地下工程约束混凝土控制理论与工程实践

前言

第1章 绪论 1

1.1 地下工程发展概述 1

1.2 地下工程围岩破坏控制理论发展概况 2

1.2.1 复杂条件地下工程围岩变形破坏机理 2

1.2.2 地下工程围岩控制理论 2

1.3 地下工程围岩控制技术发展概况 4

1.3.1 常规围岩控制技术研究现状 4

1.3.2 约束混凝土支护技术研究现状 7

1.4 本书主要内容 9

第2章 地下工程约束混凝土高强控制机制 10

2.1 约束混凝土支护体系 10

2.2 地下工程围岩控制机制研究试验方案 11

2.2.1 试验目的 11

2.2.2 数值模型 11

2.2.3 试验方案 12

2.3 采用全断面开挖方法的围岩控制机制研究 15

2.3.1 无支护方案数值试验 15

2.3.2 锚杆支护方案数值试验 21

2.3.3 H型钢拱架支护方案数值试验 25

2.3.4 方钢约束混凝土拱架支护方案数值试验 32

2.3.5 H型钢拱架 锚杆支护方案数值试验 38

2.3.6 方钢约束混凝土拱架 锚杆支护方案数值试验 46

2.3.7 试验结果对比分析 53

2.4 采用CRD与双侧壁导洞开挖方法的围岩控制机制研究 57

2.4.1 采用CRD开挖方法的围岩控制机制研究 57

2.4.2 采用双侧壁导洞开挖方法的围岩控制机制研究 61

2.5 本章小结 64

第3章 约束混凝土基本力学性能研究 65

3.1 约束混凝土构件轴压性能研究 65

3.1.1 试验方案及概况 65

3.1.2 试验结果分析 70

3.1.3 小结 74

3.2 约束混凝土构件纯弯性能研究 74

3.2.1 试验方案及概况 74

3.2.2 基本构件试验结果分析 76

3.2.3 节点参数影响机制 81

3.2.4 小结 84

3.3 约束混凝土构件偏压性能研究 85

3.3.1 试验方案及概况 85

3.3.2 试验结果分析 87

3.3.3 小结 94

3.4 灌浆口补强机制研究 94

3.4.1 灌浆口破坏情况 95

3.4.2 灌浆口补强方式研究 97

3.4.3 灌浆口侧弯钢板补强方案优化 100

3.4.4 小结 104

3.5 本章小结 104

第4章 约束混凝土拱架承载特性理论研究 106

4.1 符号说明 106

4.2 拱架力学分析模型 107

4.2.1 研究对象 107

4.2.2 基本计算理论 108

4.2.3 计算模型 108

4.3 拱架内力计算 109

4.3.1 圆形拱架内力计算 109

4.3.2 三心圆拱架内力计算 117

4.4 拱架强度承载力分析 123

4.4.1 方钢约束混凝土和型钢构件的压弯极限承载力 123

4.4.2 圆形和三心圆拱架不同截面形式承载力对比分析 127

4.5 本章小结 141

第5章 约束混凝土拱架承载特性试验研究 143

5.1 约束混凝土拱架试验系统及方法 143

5.1.1 系统组成及主要功能 143

5.1.2 试验方法与步骤 145

5.2 圆形拱架承载特性室内试验 145

5.2.1 试验方案 145

5.2.2 SQCC150×8-C40-P拱架试验及结果分析 149

5.2.3 CC159×10-C40-P拱架试验及结果分析 155

5.2.4 I22b-P拱架试验及结果分析 160

5.2.5 U36-P拱架试验及结果分析 165

5.2.6 SQCC150×8-C40-J拱架试验及结果分析 170

5.2.7 CC159×10-C40-J拱架试验及结果分析 174

5.2.8 圆形拱架试验结果对比分析 179

5.2.9 SQCC圆形拱架承载特性影响因素及其规律分析 181

5.3 三心拱架承载特性室内试验 184

5.3.1 试验方案 184

5.3.2 SQCC150×8-C40-J拱架试验及结果分析 189

5.3.3 SQCC150×8-C40-BF-J拱架试验及结果分析 195

5.3.4 SQCC150×8-C40-BF-P拱架试验及结果分析 202

5.3.5 I22b-BF-P拱架试验及结果分析 207

5.3.6 其他拱架试件数值试验结果 210

5.3.7 三心拱架试验结果对比分析 228

5.3.8 SQCC三心拱架承载特性影响因素及其规律分析 229

5.4 本章小结 234

第6章 约束混凝土支护体系工程实践 235

6.1 设计理念与方法 235

6.2 软岩矿山巷道工程实践 236

6.2.1 工程概况 236

6.2.2 原支护方案及监测分析 237

6.2.3 拱架设计理论 238

6.2.4 现场方案设计 240

6.2.5 设计方案评价校核 241

6.2.6 现场实施 242

6.2.7 监测结果分析 244

6.3 大断面交通隧道工程实践 244

6.3.1 工程概况 244

6.3.2 拱架设计理论 245

6.3.3 现场方案设计 247

6.3.4 设计方案评价校核 249

6.3.5 现场实施 252

6.3.6 围岩收敛监测结果 252

6.4 本章小结 253

参考文献 254 2100433B

本书系统阐述地下工程软弱围岩的变形破坏及高强控制机制，提出约束混凝土高强支护体系，阐明约束混凝土支护体系的承载特性，形成约束混凝土拱架计算理论和设计方法，并详细介绍支护体系在地下工程建设中应用的典型案例。

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