钻爆法施工的海底隧道最小岩石覆盖厚度确定方法

《岩石力学与工程研究著作丛书》序

《岩石力学与工程研究著作丛书》编者的话

前言

第1章 绪论

1.1 海底隧道的优点

1.2 海底隧道的特点

1.3 海底隧道修建方法

1.4 研究意义

1.5 世界海底隧道修建现状

1.6 中国海底隧道修建现状

1.7 海底隧道主要设计参数统计

1.8 本书主要内容

第2章 确定岩石覆盖厚度方法体系

2.1 方法体系

2.1.1 围岩稳定性分析岩石覆盖厚度

2.1.2 岩石准三维断裂损伤分析岩石覆盖厚度

2.1.3 海水渗流分析岩石覆盖厚度

2.1.4 地震载荷分析岩石覆盖厚度

2.1.5 爆破载荷分析岩石覆盖厚度

2.2 青岛胶州湾海底隧道

2.2.1 工程概况

2.2.2 工程地质

第3章 工程类比法

3.1 挪威经验法

3.1.1 岩石覆盖厚度经济性比较

3.1.2 世界主要海底隧道的最小岩石覆盖厚度比较

3.1.3 与海水深度相关的经验曲线

3.1.4 按纵波波速线性插值获得挪威经验建议值

3.1.5 与基岩埋置深度相关的经验曲线

3.1.6 挪威经验法小结

3.2 日本最小涌水量法

3.2.1 涌水量计算公式

3.2.2 日本最小涌水量法应用

3.3 国内顶水采煤法

3.3.1 国内顶水采煤法概述

3.3.2 国内顶水采煤法应用

3.4 国内规范方法

3.5 普氏压力拱理论方法

3.6 工程类比法计算数值分析

3.6.1 计算结果整理

3.6.2 对比分析

3.7 本章小结

第4章 数值计算法

4.1 数值计算判别准则

4.1.1 最小位移法判据

4.1.2 弹塑性计算

4.1.3 安全系数法判据

4.1.4 RFPA计算分析

4.2 断裂损伤计算

4.2.1 概述

4.2.2 断裂损伤有限元的基本原理

4.2.3 岩石覆盖厚度的断裂损伤分析

4.2.4 结论

4.3 爆破振动响应分析

4.3.1 钻爆法施工对隧道围岩的损伤分析

4.3.2 主隧道的施工爆破设计

4.3.3 解析法计算爆破振动对覆盖岩石的损伤范围

4.3.4 数值方法计算周边眼爆破对海底隧道覆盖岩石的损伤范围

4.4 地震振动响应分析

4.4.1 概述

4.4.2 地震动力学计算

4.4.3 小结

4.5 施工方法优化研究

……

第5章 考虑渗流影响的海底隧道围岩稳定性研究

第6章 应用案例

第7章 现场反馈分析

第8章 总结与展望

《岩石力学与工程研究著作丛书：钻爆法施工的海底隧道最小岩石覆盖厚度确定方法》综合运用工程类比、数值计算、模型实验和现场监测等方法，对海底隧道覆盖岩层变形、渗流、破坏规律开展系统研究。阐述了海底隧道最小岩石覆盖厚度的影响因素及其确定方法研究现状。归纳总结了确定最小岩石覆盖厚度的工程类比方法，分析了各种方法的适用条件。提出了确定最小岩石覆盖厚度的最小位移法和安全系数法判别准则。开展了断裂损伤、渗流、爆破、地震和施工过程等因素对海底隧道覆盖岩层稳定性影响的研究。研制了海底隧道模型实验系统，揭示了海底隧道覆盖岩层渗流场、应力场和位移场变化规律。基于施工全过程位移释放率、位移增量反演理论和现场监测数据，建立了最小岩石覆盖厚度支护结构稳定性的分析方法，验证了最小岩石覆盖厚度取值的合理性。以青岛胶州湾隧道为背景，综合运用上述研究成果，建立了适合中国的钻爆法施工条件下海底隧道最小岩石覆盖厚度的确定方法和体系。研究成果成功应用到厦门翔安海底隧道、青岛胶州湾隧道纵断面线路设计。
　　《岩石力学与工程研究著作丛书：钻爆法施工的海底隧道最小岩石覆盖厚度确定方法》适合从事海底隧道设计、施工等领域的工程技术人员，以及岩土工程相关专业的研究生和教师参考。