盾构隧道施工灾变机理与工程实践

第1章 绪论

第2章 盾构隧道开挖面灾变机理研究

第3章 流固耦合模型与工程数值模拟

第4章 砂卵石地层盾构隧道施工分析

第5章 盾构隧道穿越敏感环境主动控制方法和技术

参考文献 2100433B

本书共分5章，依托我国大量的盾构法工程实践和多年的研究成果，构建了复杂地质环境下盾构隧道开挖面灾变模型，进行了流固耦合模型与工程案例数值分析，形成了盾构隧道穿越建（构）筑物关键技术。书中突出隧道工程灾变机理、施工技术和工程面临的诸多挑战以及新技术和新工艺的运用。同时结合研究成果还介绍了一些新的见解与工程实践，并在工程实践中得到了检验。

本项目通过三年的研究工作，已完成项目计划内容，并取得了一系列研究成果。 本项目从汶川地震收集的山岭隧道震害资料出发，统计分析了汶川地震中山岭隧道的震害资料，提出了山岭隧道抗震风险层次分析模型，深入调查了受损隧道的地质构造情况，研究了跨断层隧道的震害特征，并系统描述了跨断层隧道的震害形态。 通过断层活动与地震耦合作用下隧道—断层体系的灾变机理研究，提出了采用损伤指标和能量指标分析隧道—断层体系的非线性反应，建立起基于损伤指标和能量指标的隧道—断层体系的安全性评价体系。并提出了在隧道断层处设置结构构造的措施。 根据穿越活动断层隧道的地震动力响应特性，分析了不同影响因素下隧道纵向抗震设防长度，数值模拟结合振动台试验，提出了分级量化指标。根据震害调查分析及模拟结果，对断层区隧道的抗震设防进行了分段，根据不同位置制定了不同的对策措施，并且通过现场测试验证，修改完善了设防体系，最终提出了跨断层隧道抗震设防应用性设计参数。 发表学术论文10篇，其中SCI收录2篇，EI收录7篇，部分研究成果发表在《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》（SCI收录）、《Disaster Advances》（SCI收录）、《中南大学学报（自然科学版）》(EI收录)、计算力学学报学报(EI收录)、土木工程学报(EI收录)及《现代隧道技术》(EI收录)等国内外期刊上。另外，发表学术专著一部，并获得大连市人民政府资助出版。 2100433B

前言

1 绪论

1.1 概述

1.2 地下工程的发展

1.3 地下工程引起的环境岩土工程问题

2 盾构隧道施工对周边环境影响的基本理论

2.1 盾构隧道近距离施工问题

2.2 地层变位理论

2.3 盾构隧道施工对地表影响的理论研究

2.4 盾构隧道施工对浅基础影响的理论研究

2.5 盾构隧道施工对桩基础影响的理论基础

2.6 盾构隧道施工对地下管线影响的理论基础

3 盾构始发与接收端头加固技术研究

3.1 盾构始发与接收作业

3.2 盾构隧道端头加固方式的综合比较

3.3 加固土体稳定性研究

3.4 软土地区盾构隧道端头有富含水层时加固范围的确定

3.5 不同地层和周边环境条件下端头加固方式的总结

4 盾构隧道施工数值分析理论及方法

4.1 盾构隧道施工三维非线性有限元模拟方法

4.2 MIDAS/GTS岩土与隧道结构有限元分析软件

4.3 Plaxis3DTunnel三维隧道分析软件

5 盾构隧道施工对周围土体变形的影响研究

5.1 工程概况

5.2 现场实测分析研究

5.3 盾构推进对周围土体变形的影响规律数值分析

5.4 本章小结

6 盾构隧道施工对浅基础的影响研究

6.1 盾构隧道施工地表变形对浅基础的危害

6.2 盾构开挖对邻近建筑物影响的预测

6.3 现场实测分析研究

6.4 盾构隧道施工对浅基础影响的数值模拟分析

6.5 本章小结

7 盾构隧道施工对桩基础的影响研究

7.1 数值分析与离心机试验验证

7.2 盾构隧道施工对单桩工作性状的影响分析

7.3 盾构隧道施工对单桩工作性状的单因素影响分析

7.4 盾构隧道施工对群桩的影响分析

7.5 本章小结

8 盾构隧道施工对纬七路高架桥桩基的影响研究

8.1 工程概况

8.2 盾构隧道施工对高架桥桩基的影响分析

8.3 盾构推进影响因素敏感性分析

8.4 本章小结

9 盾构隧道施工对地下管线的影响研究

9.1 盾构隧道施工对地下管线影响的数值模拟分析

9.2 刚性接口地下管线性状的影响因素分析

9.3 本章小结

10 地下工程环境灾变与控制技术

10.1 地下工程中的环境岩土工程问题

10.2 盾构隧道施工引起周围环境灾变的控制技术

参考文献 2100433B