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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