本書為巖溶區(qū)高速鐵路隧道修建技術，系統(tǒng)總結梳理了國內多條巖溶隧道施工經驗和教訓。主要內容包括緒論、巖溶區(qū)高速鐵路隧道地質超前預報、巖溶隧道突水突泥機理及隧道與溶洞間臨界安全距離分析、大斷面軟巖隧道支護技術研究、高速鐵路隧道巖溶處理技術、大埋深巖溶角礫巖隧道變形機理與變形控制、隧道下穿河流施工技術、銑挖法與鉆爆法聯(lián)合施工技術、高風險巖溶隧道施工安全管理技術、主要成果及存在的問題。
本書是對典型巖溶隧道工程經驗的系統(tǒng)歸納、總結和提煉，對今后類似工程提供借鑒。
前言隨著鐵路建設的快速發(fā)展，鐵路隧道數(shù)量大幅增加，尤其是近十幾年來，高速鐵路得到了迅猛發(fā)展。截至2017年年底，投入運營的鐵路隧道總長達到15 326 km；投入運營高速鐵路總長達25萬km，已經建成高速鐵路隧道2 835座，總長達4 537 km；另外還有在建的高速鐵路隧道總長超過3 000 km。由于我國巖溶分布相當廣泛，一些高速鐵路穿越巖溶區(qū)，出現(xiàn)了大量的巖溶隧道，如滬昆高鐵貴州段出現(xiàn)了眾多的富水巖溶地質隧道。巖溶隧道施工面臨的最大風險就是突水突泥地質災害，多數(shù)屬于高風險隧道。高風險巖溶隧道的順利建成，推動了我國高速鐵路巖溶隧道工程的技術進步，也積累了寶貴的施工經驗。本書主要內容是對滬昆高鐵貴州段第九標段典型巖溶隧道工程經驗的系統(tǒng)歸納、總結和提煉，以期對今后類似工程提供借鑒。全書共九章，第1章主要介紹了我國高速鐵路隧道的發(fā)展情況及巖溶隧道的施工技術現(xiàn)狀及存在的問題。第2章主要介紹了隧道超前預報方法及在巖溶隧道工程中的應用，強調在高風險的巖溶隧道施工中應采用多措并舉的綜合地質超前預報方法。第3章介紹了巖溶發(fā)育的宏觀規(guī)律、巖溶隧道施工中的突水突泥機理及隧道與溶洞間臨界安全距離、隱伏溶洞巖墻中存在裂隙時對隧道施工安全的影響。第4章介紹了自進式管棚預支護在軟弱圍巖高鐵隧道中的應用、施工效率分析、預支護參數(shù)設計及在塌方處理中的應用。第5章介紹了巖溶的分類、處理原則、大型巖溶溶洞及暗河的處理技術及工程案例。第6章介紹了大埋深巖溶角礫巖隧道大變形機理、變形控制、支護受力特征及評價。第7章高速鐵路隧道下穿明河施工控制技術。第8章介紹了將懸臂掘進機銑挖法和鉆爆法結合，用以控制爆破振速的銑挖爆破施工技術及減振規(guī)律。第9章介紹了將層次分析法與模糊綜合評判相結合的方法在高風險隧道施工過程中的風險管理，并給出了使用案例。本書主要內容由鄧勇、孫星亮、吳應明、譚忠盛、陳耀華撰寫，另外，中鐵二十局集團公司的馮軍武和謝齊兵、北京交通大學的白明洲、中鐵二十局集團公司的楊小龍和馮振寧等也參加了部分編寫工作，在此表示感謝！感謝石家莊鐵道大學的景詩庭教授認真地審閱了本書并提出了寶貴的意見！由于作者水平有限，撰寫時間倉促，書中難免存在不足之處，敬請讀者批評指正！作者2019年3月
鄧勇，貴州黃平人，碩士研究生，教授級高工。工作二十多年來，先后參加了寶蘭、洛湛、蘭渝、青藏、云桂、貴廣、渝利等鐵路，錦屏水電站等水利水電工程及多條高速公路等國家重點工程建設，在鋼結構、長大隧道施工、TBM施工等方面取得突出成績，曾主持數(shù)十項科研課題的研究，取得重大科研成果10多項，單獨或作為主要參與者在國家中文核心期刊上發(fā)表論文10余篇。二十多年來，曾多次受到表彰獎勵，先后被評為天津市“十大杰出青年崗位能手”、天津市“五一”勞動獎章、全國“五一”勞動獎章、“全國工程建設優(yōu)秀項目經理”、“國家安全生產專家”等稱號。