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1.1 问题的提出 1

第1章 绪论 1

1.2 隧道工程维修管理 2

1.2.1 隧道工程维修管理的基本认识 2

1.2.2 隧道工程维修管理的现状和存在的问题 4

1.2.3 隧道工程维修管理的基本理念 5

1.3.1 隧道病害现象 6

1.3.2 隧道病害原因 6

1.3 隧道病害现象分类及原因分析 6

1.4 隧道维修与加固研究现状 9

1.4.1 现场原位试验 9

1.4.2 理论与数值分析 10

1.4.3 室内相似模型试验 11

第2章 隧道修建阶段实际力学形态的现场试验 13

2.1 概述 13

2.2 现场试验隧道简介 13

2.2.1 工程地质条件 13

2.2.4 隧道主要不良地质现象 14

2.2.3 气候特征及地震情况 14

2.2.2 水文地质条件 14

2.2.5 主洞洞身结构设计 15

2.3 现场试验概况 17

2.4 现场试验项目及结果分析 19

2.4.1 锚杆轴力 19

2.4.2 二次衬砌接触压力 22

2.4.3 二次衬砌应力 26

2.5 二次衬砌安全性分析 30

2.5.1 安全系数计算方法 30

2.5.2 隧道的安全性分析 31

2.6 本章小结 32

第3章 隧道修建阶段力学形态的数值模拟 34

3.1 概述 34

3.1.1 分析方法 34

3.1.2 隧道施工的应力及变形分析 34

3.1.3 新奥法施工锚喷支护的数值分析 35

3.2 数值模拟关联问题 36

3.2.1 围岩力学模型的选择 36

3.2.4 释放荷载的计算 37

3.2.3 边界条件的确定 37

3.2.2 地应力场的模拟 37

3.2.5 计算模型本构关系的选择 39

3.3 三维计算模型 40

3.3.1 模型确定 40

3.3.2 模拟开挖步骤 41

3.4 计算结果分析 44

3.4.1 围岩的应力、应变特征 44

3.4.2 围岩位移特征 49

3.4.3 初期支护受力特征 55

3.4.4 二次衬砌受力特征 57

3.4.5 计算结果与现场试验的比较 59

3.5 安全性模拟分析 61

3.5.1 基本假定和计算模式 61

3.5.2 计算模型 61

3.5.3 数值模拟结果与分析 62

3.6 本章小结 64

4.1 相似关系 67

4.1.1 相似定理 67

第4章 隧道病害与维修加固研究用模型试验概况 67

4.1.2 试验相似关系的确定 68

4.2 试验原型及相似材料 69

4.2.1 原型隧道 69

4.2.2 相似材料 69

4.3 模型试验装置及量测系统 71

4.3.1 模型试验装置 71

4.3.2 量测系统 73

4.4.1 补强等级的划分 75

4.4 模型试验系列 75

4.4.2 隧道补强设计 76

4.4.3 隧道补强试验分组 78

4.4.4 试验步骤 80

4.5 本章小结 80

第5章 隧道施工缺陷对衬砌承载力影响的模型试验 82

5.1 衬砌背后空洞对衬砌承载力的影响 82

5.1.1 水平应力为最大主应力时拱顶空洞对结构承载力影响 82

5.1.2 不同的空洞位置对衬砌承载力的影响 88

5.1.3 竖直应力作用时拱顶空洞对衬砌承载力的影响 94

5.1.4 试验结论 101

5.2.1 水平主应力作用时Ⅴ级围岩衬砌厚度不足对结构承载力影响 102

5.2 衬砌减薄对隧道承载力的影响 102

5.2.2 水平主应力作用时Ⅳ级围岩衬砌厚度不足对结构承载力影响 107

5.2.3 竖直应力作用下衬砌厚度不足对结构承载力的影响 109

5.2.4 试验结论 112

5.3 施工方法对隧道衬砌结构承载力的影响 113

5.3.1 水平主应力场中施工方法对隧道衬砌承载力的影响 113

5.3.2 竖直应力为主应力时施工方法对隧道衬砌承载力的影响 117

5.3.3 不同的主应力方向对隧道衬砌承载力的影响 120

5.4.1 应力场对Ⅲ级围岩中隧道承载力的影响 124

5.4 应力场对隧道承载力的影响 124

5.3.4 试验结论 124

5.4.2 应力场对Ⅳ级围岩中隧道承载力的影响 128

5.4.3 应力场对Ⅴ级围岩中隧道承载力的影响 132

5.4.4 试验结论 136

5.5 本章小结 136

第6章 隧道病害维修加固方法与效果的模型试验 138

6.1 回填压注 138

6.1.1 水平应力为主应力的情况 138

6.1.2 竖直应力场作用的情况 140

6.1.3 小结 142

6.2 内表面补强 143

6.2.1 内表面补强对结构承载力的影响 143

6.2.2 内表面补强刚度的影响 145

6.2.3 内表面补强范围的影响 147

6.2.4 不同围岩级别中材质对内表面补强的影响 148

6.2.5 小结 150

6.3 锚杆补强 151

6.3.1 水平应力为主应力的情况 151

6.3.2 竖直应力为主应力的情况 153

6.3.3 小结 155

6.4 内衬·拱架补强 156

6.4.1 竖直应力作用的情况 156

6.4.2 水平应力为主应力的情况 156

6.4.3 小结 158

6.5 组合补强 159

6.5.1 内衬·拱架与锚杆组合补强 159

6.5.2 回填压注、内衬·拱架与锚杆的组合补强 160

6.5.3 回填压注、内表面与锚杆组合补强 161

6.5.4 小结 163

6.6.1 Ⅴ级围岩算例 164

6.6 补强试验模拟计算算例 164

6.6.2 Ⅲ级围岩算例 166

6.7 本章小结 169

第7章 隧道病害与维修加固实例及分析 171

7.1 龙泉山隧道病害维修加固 171

7.1.1 工程概况 171

7.1.2 隧道病害治理设计 171

7.1.3 隧道病害整治施工 175

7.1.4 结论 178

7.2.1 工程概况 179

7.2 西岭雪山隧道衬砌裂损病害整治 179

7.2.2 隧道病害现状综述 180

7.2.3 隧道病害原因分析 182

7.2.4 隧道病害整治设计 183

7.2.5 主要施工方法 185

7.3 大垭口隧道病害整治 186

7.3.1 工程概况 186

7.3.2 病害状况 186

7.3.3 病害整治原则 187

7.3.4 病害整治方法 187

7.4.1 工程概况 192

7.3.5 病害整治验收标准 192

7.4 龙门隧道病害整治 192

7.4.2 病害原因分析 193

7.4.3 隧道病害的治理 194

7.4.4 整治结果 196

7.4.5 结语 196

7.5 六甲洞隧道病害整治 196

7.5.1 工程概况 196

7.5.3 病害成因分析 197

7.5.2 病害地段的工程地质和水文地质 197

7.5.4 病害治理措施 199

7.5.5 施工监测与信息反馈 200

7.5.6 结论与经验 201

7.6 祁家大山隧道病害整治 201

7.6.1 工程概况 201

7.6.2 病害检测及原因分析 202

7.6.3 加固方案 203

7.6.4 结语 206

参考文献 207