隧道突涌形態(tài)分析法

目錄
第1章 緒論 1
1.1 多形態(tài)的隧道突涌災害 2
1.2 隧道突涌災害的危害 2
1.3 隧道突涌災害的識別、治理與治理質量評價的主要經驗 3
1.3.1 災害識別既有經驗 4
1.3.2 災害治理既有經驗 6
1.3.3 治理質量評價 7
1.3.4 既有經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 本書的任務及構想 9
第2章 地質塊水巖環(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 圍巖質量法分級、強度法分級、自穩(wěn)性分類的對應關系 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的涌水形態(tài)分類 15
2.2.3 高水壓及其對應形態(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J的力學解釋 21
2.3.4 正向分析與反向分析的合并 22
2.3.5 對突涌災害的再認識 24
2.3.6 正向分析與反向分析的合并效應表的作用 25
2.3.7 隧道突涌災害形態(tài)分析法的概念 26
2.4 孕災地質構造環(huán)境簡析 26
2.4.1 突涌孕災地質構造分類 26
2.4.2 地質構造環(huán)境遞變規(guī)律發(fā)生的原因 28
2.4.3 導水與儲水結構 29
2.4.4 孕災地質構造的相互聯(lián)系及轉化 29
2.4.5 孕災地質構造類型的啟示 30
2.5 隧道地質構造環(huán)境的干預方法 30
2. 5.1 與引排水和注漿相關的尺度效應 31
2.5.2 圍巖注漿的尺度效應 31
2.5.3 引排水的尺度效應 32
2.5.4 突涌細分區(qū)與圍巖環(huán)境干預尺度效應的聯(lián)系 34
2.5.5 排水與注漿尺度效應的啟示 37
第3章 隧道斷面突涌災害程度分析 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 隧道突涌災害形態(tài)分析法確定加固半徑的研究 58
3.3.4 均質圍巖隧道的注漿厚度估算 62
3.3.5 非均質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 簡化處理后效果復核 78
3.6.4 結論 80
第4章 隧道突涌隱患區(qū)段分析與治理 81
4.1 突涌災害暴發(fā)模型與突涌單元分析區(qū) 82
4.1.1 突涌災害暴發(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 力學計算 85
4.2.3 施工統(tǒng)計與分析 85
4.2.4 相關行業(yè)技術規(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)突涌災害的危險程度估算方法 88
4.3.1 開挖最小預留長度 88
4.3.2 修正的開挖最小預留長度 88
4.3.3 暴發(fā)突涌災害的危險程度 89
4.3.4 突涌災害暴發(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)的構建需求 96
4.5.3 正向分析及正向構建過渡區(qū)的步驟 97
4.5.4 反向分析及反向構建過渡區(qū)的步驟 98
4.5.5 人工構建過渡區(qū)的經驗教訓 98
4.6 突涌災害暴發(fā)前后過渡區(qū)的人工構建 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)的實踐經驗總結 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預設計時段 114
5.5 正常施工時段 121
5.6 突涌災害發(fā)生時段 125
5.7治理時段 127
5.8 形態(tài)分析法在設計與施工上同傳統(tǒng)做法的差異性 128
5.9 運營期突涌傳遞效應分析 132
第6章 隧道突涌形態(tài)分析法的實踐與總結 138
6.1 均昌隧道突涌災害或隱患治理實踐 139
6.2 嶺腳隧道突涌災害或隱患治理實踐 149
6.3 隧道突涌災害形態(tài)分析法總結 153
參考文獻 158