彩色高清PDF《隧道设计理论与方法》赵勇

本书系统介绍了作者及其团队十余年来在隧道工程相关设计理论和设计方法方面的研究成果。全
文以隧道工程设计为主线，简要介绍了隧道的设计特征及基本要求、我国隧道工程取得的成就以及设
计理论和方法的发展历程，系统介绍了国内外隧道工程基本理论和设计方法；结合我国隧道工程的特
点以及各位作者多年的设计和工程实践经验，重点介绍了隧道工程的支护结构设计、特殊结构设计、
防排水设计、特殊岩土和不良地质隧道设计、特殊工法设计和其他设计的核心内容，并结合我国典型
隧道工程设计实例进行了分析。本书内容非常丰富，系统总结了我国隧道设计的经验和最新成果，代
表了我国当代隧道工程设计的技术水平。本书共56讲，内容以讲的形式展开，深入浅出，通俗易懂，
实用性强。
本书主要可供从事隧道工程设计、施工、科研和建设管理的人员参考使用，也可作为高等学校相
关专业本科生和研究生的专业教材。

目录

第01讲隧道设计特征及基本要求……003
1.1隧道构造物的基本特征…003
1.2隧道构造物的要求性能004
1.3隧道设计的基本特征……006
本讲参考文献…015
第02讲隧道设计理论和方法的发展历程…016
2.1隧道工程的历史成就…016
2.2隧道设计理论的发展019
2.3隧道设计方法的发展……020
2.4展望…021
本讲参考文献……022
第一篇基本理论和设计方法
第03讲隧道力学理论025
3.1围岩的工程性质…025
3.2隧道开挖前围岩的应力状态.030
3.3隧道开挖后的力学行为……032
3.4隧道支护后的力学行为……036
3.5结语…041
本讲参考义献…………041
第04讲围岩稳定性评价及分级……042
4.1围岩稳定性影响因素042
4.2围岩稳定性评价标准…042
4.3基于围岩稳定性的围岩分级方法043
4.4学子面围岩稳定性评价方法048
4.5结语……050

本讲参考文献…050
第05讲高速铁路隧道空气动力学效应与工程对策…052
5.1考虑空气动力学指标的高速铁路隧道设计方法052
5.2高速铁路隧道瞬变压力及净空断面设计……053
5.3高速铁路隧道洞口微气压波及缓解措施设计…058
5.4高速铁路隧道空气阻力及坡度折减设计063
5.5高速铁路隧道空气动力荷载确定……065
5.6高速铁路隧道空气动力学效应的技术发展展望066
本讲参考文献066
第06讲新奥法…068
6.1新奥法的定义和发展历程…068
6.2新奥法原理……070
6.3新奥法设计需要强调的几个问题…074
6.4新奥法优缺点及存在的问题……076
本讲参考文献…077
第07讲挪威法…078
7.1挪威法的特征078
7.2 Q系统…079
7.3挪威法系统支护结构设计…
083
7.4挪威法防排水设计理念…086
7.5挪威法应用实例……087
本讲参考文献……088
第08讲岩土变形控制分析法089
8.1岩土变形控制分析法的概念体系和理论基础.089
8.2岩土变形控制分析法的实施步骤……090
83岩土变形控制的监控量测…094

8.4岩土变形控制分析法的工程实践…095
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
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讲荷载一结构法166
13.1荷载一结构法计算流程…166
13.2荷载一结构模型……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讲围岩一结构法179
14.1围岩一结构法计算流程……179
14.2围岩一结构模型…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
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
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422
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
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
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
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超前地质顶报技术发展及展望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
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
55.4TBM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

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