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第1章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究意义 4

1.2 国内外研究进展 5

1.2.1 新近系地层国内外研究进展 5

1.2.2 富水新近系地层围岩特性研究 6

1.2.3 富水新近系地层施工理论与方法研究 6

1.2.4 富水新近系地层施工技术研究 7

1.2.5 降水辅助工法研究现状 9

1.3 本书的研究框架、结构体系及技术路线 9

1.3.1 本书的研究框架 10

1.3.2 本书的结构体系 10

1.3.3 本书的技术路线 13

1.4 本书的创新之处 14

第2章 新近系未胶结砂的物理力学特性室内研究 16

2.1 常规试验指标 16

2.2 饱和未胶结砂的CD试验 17

2.2.1 试验方案 17

2.2.2 控制标准 17

2.2.3 试验结果及分析 18

2.3 未胶结砂的三轴不固结不排水剪切试验 22

2.3.1 试验方案 22

2.3.2 控制标准 23

2.3.3 试样结果及分析 23

2.4 粉质黏土的三轴不固结不排水剪切试验 28

2.4.1 试验方案 28

2.4.2 试验结果及分析 29

2.5 动强度试验及分析 32

2.5.1 试验方案 32

2.5.2 试样破坏形式 33

2.5.3 动强度特性 34

2.5.4 动应变特性 39

2.5.5 孔隙水压力增长特性 47

2.5.6 饱和砂的液化机理 58

2.6 动力变形特性试验及分析 61

2.6.1 试验方案 62

2.6.2 应力、应变时程曲线 62

2.6.3 应力路径曲线 63

2.6.4 骨干曲线分析 64

2.6.5 动弹性模量分析 64

2.6.6 动剪模量比、阻尼比分析 66

第3章 弱胶结软岩的物理力学特性研究 69

3.1 取样及制样 69

3.2 新近系弱胶结岩的水理特性研究 70

3.3 膨胀性试验 71

3.3.1 累积自由膨胀试验 71

3.3.2 侧向约束膨胀率试验 73

3.3.3 膨胀压力试验 74

3.3.4 岩样膨胀性分析 74

3.3.5 试验结果分析 75

3.4 新近系弱胶结砂岩的力学特性试验研究 75

3.4.1 试验方案 75

3.4.2 应力-应变曲线 76

3.5 新近系弱胶结黏土岩力学特性试验研究 77

3.5.1 试样描述及其破坏形式 77

3.5.2 力学参数 78

3.5.3 应力-应变曲线 79

3.5.4 黏土岩与砂岩的试样结果对比分析 81

第4章 富水新近系地层隧道围岩特性研究 84

4.1 岩土的分类性质研究 84

4.1.1 国内外软岩、硬土界限分类标准 84

4.1.2 所研究试样的岩土分类 86

4.2 新近系地层围岩特性 88

4.2.1 未胶结或弱胶结特性 88

4.2.2 水稳性特征 89

4.2.3 易扰动性 90

4.2.4 工程施工中的主要工程力学特性 90

4.3 破坏机理及其对策分析 91

4.3.1 破坏机理分析 91

4.3.2 工程施工对策分析 92

第5章 富水新近系地层“先治水再施工”的隧洞施工新理念 93

5.1 研究背景与内容 93

5.1.1 问题的提出 94

5.1.2 研究内容 94

5.2 数值计算的基本理论 95

5.2.1 渗流场计算基本理论 95

5.2.2 显式有限差分法的基本理论 98

5.3 基于降水试验的隧洞区域渗流场反分析 100

5.3.1 降水试验 100

5.3.2 围岩渗流场反分析计算条件 108

5.3.3 计算结果及分析 109

5.4 洞外“深井群降水”措施下隧洞区域渗流场分析 110

5.4.1 洞外深井群降水方案拟订 110

5.4.2 计算条件 111

5.4.3 计算结果及分析 113

5.5 不采取降水措施时隧洞开挖渗流场分析 117

5.5.1 计算条件 118

5.5.2 计算结果及分析 119

5.6 隧洞开挖围岩稳定分析 121

5.6.1 计算条件 122

5.6.2 考虑地下水作用计算结果分析 123

5.6.3 不考虑地下水作用计算结果分析 135

5.6.4 计算结果对比研究 149

第6章 沉筒加固装置及施工加固方法 151

6.1 采用沉筒加固法的必要性 151

6.2 总体方案、技术原理及参数 153

6.2.1 总体方案 153

6.2.2 技术原理和技术参数 156

6.2.3 “竖井施工用沉筒加固装置”的结构 156

6.2.4 施工加固方法 157

6.3 沉筒加固法的优越性 161

6.3.1 沉筒加固结构的先进性 161

6.3.2 沉筒施工加固方法的特色及其先进性 163

6.4 沉筒结构三维有限元数值分析 164

6.4.1 沉筒加固装置的钢结构有限元计算原理 164

6.4.2 沉筒加固装置的钢结构有限元计算条件 166

6.4.3 沉筒加固装置的结构有限元计算结果及分析 170

第7章 新型防渗堵漏便携式灌浆装置及施工技术 184

7.1 灌浆装置 184

7.1.1 灌浆装置的设计参数及结构 184

7.1.2 施工工艺 187

7.1.3 优越性 188

7.2 工程实践验证 189

7.2.1 工程应用 189

7.2.2 工程适用性 189

第8章 富水新近系围岩隧洞支护新技术 190

8.1 深埋斜井流砂层段透水钢板桩施工技术 190

8.1.1 概述 190

8.1.2 透水钢板桩施工技术 191

8.1.3 透水钢板桩在流砂层段的实施 193

8.1.4 施工效果 195

8.2 流砂层渗流大变形的处理与加固技术 196

8.2.1 概况 196

8.2.2 应急处理措施 197

8.2.3 前进超前加固注浆法处理 197

8.2.4 导水洞超前降水 199

8.2.5 加固技术 202

8.2.6 施工效果 203

8.3 洞内降水技术 204

8.3.1 钢板桩（钢板槽）集水坑降水 204

8.3.2 钢护筒集水井 205

8.3.3 顶部透水钢管降水 205

参考文献 206