超大扁平高速公路隧道掘进力学响应与关键施工技术

著作中提出了超大扁平断面隧道双楔形掏槽技术、周边眼长短孔光面爆破技术，介绍了自主研发的隧道掌子面开挖线智能定位测量系统，实现了水平层状Ⅲ级围岩超大扁平断面隧道的快速掘进；开发了Ⅳ、Ⅴ级硬岩隧道钢架岩墙组合支撑分部开挖工法，超大扁平断面石质隧道局部浅覆土段半明半暗施工工法，位于景区的超大扁平断面隧道负埋深段盖挖施工工法，实现了复杂地质地形条件下隧道的安全快速施工。 研究成果直接应用于浆水泉隧道的施工，有效解决了该隧道地质条件复杂、地形条件差、隧道超大扁平、风景区环保要求高的施工难题，部分成果在京沪高速公路济南连接线工程老虎山隧道及龙鼎隧道、黔张常铁路吴家边隧道、张吉怀铁路白竹界隧道得到推广应用。本著作共分6章，第1章为绪论，第2章为超大扁平高速公路隧道掘进施工力学及响应分析，第3章为Ⅲ级围岩超大扁平高速公路隧道施工支护时机分析及优化研究，第4章为Ⅲ级围岩超大扁平高速公路隧道快速施工技术，第5章为Ⅳ（Ⅴ）级围岩超大扁平高速公路隧道快速施工技术，第6章为特殊工程环境超大扁平高速公路隧道快速施工技术。

1 绪论
1.1 工程背景
1.2 超大扁平高速公路隧道技术发展现状
1.2.1 超大扁平隧道断面形状
1.2.2 超大扁平隧道施工工法
1.2.3 超大断面隧道施工力学研究
1.2.4 超大断面隧道支护参数和支护工艺研究
1.3 依托工程概述——浆水泉隧道
1.3.1 地形地貌
1.3.2 气象与水文地质
1.3.3 工程地质
1.3.4 隧道围岩评价和分级
1.3.5 设计概况
1.4 本书主要内容
2 超大扁平高速公路隧道掘进施工力学及响应分析
2.1 隧道车道增加对围岩特征响应分析
2.1.1 数值计算模型及参数选取
2.1.2 围岩应力计算结果及分析
2.1.3 围岩位移计算结果及分析
2.1.4 围岩塑性区计算结果及分析
2.1.5 隧道车道增加对围岩特征响应分析
2.2 隧道扁平率对围岩特征响应分析
2.2.1 扁平椭圆形洞室二次应力解析计算
2.2.2 扁平椭圆形洞室二次应力数值模拟计算
2.2.3 合理高跨比分析
2.2.4 小结
2.3 隧道开挖方法对围岩特征响应分析
2.3.1 Ⅳ级围岩隧道开挖方法围岩特征响应分析
2.3.2 Ⅴ级围岩隧道开挖方法对围岩特征响应分祈
2.3.3 隧道开挖方法对围岩特征响应分析
3 Ⅲ级围岩超大扁平高速公路隧道施工支护时机分析及优化研究
3.1 基于数值计算的初期支护时机及优化分析
3.1.1 Ⅲ级围岩超大扁平公路隧道施工技术方案
3.1.2 Ⅲ级围岩超大扁平公路隧道施工力学及安全性分析
3.2 基于现场测试的初期支护时机及优化分析
3.2.1 测试项目及测试断面
3.2.2 测试传感器布置
3.2.3 初期支护测试数据分析
3.2.4 二次衬砌测试数据分析
3.2.5 基于支护体系受力特征的超大断面隧道合理初期支护时机分析
3.3 隧道开挖围岩损伤测试及分析
3.3.1 测试原理与设备
3.3.2 围岩损伤范围测试过程
3.3.3 测试结果与分析
4 Ⅲ级围岩超大扁平高速公路隧道快速施工技术
4.1 浆水泉隧道原爆破方案及存在问题
4.1.1 浆水泉隧道Ⅲ级围岩原爆破方案
4.1.2 爆破效果及存在问题
4.2 Ⅲ级围岩超大扁平高速公路隧道总体爆破方案
4.3 隧道上台阶掘进爆破设计
4.3.1 爆破参数设计
4.3.2 爆破施工设计
4.4 隧道下台阶掘进爆破设计
4.4.1 爆破参数设计
4.4.2 爆破施工设计
4.4.3 爆破施工工艺流程
4.5 上台阶长短孔光面爆破技术
4.5.1 长短孔光面爆破技术简述
4.5.2 长短孔光面爆破设计
4.5.3 长短孔光面爆破现场试验
4.5.4 试验结果及分析
4.6 隧道掌子面开挖线智能定位测量技术
4.6.1 隧道掌子面开挖线智能定位测量技术原理
4.6.2 隧道掌子面开挖线智能定位测量关键技术
4.6.3 隧道掌子面开挖线智能定位测量施工流程及操作要点
4.6.4 隧道掌子面开挖线智能定位测量设备
4.6.5 工程应用案例
4.7 光面爆破作业技术创新
4.7.1 分离式爆破作业台车
4.7.2 掏槽孔快速定位技术
4.7.3 周边孔快速定位技术
4.7.4 装药结构的快速实现方法
4.8 光面爆破施工作业效果及分析
4.8.1 上台阶掘进爆破效果
4.8.2 下台阶掘进爆破效果
5 Ⅳ(Ⅴ)级围岩超大扁平高速公路隧道快速施工技术
5.1 钢架岩墙组合支撑法工法特点
5.2 钢架岩墙组合支撑工法施工力学特性分析
5.2.1 施工力学特性模型试验分析
5.2.2 施工力学特性数值模拟分析
5.2.3 施工力学特性现场测试分析
5.3 钢架岩墙组合支撑工法在浆水泉隧道中的实施及其效果
5.3.1 施工工艺流程
5.3.2 关键施工工序及操作要点
5.3.3 施工质量保证措施
5.3.4 施工效果
6 特殊工程环境超大扁平高速公路隧道快速施工技术
6.1 浅埋半明半暗超大扁平高速公路隧道施工技术
6.1.1 施工原理及总体工艺流程
6.1.2 施工技术要点
6.1.3 施工机械配备
6.1.4 施工安全分析
6.1.5 施工效果
6.2 拱顶外露超大扁平高速公路隧道盖挖施工技术
6.2.1 施工原理及总体工艺流程
6.2.2 施工技术要点
6.2.3 施工机械配备
6.2.4 施工安全分析
6.2.5 施工效果
6.3 微超挖无临时支护斜井转正洞施工技术
6.3.1 施工原理及总体工艺流程
6.3.2 施工技术要点
6.3.3 施工机械配备
6.3.4 施工安全分析
6.3.5 施工效果
参考文献