Design and Construction of Tunnels pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Lundardi, Pietro

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:

价格:1392.11

装帧:

isbn号码:9783540738749

丛书系列:

图书标签:

• 隧道工程
• 隧道设计
• 隧道施工
• 土木工程
• 地下工程
• 结构工程
• 岩土工程
• 工程建设
• 隧道通风
• 隧道安全

地下空间工程：从理论到实践的深度探索 图书名称：地下空间工程：从理论到实践的深度探索 内容简介： 本书旨在全面、系统地阐述当代地下空间工程领域的核心理论、关键技术与前沿应用，为工程技术人员、研究人员及相关专业学生提供一部具有高度实用价值的参考著作。本书突破传统单一工法或结构体系的局限，以工程实践的需求为导向，构建了一个涵盖地下工程全生命周期的知识框架。 第一部分：地下工程基础理论与地质环境评估 本部分聚焦于地下工程设计的基石——岩土力学理论与复杂地质环境的精准评估。 1. 岩土本构关系与应力场分析： 深入探讨了不同岩土体（如粘性土、砂土、岩石及软弱围岩）在复杂应力状态下的本构模型，包括弹塑性模型、粘土的临塑性理论及岩石的强度准则（如Mohr-Coulomb、Hoek-Brown等）。重点解析了地下开挖过程中围岩应力场的重新分布与演化规律，并引入了数值模拟方法（如有限元法、离散元法）在应力分析中的应用，强调了非线性、不连续性介质的建模挑战与应对策略。 2. 地下水文地质与渗流控制： 详细阐述了地下水的赋存状态、流动机理及水文地质参数的确定方法。内容涵盖达西定律在复杂渗透介质中的应用、重力流与承压流的区分、地下水对边坡稳定性和隧道收敛性的影响。实践层面，本书详述了先进的渗流控制技术，包括预注浆堵水技术、真空辅助排水技术以及帷幕注浆的优化设计，以确保地下工程施工的干燥与稳定。 3. 地质灾害风险评估与勘察优化： 强调了超前地质预报在规避风险中的核心作用。系统介绍了地震、滑坡、岩爆、瓦斯涌出等地质灾害的致灾机理及其在工程中的量化风险评估方法。在勘察设计阶段，本书倡导多源信息融合的勘察模式，结合地球物理勘探、钻孔测试与原位监测数据，建立高精度的三维地质模型，为后续的施工决策提供可靠依据。 第二部分：隧道与地下结构设计与优化 本部分侧重于地下结构形式的选择、结构受力分析及耐久性设计。 1. 结构选型与受力分析： 全面对比分析了钻爆法隧道、盾构法隧道及明挖法结构在不同地质条件下的适用性。对于隧道结构，深入探讨了衬砌的内力计算方法，包括均匀衬砌理论、多层衬砌的相互作用分析以及特殊断面（如马蹄形、箱形结构）的结构响应。特别关注了深埋隧道受构造应力影响下的稳定性控制。 2. 盾构法施工的动力学控制： 针对现代城市轨道交通建设的核心技术——盾构法，本书提供了详尽的施工控制理论。内容包括土体与TBM（隧道掘进机）刀盘的相互作用模型、开挖面失稳的判据、泥水（或土仓）压力平衡的动态调整策略。详细分析了地面沉降的预测模型（如Peck公式的修正与应用），以及如何通过优化超挖量、管片拼装质量和同步注浆参数实现沉降的精准控制。 3. 结构耐久性与衬砌材料： 讨论了地下结构长期服役中的关键问题，包括腐蚀环境的评估、混凝土的抗渗透性设计及钢材的抗腐蚀措施。重点介绍了高性能混凝土在地下工程中的应用，如自密实混凝土（SCC）在复杂模具中的浇筑技术，以及新型复合材料在支护体系中的应用潜力。 第三部分：施工技术与安全监控 本部分聚焦于施工过程中的关键技术实施、质量控制及安全监测体系的构建。 1. 新型支护体系与工法： 详细介绍了先进的支护技术，包括喷射混凝土的性能优化、钢拱架的合理配筋设计及新型预制构件在快速施工中的应用。对于复杂地层（如软弱破碎岩体、高水压砂层），系统阐述了超前小导管注浆、管棚支护等超前支护技术的参数选择与施工流程控制。 2. 爆破工程优化设计（针对钻爆法）： 深入分析了现代隧道爆破的理论基础，包括装药结构设计、起爆顺序的选择及对环境振动的影响。重点介绍了数字化台阶法爆破技术，旨在实现“少扰动、高效率”的开挖目标，并将爆破参数与围岩的损伤程度进行关联分析。 3. 动态安全监测与预警系统： 强调了信息技术在地下工程安全管理中的集成应用。系统阐述了结构健康监测（SHM）的传感器选择（如位移计、应力计、孔隙水压力计），数据采集与传输网络的设计，以及基于实时数据的三维可视化与风险预警模型的构建。讲解了如何根据监测反馈信号及时调整施工参数（如注浆压力、锚杆施作长度）以确保工程安全。 第四部分：地下空间综合利用与环境影响 本书的最后部分展望了地下空间工程的未来发展方向及其对城市环境的综合效益。 1. 城市地下综合管廊与协同规划： 探讨了综合管廊的结构设计、通风排烟系统、检修维护策略以及多专业管线交叉口的优化布局。强调了管廊建设中的模块化设计理念，以适应未来管线升级的需求。 2. 交通工程与深大跨空间结构： 专门分析了大型交通枢纽、地下火车站以及深层地铁换乘站的设计挑战。涉及大跨度无柱空间的结构体系选择（如拱顶结构、悬吊结构）以及超深基坑的支护技术，特别是深层土体对上部结构的长期影响分析。 3. 环境可持续性与工程反演： 探讨了地下工程建设对地表水文、环境振动及城市热环境的影响。提出了绿色施工理念，如废碴的资源化利用、施工降噪措施。最后，本书介绍了工程反演（Back-analysis）的方法论，即利用施工过程中的实测数据校核和修正设计模型，形成闭环的知识积累，指导未来工程的优化设计。 本书图文并茂，结合了大量的工程实例和先进的计算模拟结果，力求理论深度与工程实践的完美结合。

