Tunnelling in Weak Rocks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Singh, Bhawani/ Goel, Rajnish K.

出品人:

页数:512

译者:

出版时间:2006-6

价格:$ 271.20

装帧:HRD

isbn号码:9780080449876

丛书系列:

图书标签:

• 隧道工程
• 弱岩体
• 岩土工程
• 地下工程
• 地质工程
• 隧道施工
• 岩石力学
• 工程地质
• 隧道设计
• 风险评估

好的，这是一份针对一本名为《Tunnelling in Weak Rocks》的图书内容详尽的替代性图书简介，内容将专注于土木工程、岩石力学、隧道建设中的挑战与创新技术，且完全不提及原书名或其内容： --- 深入地层：现代隧道工程中的岩土相互作用与结构设计 一部面向实践工程师、地质学家及高级土木工程学生的权威专著 内容概述 本书汇集了当前隧道工程领域最前沿的理论研究、复杂地质条件下的工程实践经验以及创新的风险控制策略。在基础设施建设日益向地下深处、复杂地质结构迈进的今天，理解并精确预测地层对地下结构的响应至关重要。本书超越了传统岩土力学的基础描述，聚焦于高水压、软弱岩体、断层带及页岩等地质条件下的隧道设计、施工与维护。 全书结构严谨，逻辑清晰，分为六大部分，共计二十章，旨在构建一个从地质勘察到最终衬砌养护的完整技术框架。 --- 第一部分：复杂地质环境的识别与表征 (Chapters 1-4) 本部分奠定了深入理解隧道工程挑战的基础，重点在于对“非理想”地层的精细化描述。 第一章：地质模型的建立与不确定性分析 探讨了如何将地质调查数据（钻孔、地球物理勘探、水文地质测试）转化为可用于数值模拟的工程地质模型。详细分析了岩体分类系统（如RMR、Q系统）在软弱和风化岩体中的局限性，并引入了基于概率论的岩体参数不确定性量化方法。讨论了微裂隙密度、断层泥渗透性等关键参数对围岩稳定性的敏感性分析。 第二章：软弱岩体与高围压的本构关系 聚焦于黏土矿物、软弱沉积岩（如泥岩、页岩）的力学特性。深入剖析了应力路径对这些材料剪切强度和变形模量的影响。重点介绍了考虑时间效应（蠕变与应力松弛）的高温或高围压下软弱岩体的粘塑性本构模型，包括剑桥粘土模型在隧道开挖扰动下的适用性修正。 第三章：地下水动力学与围岩耦合 水是影响软弱地层稳定性的核心因素。本章详细阐述了高渗透性地层、裂隙网络流和孔隙水压力梯度对隧道支护系统承载力的影响。内容涵盖了瞬态渗流分析、渗透系数的现场测试方法，以及如何量化地下水作用下的有效应力变化和岩体软化速率。 第四章：现场应力场重建与监测技术 介绍了基于残余应力测量（如钻孔变形仪、应力释放法）和数值反演技术，在复杂地质断层带中重建原始地应力场的方法。同时，系统介绍了光纤传感、分布式声学传感（DAS）和高精度沉降监测在早期预警中的应用，特别是在隧道穿越不稳定地层时的实时反馈机制。 --- 第二部分：开挖方法与支护设计策略 (Chapters 5-9) 本部分将理论与工程实践紧密结合，探讨针对不同软弱地质条件的优化开挖流程和定制化支护系统。 第五章：非对称与阶梯式开挖技术 针对地层差异显著（如半圆形截面或大型交通隧道）的情况，详细论述了台阶法（BENA/CRD）、蝴蝶天井法（Benckiser Method）等非对称开挖的受力特点和稳定性分析。引入了利用微小预支护控制围岩松弛的“预加固-开挖”循环优化模型。 第六章：快速支护响应与初期稳定 强调了在软弱岩体中“快速封闭”和“即时加固”的原则。深入研究了喷射混凝土（Shotcrete）的早期强度发展、纤维增强技术（钢纤维、聚合物纤维）对提高喷射混凝土韧性的贡献，以及锚杆的有效锚固长度和预应力施加对围岩松动拱的形成速度的影响。 第七章：注浆技术在加固与止水中的应用 本书将注浆视为隧道支护系统的延伸。详细分类了针对不同地质缺陷（裂隙、溶洞、砂层）的浆液体系（水泥基、化学浆液）。着重分析了“超前预注浆”在降低前方水土压力、提高台阶面稳定性和控制地表沉降方面的应用案例与技术参数优化。 第八章：衬砌设计与变形控制 区别于常规的刚性衬砌设计，本章聚焦于柔性（或称适应性）衬砌设计理论。讨论了衬砌与围岩之间的相互作用，特别是允许围岩进行一定程度的塑性变形以实现自稳定性的设计理念。涉及了二次衬砌的施工时机选择和收敛控制的量化指标。 第九章：特殊地质现象的案例研究 收录了针对涌水突泥、岩爆（在围岩刚度突然增加时）、以及软土层中盾构机推进行为的详尽案例分析。通过反演分析，解析了这些灾害发生时的关键力学失稳机制，并提出了针对性的工程控制措施。 --- 第三部分：风险管理与长期性能评估 (Chapters 10-13) 本部分将焦点转向项目全生命周期的安全性和可持续性。 第十章：施工过程中的风险矩阵与响应机制 构建了一套基于地质预警信号的“红、黄、绿”三级风险管理矩阵。详细阐述了当监测数据（如隧道收敛速率、工作面压力）跨越阈值时，应立即启动的应急支护或抢险注浆预案。 第十一章：环境影响与地表沉降控制 探讨了大规模地下开挖对临近建筑物和地下管线系统的长期影响。介绍了先进的数值模拟技术（如有限元-有限差分耦合模型）来预测区域沉降，并提出了如“加固性注浆”和“补偿性注浆”等减少地表影响的工程干预手段。 第十二章：既有隧道结构的评估与加固 针对服役多年的基础设施，本章提供了针对隧道衬砌健康状态的无损评估技术（如探地雷达GPR、红外热成像）。提出了在复杂水文地质条件下对既有结构进行二次加固（如内衬优化、裂隙化学灌浆）的工程流程和效果验证方法。 第十三章：新兴材料与数字化施工 展望了高性能混凝土、自修复材料在隧道工程中的应用潜力。同时，系统介绍了BIM（建筑信息模型）与激光扫描技术在隧道施工过程中的集成应用，如何实现从设计到施工的数字化信息闭环管理，提高软弱岩体施工的精确度和效率。 --- 总结与展望 本书的编写旨在为隧道工程师提供一个既有深厚理论基础，又能迅速应用于解决复杂地下工程难题的工具箱。通过对软弱地层力学行为的深刻理解和对先进施工技术的掌握，读者将能够设计和建造出更安全、更经济、更具环境适应性的地下基础设施。本书是理解和驾驭地下复杂性的关键参考资料。

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