孫星亮，男，1970.2出生，1993.7畢業(yè)于石家莊鐵道學院鐵道建筑系隧道與地下工程專業(yè)，現(xiàn)任石家莊鐵道大學土木工程學院地下工程系教授，博士，碩士生導師，主要從事隧道與地下工程的本科及研究生的教學和復雜環(huán)境大跨隧道施工力學效應及變形控制技術的科研工作，獲省部級科技進步獎5項。吳應明，四川夾江人，工學學士，教授級高工。先后參加了大秦鐵路、南昆鐵路、廣渝高速公路、滬昆高鐵、蘭新二線等國家重點工程項目的施工和技術管理工作；主持完成了40余項科研項目研究工作，取得的科研成果30余項；在省部級以上科技刊物上發(fā)表論文20余篇，6項工法被評為國家級、企業(yè)級工法，參編的“綜合管廊與管道盾構”等3部專著由出版社公開出版發(fā)行；作為主要完成人，獲省部級以上科技獎項9項，獲授權專利22項，參與國家行業(yè)標準制定3項。參加工作以來多次受到表彰獎勵，先后被中國鐵建、鐵道部青年科技拔尖人才，榮獲陜西省青年科技獎，享受國務院特殊津貼專家。譚忠盛譚忠盛，男，1963年5月出生，1999年畢業(yè)于西南交通大學，橋梁與隧道工程專業(yè)，獲博士學位，現(xiàn)任北京交通大學教授、博士生導師。陳耀華，男，出生于1974年，河北大名人。1994年畢業(yè)于石家莊鐵路工程學校鐵道工程專業(yè)，大專學歷，高級工程師，現(xiàn)任中鐵二十局集團第二工程有限公司董事長。?
目錄第1章緒論111我國高速鐵路隧道工程現(xiàn)狀112巖溶隧道施工技術現(xiàn)狀313巖溶區(qū)高速鐵路隧道目前存在的問題714滬昆高鐵貴州段隧道工程特征10第2章巖溶區(qū)高速鐵路隧道地質超前預報1121隧道地質超前預報研究現(xiàn)狀1122巖溶隧道地質超前預報的內容1223巖溶隧道地質超前預報的方法1324隧道地質超前預報現(xiàn)場應用2425巖溶隧道施工應采用綜合地質超前預報方法31第3章巖溶隧道突水突泥機理及隧道與溶洞間臨界安全距離分析3331滬昆高鐵貴州段巖溶發(fā)育特征3332巖溶隧道突水特征及規(guī)律性3633隱伏巖溶對高鐵隧道安全距離的影響分析3834溶洞與隧道間巖墻中存在裂隙時的施工安全性分析47第4章大斷面軟巖隧道自進式管棚預支護技術5541概述5542自進式管棚的施工工藝與施工效率分析6043自進式管棚的設計方案與支護作用分析7044自進式管棚對深埋軟巖隧道變形控制效果分析8545自進式管棚在軟巖地層隧道塌方處治中的應用90第5章高速鐵路隧道巖溶處理技術9751巖溶溶洞分類9752巖溶隧道處理原則9853典型巖溶處置案例10154崗烏隧道巖溶涌水處置技術137第6章崗烏大埋深巖溶角礫巖隧道變形機理與變形控制14561崗烏隧道概況14562巖溶角礫巖隧道變形機理分析14663大埋深巖溶角礫巖隧道變形控制技術15864隧道支護變形及受力監(jiān)測分析16565隧道支護結構受力評價177第7章丫口寨隧道下穿河流施工技術18171工程概況18172下穿明河段施工風險18473丫口寨隧道明河段河流整治方案18574過明河段隧道支護力學特性的流固耦合分析18975過明河段現(xiàn)場施工196第8章銑挖爆破法施工技術19981工程概況19982銑挖法的工藝與效果20183銑挖爆破施工技術在丫口寨隧道中的應用20484銑挖爆破法施工減振機理及效應分析21185隧道爆破振動現(xiàn)場監(jiān)測221第9章高風險巖溶隧道施工風險評估技術22591隧道施工安全風險等級劃分22592隧道施工過程中的風險評估方法22893巖溶隧道施工過程中的施工風險判定過程23694考慮誤判造成損失的Bayes判別方法24895隧道開挖驗證25096隧道施工風險處置對策251參考文獻255
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