非开挖水平定向钻进地表变形规律及防控技术研究

在本专著中，作者结合理论分析、数值计算、室内实验和现场应用的情况，对非开挖水平定向钻进中及竣工后的地表变形机理进行了研究。

孙平贺，籍贯吉林松原，1982年3月出生。中南大学讲师，硕士研究生指导老师，美国环境与工程地质学家协会会员。主要从事非开挖、矿产地质及很好规能源钻进技术的教学与科研工作。2006年毕业于中国地质大学(武汉)勘查技术与工程专业，同年获准硕博连读；2009年受国家留学基金委资助赴美留学并完成博士论文，2011年获地质工程专业中美联合培养博士学位；同年进入中南大学地质资源与地质工程博士后科研流动站深造，并任教于地质工程系。先后主持、参与重量、省部级课题12项；完成的科技成果获靠前优选鉴定水平2项，省级工法2项；公开发表靠前外学术论文40余篇，参编教材1部；拥有授权靠前专利11项；荣获湖北省很好博士论文、中国施工企业管理协会科技进步奖、广东省土木工程师协会科学技术奖、广东省市政行业协会科学技术奖等多项荣誉。

第1章 绪论
1.1 研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 地表变形的因素分析
1.2.2 地表变形的监测技术
1.2.3 地表变形的防范措施
1.3 本书的主要研究内容
第2章 施工中地表变形研究
2.1 环状空间
2.2 扩孔钻头速度
2.3 水平孔内钻井液压力
2.4 深度与直径
2.5 扩孔钻头的类型
2.6 地层属性
2.7 钻井液特性
2.8 基于层次分析法对影响地表变形的因素进行分析
2.9 影响因素的数值模拟分析
2.9.1 水平孔半径
2.9.2 水平孔深度
2.9.3 钻井液压力
2.9.4 土体弹性模量
2.9.5 土体泊松比
2.9.6 土体内摩擦角
2.9.7 土体内聚力
2.9.8 地层密度
2.9.9 地层孔隙率
2.9.10 钻井液的体积模量
2.9.11 地层剪胀角
第3章 竣工后地表变形研究
3.1 地层损失引起的地表变形
3.2 扰动土体再固结引起的地表变形
3.3 工后地表变形损害形式
3.3.1 地表均匀沉降的损害
3.3.2 地表倾斜的损害
3.3.3 地表曲率的损害
3.3.4 地表水平变形的损害
3.4 单元开挖引起的地表变形
3.5 水平定向钻进铺管引起的工后地表变形预测模型
3.5.1 均匀收敛工后地表变形预测模型
3.5.2 非均匀收敛工后地表变形预测模型
3.6 工后地表变形计算参数的确定
3.7 工后地表变形规律分析
3.7.1 沉降分析
3.7.2 水平位移分析
3.7.3 水平变形分析
3.7.4 地表倾斜分析
3.7.5 地表曲率分析
3.8 沿水平定向钻孑L轨迹地表变形
3.8.1 地表沉降
3.8.2 水平位移
3.8.3 水平变形
3.8.4 地表倾斜
3.8.5 地表曲率
第4章 现场应用研究
4.1 顾唐路穿越工程
4.1.1 工程概况及地表沉降监测点布置
4.1.2 监测结果分析
4.2 杨高中路穿越工程
4.2.1 工程概况及地表沉降监测点布置
4.2.2 监测结果分析
4.3 基于实测沉降数据的曲线拟合预测
4.3.1 双曲线拟合法
4.3.2 指数曲线拟合法
4.3.3 曲线拟合预测结果
4.4 郑州某通信管线穿越工程
4.4.1 工程概况
4.4.2 数值计算分析
4.4.3 监测结果分析
第5章 地表变形防控技术研究
5.1 不同类型地层防地表变形溢浆钻井液体系
5.1.1 松散胶结性地层
5.1.2 水敏性地层
5.1.3 溶蚀性地层
5.1.4 漏失性地层
5.2 钻井液优化设计软件
5.3 现场应用
5.4 甲酰胺化学灌浆材料实验研究
5.5 水平注浆坐封模拟实验研究
第6章 渗透注浆试验模拟
6.1 试验装置
6.2 试验地层选择
6.3 试验设计
6.4 基于均匀设计法的试验设计
6.5 试验过程
6.6 试验结果及分析
6.7 孔壁稳定性弹性力学分析
6.8 孔壁稳定性判断
6.9 孔壁稳定的弹塑性力学分析
参考文献