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第1章 绪论 1

1.1 公路隧道施工常见安全事故调查和存在的主要问题 1

1.1.1 公路隧道施工常见安全事故调查和分析 1

1.1.2 公路隧道施工存在的主要问题 6

1.2 国内外研究现状 8

1.2.1 隧道围岩变形的时空效应 8

1.2.2 隧道变形稳定性评价方法 19

1.2.3 公路隧道稳定性评价指标 21

1.2.4 公路隧道塌方预警方法 28

1.2.5 公路隧道安全预警指标 29

1.3 研究内容及解决的关键问题 30

第2章 隧道围岩流变特性的试验研究 32

2.1 概述 32

2.2 岩石的流变试验 43

2.2.1 围岩分级 43

2.2.2 流变试验的岩样概况 44

2.2.3 流变试验设备 46

2.2.4 流变试验实施步骤 46

2.2.5 岩石流变试验加载方案 47

2.3 Ⅱ级围岩 50

2.3.1 凝灰熔岩 50

2.3.2 花岗岩 52

2.4 Ⅲ级围岩 56

2.4.1 凝灰熔岩 56

2.4.2 板岩 57

2.5 Ⅳ级围岩 61

2.5.1 凝灰熔岩 61

2.5.2 板岩 62

2.6 Ⅴ级围岩 65

2.6.1 凝灰熔岩 65

2.6.2 板岩 69

2.7 岩石流变特性分析 73

第3章 结合施工过程的黏弹性动态增量反演分析 76

3.1 隧道施工监控量测 76

3.1.1 位移量测信息 76

3.1.2 压力量测信息 78

3.1.3 应变量测信息 79

3.2 黏弹性动态增量反演分析方法 79

3.2.1 黏弹性位移反分析的模型及本构方程 80

3.2.2 黏弹性体的有限元解析 82

3.2.3 施工过程的模拟 87

3.2.4 反分析中的优化方法 87

3.2.5 黏弹性位移反分析软件 89

3.3 改进的自适应遗传算法 90

3.3.1 自适应遗传算法的改进 90

3.3.2 算法验证及参数敏感性分析 93

3.3.3 工程应用 97

3.4 结合隧道施工过程的反演分析 103

3.4.1 凝灰熔岩隧道的增量反演分析 103

3.4.2 花岗岩隧道的增量反演分析 111

3.4.3 板岩隧道的增量反演分析 113

3.5 基于监控量测数据的动态预测分析方法 117

3.6 隧道二衬结构的合理施作时间 120

第4章 隧道稳定性评价方法与评价指标 126

4.1 隧道围岩变形影响因素分析 127

4.1.1 隧道围岩变形影响因素 127

4.1.2 基于正交试验的影响因素分析 132

4.2 围岩变形与围岩级别的关系 141

4.2.1 隧道围岩变形稳定判断依据 141

4.2.2 隧道围岩变形监测数据统计 142

4.2.3 拱顶下沉与围岩级别的关系 144

4.2.4 周边收敛位移与围岩级别的关系 149

4.3 不同级别围岩隧道开挖空间效应分析 159

4.3.1 基于隧道施工监测数据的空间效应分析 161

4.3.2 隧道施工过程三维空间模拟计算 166

4.4 不同级别围岩隧道施工时间效应分析 173

4.4.1 基于隧道施工监测数据的时间效应分析 174

4.4.2 不同级别围岩变形时间效应计算 180

4.5公 路隧道围岩压力的特性分析 182

4.5.1 竖向围岩压力分布特性 183

4.5.2 侧向压力的分布特性 187

4.5.3 实测二衬压力分析 188

4.6 公路隧道施工围岩变形稳定性评价标准 188

4.6.1 公路隧道围岩稳定性评价指标的确定 189

4.6.2 公路隧道围岩稳定性评价体系 191

第5章 公路隧道塌方预警体系 198

5.1 公路隧道塌方事故统计分析 199

5.1.1 公路隧道塌方安全事故 199

5.1.2 公路隧道塌方分类统计 210

5.1.3 公路隧道塌方的影响因素统计分析 210

5.2 公路隧道塌方安全评价方法与指标 214

5.2.1 公路隧道塌方安全评价方法 214

5.2.2 公路隧道塌方安全评价关键指标体系 218

5.3 公路隧道塌方安全预警体系 234

5.3.1 安全评价指标体系量化 234

5.3.2 塌方安全预警体系 240

5.4 基于监控量测的公路隧道塌方变形预警 252

5.4.1 隧道变形监测曲线分析 252

5.4.2 隧道塌方变形数据统计分析 261

5.4.3 隧道塌方变形预警标准 270

5.5 公路隧道塌方动态预警体系 273

主要参考文献 281