超大跨隧道设计理论与方法

为总结超大跨隧道的设计理论与施工方法，本书从国内外超大跨隧道案例出发，分析了超大跨隧道设计方法与开挖工法的基本特征，结合京张高铁新八达岭隧道等具体工程实例，系统阐述了建造超大跨隧道的理论基础、设计方法与关键施工技术。主要内容包括：概述，国内外超大跨隧道工程，超大跨隧道围岩变形及稳定性特征、围岩自承载力理论、支护结构设计方法、施工工法研究、变形控制标准研究及变形监测分析，结论与建议。本书通俗易懂、实用性强，可供隧道及地下工程和相关专业的科研人员、工程技术人员以及高等院校相关学科师生学习和参考。

第1章概述
1.1研究背景与意义
1.2研究现状
1.2.1隧道分类及超大跨隧道工程特点
1.2.2隧道围岩变形及稳定性研究
1.2.3隧道围岩自承载理论
1.2.4隧道支护结构设计方法
1.2.5隧道施工方法
1.2.6隧道变形控制标准及监测
1.3本书研究内容
第2章国内外超大跨隧道工程
2.1超大跨隧道开挖工法现状
2.1.1金鸡山隧道拓宽工程
2.1.2赣龙铁路新考塘隧道
2.1.3六沾复线乌蒙山2号隧道
2.1.4郑西铁路客运专线张茅隧道
2.2超大跨隧道支护技术现状
2.2.1新意法
2.2.2初期支护与二次衬砌技术
2.3国内外超大跨隧道案例统计与分析
2.3.1国内外案例统计
2.3.2国内外案例分析
2.3.3常用开挖工法简介
2.4本章小结
第3章超大跨隧道围岩变形及稳定性特征
3.1超大跨隧道围岩变形
3.1.1超大跨隧道围岩变形的主要影响因素
3.1.2超大跨隧道围岩变形实例分析
3.1.3超大跨隧道围岩变形规律及建议
3.2超大跨隧道围岩稳定性特征
3.2.1超大跨隧道围岩稳定性分析：以京张铁路八达岭长城站超大跨隧道为例
3.2.2超大跨隧道围岩稳定性判据
3.3本章小结
第4章超大跨隧道围岩自承载力理论
4.1围岩与支护
4.2承载拱效应
4.2.1承载拱的研究现状
4.2.2承载拱的影响因素
4.3承载拱的计算
4.3.1承载拱形状的确定
4.3.2围岩所受拱轴力的计算
4.3.3承载拱厚度的确定
4.4工程实例——京张高铁八达岭地下车站
4.4.1承载拱形状的确定
4.4.2承载拱厚度的确定
4.5本章小结
第5章超大跨隧道支护结构设计方法
5.1基于隧道围岩“承载拱”理论的支护结构设计
5.1.1预应力锚杆设计
5.1.2预应力锚索设计
5.1.3喷射混凝土设计
5.1.4超前注浆设计
5.1.5预应力锚杆、预应力锚索和喷射混凝土共同作用
5.1.6二次衬砌设计
5.2大跨段隧道支护参数
5.3超大跨隧道支护结构承载特性研究
5.3.1初期支护结构的承载特性研究
5.3.2二次衬砌结构的极限承载力分析
5.4特大断面隧道施工支护方法
5.4.1初期支护
5.4.2二次衬砌
5.4.3变截面可调式衬砌台车施工装备
5.5本章小结
第6章超大跨隧道施工工法研究
6.1国内外施工工法研究现状
6.2主要隧道施工工法及其特点
6.2.1全断面法
6.2.2台阶法
6.2.3双侧壁导坑法
6.2.4CRD法
6.2.5CD法
6.2.6三台阶七步开挖法
6.3新八达岭隧道施工工法
6.3.1预留核心土法
6.3.2预留中岩柱法
6.3.3三台阶七步开挖法
6.4计算模型的建立
6.4.1岩土本构的选取
6.4.2模型的建立
6.4.3岩土及支护参数的选取与验证
6.5三种方案的开挖步序
6.5.1预留核心土法
6.5.2预留中岩柱法
6.5.3三台阶七步开挖法
6.6计算结果分析
6.6.1围岩位移分析
6.6.2围岩应力分析
6.6.3衬砌应力分析
6.6.4隧道围岩稳定性判定
6.7其他施工工法
6.7.1新考塘隧道
6.7.2贵安七星数据中心项目隧道
6.7.3特大断面隧道“CD法+下台阶法”施工工法
6.8本章小结
第7章超大跨隧道变形控制标准研究
7.1隧道围岩变形机制与变形规律研究
7.1.1隧道围岩变形机制
7.1.2隧道断面尺寸对围岩变形的影响
7.2超大跨隧道变形控制标准研究
7.2.1变形控制基准及制定原则
7.2.2超大跨隧道变形控制标准的制定方法
7.2.3超大断面隧道分步变形量控制标准
7.2.4变形控制标准的分级管理方法
7.3本章小结
第8章超大跨隧道变形监测分析
8.1监测的目的与任务
8.2隧道监测技术主要内容
8.2.1洞内、外观察
8.2.2拱顶下沉与周边位移量测
8.2.3支护结构内力量测
8.2.4接触压力量测
8.2.5爆破振动监测
8.2.6孔隙水压与水量监控量测
8.3超大断面隧道施工监测工程实例应用与分析
8.3.1工程概况
8.3.2隧道区地质条件
8.4围岩及支护结构变形监测
8.4.1变形监测断面布置
8.4.2变形监测数据分析
8.5小净距段围岩及支护结构监测分析
8.5.1监测断面位置和内容
8.5.2监测数据及分析
8.6大跨过渡段支护结构监测分析
8.6.1监测断面位置和内容
8.6.2监测数据及分析
8.7三连拱段支护结构监测分析
8.7.1监测断面位置和内容
8.7.2监测数据及分析
8.8本章小结
第9章结论与建议
参考文献