特殊地质条件下公路隧道灾害防控关键技术研究及应用

本书以海南省五指山—海棠湾高速公路工程五指山特长隧道项目、湖北省武十高铁十堰北站—武当山站城市快速路项目以及青海省国道310线循化—隆务峡段公路项目等复杂地质环境下的公路隧道为工程背景，采用数值模拟、理论分析、现场监测和工程应用等手段，对复杂地质条件下公路隧道灾害防控技术问题开展了系统深入的研究。本书主要针对隧道断层破碎带突涌水、岩爆、砂卵石地层及层状软岩中隧道工程稳定性等问题，分别阐述了复杂地质条件下超长、超大跨度公路隧道动态力学响应特性及其对应的灾害防控关键技术与施工方法。本书主要内容包括：绪论、不良地质体与隧道地质灾害、隧道断层破碎带突涌水灾害防控技术研究、隧道岩爆防控技术研究、松散砂卵层隧道开挖施工技术研究、超大跨度软岩公路隧道致灾动力机制与超大跨度层状软岩公路隧道施工控制技术研究。

目录
前言1
绪论1
1.1隧道工程发展历程2
1.2隧道开挖地质灾害问题4
1.3复杂地质条件下隧道灾害研究现状5
1.4公路隧道工程建设现状10
参考文献122
不良地质体与隧道地质灾害15
2.1断层及其破碎带15
2.2节理密集发育破碎岩体16
2.3岩溶17
2.4软岩与含水体20
参考文献22
3隧道断层破碎带突涌水灾害防控技术研究24
3.1突涌水灾害等级评价及影响因素分析24
3.2断层破碎带隧道涌水量预测39
3.3隧道突涌水灾害风险分级及应对措施研究65
3.4断层破碎带注浆堵水关键技术研究76
3.5断层破碎带隧道突涌水灾害分析案例87
参考文献92
4隧道岩爆防控技术研究95
4.1岩爆基本理论95
4.2现代系统科学和非线性理论在岩爆研究中的应用97
4.3岩爆预测模型98
4.4岩爆特性试验研究102
4.5五指山隧道岩爆外在影响因素分析111
4.6岩爆防治措施研究132
参考文献138
5松散砂卵层隧道开挖施工技术研究141
5.1基于颗粒流的砂卵层围岩-结构力学机理141
5.2砂卵石隧道预加固技术研究155
5.3砂卵石隧道施工监测及变形受力分析159
5.4砂卵石隧道防坍塌控制技术研究167
5.5公伯峡砂卵石隧道实践应用175
参考文献176
6超大跨度软岩公路隧道致灾动力机制178
6.1超大跨度软岩地层中隧道工程特性分析178
6.2超大跨度公路隧道施工动态力学响应特性研究178
6.3模型建立及参数确定179
6.4超大跨公路隧道围岩压力及变形规律分析183
6.5考虑应变软化特性的超大跨度软岩隧道开挖理论解析186
6.6超大跨度公路隧道施工致灾机制研究190
6.7超大跨度公路隧道施工致灾因子分析193
6.8超大跨度公路隧道施工失稳破坏致灾机制分析197
6.9超大跨度公路隧道施工风险防控技术209
参考文献213
7超大跨度层状软岩公路隧道施工控制技术研究215
7.1层状软岩隧道非对称支护技术215
7.2工程概况216
7.3超大跨度层状软岩隧道变形影响因素分析218
7.4超大跨度软岩隧道围岩稳定性控制基准224
7.5超大跨度软岩隧道稳定性控制技术227
7.6超大跨度公路隧道施工控制技术249
参考文献251