设计的特点、难点347

26.3超大跨度隧道支护体系设计348

26.4超大跨度隧道开挖工法设计357

26.5超大跨隧道围岩及支护结构变形控制标准358

26.6结语359

本讲参考文献360

第27讲 近接隧道设计361

27.1近接隧道的特点361

27.2近接隧道的受力特性363

27.3近接隧道设计与施工367

27.4近接隧道的围岩加固技术369

27.5结语372

本讲参考文献372

第28讲 隧道结构抗震设计373

28.1地震对隧道结构的影响373

28.2抗震设计的主要原则及内容374

28.3隧道地震力计算方法375

28.4洞口段及断层带设计378

28.5结语381

本讲参考文献382

第四篇 防排水设计385

第29讲 围岩渗透性与隧道地下水控制385

29.1岩石渗流场理论简介385

29.2地下水类型及岩土的渗透性387

29.3地下水与隧道的相互影响392

29.4隧道防排水设计原则395

29.5隧道结构水压力分析396

本讲参考文献400

第30讲 围岩注浆堵水和加固设计401

30.1注浆机理401

30.2隧道注浆设计402

30.3注浆材料与注浆设备409

30.4注浆效果检查评定411

30.5注浆施工过程中常易出现的问题及对策412

本讲参考文献414

第31讲 防水设计415

31.1隧道防水设计标准415

31.2隧道防水设计分类417

31.3地表及围岩防水设计419

31.4隧道结构防水设计421

31.5附属结构防水措施429

31.6隧道常用防水材料430

31.7隧道防水存在的问题及展望432

本讲参考文献433

第32讲 排水设计434

32.1隧道排水系统分类434

32.2洞口及地表排水设计435

32.3隧道洞身排水设计438

32.4施工期降水（排水）设计445

32.5隧道排水管材与配件448

32.6隧道排水存在问题及展望449

本讲参考文献450

第五篇 特殊岩土与不良地质隧道设计453

第33讲 黄土隧道453

33.1黄土分布及基本特征453

33.2黄土隧道建设易出现的问题454

33.3黄土隧道围岩分级455

33.4黄土隧道设计施工主要内容及关键技术456

33.5黄土隧道修建技术展望463

本讲参考文献464

第34讲 风积沙隧道465

34.1我国风积沙的分布及特征465

34.2风积沙的特性466

34.3风积沙隧道围岩压力467

34.4风积沙隧道设计要点468

34.5施工技术要点470

本讲参考文献470

第35讲 寒区隧道471

35.1寒区隧道特点及分类471

35.2寒区隧道抗冻设计474

35.3寒区隧道防寒排水系统施工工艺483

35.4寒区隧道存在问题及展望486

本讲参考文献486

第36讲 多年冻土隧道488

36.1概述488

36.2多年冻土隧道技术难题488

36.3多年冻土隧道设计关键技术489

36.4多年冻土隧道工程实例494

36.5结语498

本讲参考文献498

第37讲 岩溶隧道499

37.1岩溶隧道概述499

37.2岩溶隧道的灾害类型500

37.3岩溶隧道的勘察、选线及设计原则502

37.4岩溶处理及结构设计504

37.5岩溶隧道防灾减灾设计505

37.6岩溶隧道典型工程实例508

37.7岩溶隧道修建技术展望512

本讲参考文献512

第38讲 岩爆防治513

38.1岩爆发生机理及影响因素513

38.2岩爆分级514

38.3岩爆的预测预报516

38.4岩爆对策520

38.5结语522

本讲参考文献522

第39讲 挤压性围岩隧道524

39.1概述524

39.2挤压性围岩隧道变形分级526

39.3挤压性围岩隧道变形控制技术528

39.4挤压性围岩隧道工程实例531

39.5挤压性隧道修建技术展望532

本讲参考文献532

第40讲 采空区隧道533

40.1采空区工程特征、勘察及稳定性评价533

40.2采空区隧道选线及设计原则536

40.3采空区处治技术537

