1　概述…………………………………………………………………………… 1

1． 1　项目概况………………………………………………………………… 1

1． 2　执行标准及设计流程对比……………………………………………… 2

2　隧道勘测设计………………………………………………………………… 14

2． 1　隧道总体设计…………………………………………………………… 14

2． 2　隧道工程地质…………………………………………………………… 22

3　隧道结构工程设计…………………………………………………………… 52

3． 1　土建工程安全标准……………………………………………………… 52

3． 2　隧道衬砌结构设计……………………………………………………… 53

3． 3　隧道洞口设计…………………………………………………………… 79

3． 4　隧道监控量测与地质超前预报………………………………………… 89

3． 5　隧道施工………………………………………………………………… 94

3． 6　极软岩隧道沉降变形的控制措施……………………………………… 98

4　隧道防排水、预留洞室及防火设计………………………………………… 109

4． 1　隧道防排水设计……………………………………………………… 109

4． 2　预留洞室及电缆沟槽设计…………………………………………… 118

4． 3　隧道防火要求………………………………………………………… 125

5　隧道机电工程设计………………………………………………………… 128

5． 1　机电工程安全标准…………………………………………………… 128

5． 2　通风系统……………………………………………………………… 1322100433B

本书主要介绍了大跨度软岩公路隧道设计所参考的规范体系及其与中国规范的差别，并详细介绍了隧道设计主要内容，包括隧道建设条件、结构设计、防排水设计、机电设计等。

针对隧道建设过程中发生的特大变形，分享了我们的成功经验。书中图文并茂，数据翔实，可供相关专业技术人员参考。

《主要内容包括大跨度公路隧道施工中若干问题的思考，大跨度公路隧道开挖过程模拟研究，大跨度公路隧道监测数据的时序分析方法研究，大跨度公路隧道围岩参数反分析方法研究，大跨度公路隧道长期稳定性分析等。

前言

第1章　绪论

1.1　引言

1.2　公路隧道建设在国内外的发展

1.2.1　国外公路隧道建设概况

1.2.2　国内公路隧道建设概况

1.3　公路隧道设计方法

1.3.1　隧道工程的特点

1.3.2　公路隧道设计方法的发展

l.3.3　公路隧道设计方法

1.3.4　我国现行的公路隧道技术规范

1.4　公路隧道施工新奥法

1.4.1　公路隧道施工方法

1.4.2　新奥法简介

1.4.3　新奥法分类

1.5　公路隧道计算方法

1.5.1　发展历程

1.5.2　公路隧道计算方法

1.5.3　主要问题

1.6　公路隧道数值分析方法

1.6.1　岩土及隧道工程分析方法评述

1.6.2　隧道工程数值分析方法简述

1.6.3　常用数值分析软件评价

1.7　研究工作

第2章　对大跨度公路隧道施工中若干问题的思考

2.1　引言

2.2　大跨度公路隧道现场介绍

2.2.1　隧道概况

2.2.2　隧道区地质条件

2.2.3　现场监测工作说明

2.3　大跨度公路隧道的施工监测

2.3.1　现场隧道监测方法

2.3.2　监测方案设计

2.3.3　监测方法研究

2.4　对大跨度隧道开挖变形的思考

2.4.1　开挖力学行为简析

2.4.2　新奥法开挖的变形特征

2.4.3　初期支护（锚喷）分析

2.4.4　二次支护（模筑）分析

2.4.5　富含灰泥地层开挖变形特点分析

2.5　对大跨度隧道开挖中主动控制的分析

2.5.1　围岩稳定特征剖析

2.5.2　围岩变形主动控制方法

2.6　小结

第3章　大跨度公路隧道开挖过程模拟

3.1　引言

3.2　软件介绍

3.2.1　FLAC概述

3.2.2　FLAC-3D简介

3.2.3　FLAC-3D计算和分析步骤

3.3　计算模型建立

3.3.1　现场开挖方法

3.3.2　模拟程序流程

3.3.3　模型建立

3.3.4　开挖模拟步骤

3.3.5　初始网格剖分

3.4　程序模拟结果

3.4.1　不平衡力变化

3.4.2　应力分布

3.4.3　塑性区分布

3.4.4　位移分布

3.4.5　监测点应力

3.4.6　监测点位移

3.4.7　地表沉陷

3.5　计算结果分析

3.5.1　不平衡力分析

3.5.2　应力分布规律

3.5.3　位移分布规律

3.5.4　历史记录分析

3.6　小结

第4章　大跨度公路隧道监测数据的时序分析方法研究

4.1　引言

4.2　时间序列分析理论

4.2.1　时序分析基本原理

4.2.2　模型的识别

4.2.3　参数估计

4.2.4　模型检验

4.2.5　模型预测

4.3　现场隧道监测数据的时间序列分析

4.3.1　实测数据及其回归分析

4.3.2　时间序列分析

4.3.3　时间序列预测与数据的回复

4.3.4　位移长期预报

4.4　小结

第5章　大跨度公路隧道围岩参数反分析方法研究

5.1　隧道工程反分析方法综述

5.1.1　引言

5.1.2　反分析基本概念

5.1.3　反分析方法的选取

5.2　本章研究方法

5.3　依据正交设计法的数值模拟正分析

5.3.1　数值模拟计算方案确定

5.3.2　数值计算结果

5.4　基于人工神经网络的反分析

5.4.1　神经网络输入模型

5.4.2　神经网络优化

5.4.3　神经网络训练

5.4.4　神经网络预测

5.5　小结与展望

5.5.1　小结

5.5.2　展望

第6章　大跨度公路隧道长期稳定性分析

6.1　引言

6.2　解析分析

6.2.1　隧道模型的简化

6.2.2　位移分析

6.2.3　蠕变物性参数确定

6.2.4　硐周围岩应力分析

6.2.5　硐周围岩位移分析

6.2.6　结论

6.3　弹塑性数值分析

6.4　黏弹性数值分析

6.4.1　FLAc的蠕变分析功能

6.4.2　模型建立

6.4.3　开挖瞬时分析

6.4.4　长期蠕变分析

6.5　小结

第7章　结语

参考文献2100433B

方法 理论

依据 介质

特性 叠加

原理 加载

过程 荷载

特性 工程设

计内容

常规

方法 经验类

比刚体

力学线

性力学 刚体

弹性体 服从 无关 无关 参数

设计

大变形软

岩工程

设计方法 非线性

大变形

力学 塑性体

粘塑性

流变性 不服从 密切

相关 密切

相关 ①力学对策设计

②过程优化设计

③最优参数设计

6.2　 大变形岩土工程失稳机制与支护对策

实践表明，大变形岩土工程的失稳是一个渐近过程，总是先从一个或几个部位首先发生变形破坏，而后逐渐扩展乃至整个岩土工程失稳。首先破坏的部位称之为关键部位，是发生大变形过程中局部应力、应变和能量不协调所造成的，关键部位引起岩土工程失稳的机制与支护对策如图17所示。

图17　 大变形岩土工程失稳机制与支护对策

Fig.17　 Mechanism of geotechnical engineering instabilities

of large by deformed rock body and its supporting measures

6.3　 大变形耦合设计的优点

大变形岩土工程的设计实现是一个过程，而且不能靠增加支护强度来实现。小变形岩土工程的基本出发点是控制强度而避免破坏；大变形岩土工程的核心问题是加强关键部位支护而控制变形稳定性，从而保证周围建筑物安全。和国内外著名的新奥法比较，在非线性大变形力学设计理论指导下发展起来大变形耦合设计具有其独特优点，如表5所示。

表5　 大变形耦合设计优点比较[何满潮，1998]

Table 5　 The advantage of large

deformation coupling design

比较内容 新奥法设计 大变形耦合设计

一次支护后 被动等稳 一次耦合，主动促稳

二次支护 全断面支护 二次耦合，关键部位支护

二次支护

时间判定 需大量量测工作 无需量测，

仅依据现场特征判断

设计方法 参数设计 ①力学对策设计；

②过程优化设计；

③最佳参数设计。