40.4采空区工程实例540

本讲参考文献543

第41讲 膨胀性围岩隧道545

41.1膨胀性围岩的概念545

41.2膨胀性围岩的类型和特性546

41.3膨胀性围岩的判别547

41.4膨胀性围岩隧道的设计549

41.5施工原则552

41.6膨胀岩隧道案例分析与展望553

本讲参考文献556

第42讲 瓦斯隧道557

42.1瓦斯隧道工程特点和分级557

42.2瓦斯隧道设计要点560

42.3瓦斯隧道施工要点及制度管理565

42.4典型案例568

本讲参考文献572

第六篇 特殊工法设计577

第43讲 冻结法设计577

43.1冻结法原理及发展577

43.2冻结法设计原则578

43.3冻结法系统设计578

43.4工程实例582

本讲参考文献587

第44讲 微振爆破设计588

44.1隧道爆破降振技术研究现状588

44.2目前存在的问题589

44.3隧道微振爆破定义589

44.4爆破振动控制标准590

44.5微振爆破设计方法593

44.6振动监测和评价方法595

44.7工程实例596

本讲参考文献597

第45讲 悬臂掘进机铣挖法设计598

45.1悬臂掘进机铣挖法特点及适用条件598

45.2铣挖法施工设备选型599

45.3铣挖法开挖方案600

45.4铣挖法施工设计实例604

45.5结语606

本讲参考文献606

第七篇 其他设计609

第46讲 辅助坑道609

46.1辅助坑道的发展和现状609

46.2辅助坑道的分类611

46.3辅助坑道的设计612

46.4工程实例614

46.5结语618

本讲参考文献619

第47讲 缺陷整治设计620

47.1设计原则620

47.2典型缺陷整治设计方案621

47.3结语625

本讲参考文献625

第48讲 超前地质预报626

48.1超前地质预报的主要内容与常用方法626

48.2超前地质预报设计628

48.3超前地质预报设计工程实例631

48.4超前地质预报技术发展及展望634

本讲参考文献634

第49讲 监控量测635

49.1监控量测设计内容635

49.2监控量测数据分析及信息反馈645

49.3监控量测新技术647

49.4结语650

本讲参考文献650

第50讲 铁路隧道运营通风651

50.1铁路隧道运营通风发展概况651

50.2隧道内卫生标准652

50.3铁路隧道运营通风设计653

50.4结语663

本讲参考文献664

第51讲 铁路隧道防灾疏散救援工程设计665

51.1隧道防灾疏散救援应对策略665

51.2疏散救援工程规划666

51.3疏散救援工程设计668

51.4防灾疏散救援预案675

51.5防灾疏散救援技术的研究方向678

本讲参考文献678

第八篇 工程设计实例681

第52讲 关角隧道681

52.1工程概况681

52.2隧道总体设计683

52.3高压岩溶裂隙水处理技术685

52.4高海拔缺氧条件下施工保障技术688

52.5运营通风和防灾救援设计694

52.6结语698

本讲参考文献698

第53讲 高黎贡山隧道700

53.1工程简况700

53.2隧道总体设计702

53.3隧道结构设计704

53.4高地温防治设计707

53.5隧道防灾疏散设计715

53.6结语715

本讲参考文献716

第54讲 狮子洋隧道717

54.1狮子洋隧道概况717

54.2隧道总体设计718

54.3隧道工程设计721

54.4盾构地中对接设计724

54.5气动效应与缓解措施设计725

54.6结语727

本讲参考文献727

第55讲 西秦岭隧道729

55.1工程概况729

55.2方案研究730

55.3隧道设计733

55.4 TBM施工情况737

55.5结语740

本讲参考文献741

第56讲 港珠澳大桥沉管隧道设计742

56.1工程概况742

56.2设计总体思想743

56.3总体设计方案744

56.4主要创新技术751

56.5设计建成效果752

56.6结语752