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这本书的语言风格我个人非常欣赏，它不像某些技术手册那样充斥着晦涩难懂的公式和教条式的陈述。相反，作者更倾向于用一种叙事性的口吻来引导读者进入隧道工程的复杂世界。我特别喜欢它对风险管理的讨论部分。它并没有仅仅停留在传统的安全规范层面，而是探讨了如何通过先进的监测技术（如分布式光纤传感技术）实时捕捉围岩的微小变形，并据此动态调整支护参数。其中关于“三台阶中相似大断面隧道”的支护设计思路解析，简直是教科书级别的案例。它详细对比了NATM（新奥法）在不同开挖顺序下的受力模型变化，并通过有限元模拟结果直观展示了何种顺序能最大限度地减少对周边环境的影响。这对于我们这些在城市环境中进行地下结构施工的人来说，提供了宝贵的借鉴。整本书的逻辑脉络清晰，章节间的衔接自然流畅，读起来有一种层层递进的满足感，让人感觉每读完一章，自己的技术认知水平就上了一个台阶。

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我感觉这本书的作者对现有的技术标准有着深刻的批判性思维。在讨论盾构法施工时，作者并未一味推崇最新的设备和技术，而是深入分析了土体对盾构刀盘的超挖和欠挖对隧道结构稳定性的影响机制，并提出了更优化的管片接缝设计方案来控制初期沉降。这本书的魅力在于它鼓励读者去质疑和创新，而不是盲目套用既有经验。它在介绍“超前地质预报”技术时，不仅描述了TBM（隧道掘进机）前方雷达的原理，还探讨了数据解读的局限性，并提供了如何结合历史地质资料进行多源信息融合判断的决策流程。这对于指导我们如何在信息不完全的情况下做出最优决策至关重要。总而言之，这本书不仅是一本技术指南，更像是一场与资深专家的深度对话，它教会我如何以一个更全面、更审慎的态度去面对隧道工程中无处不在的挑战。

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这本书的知识体系构建得非常宏大，它似乎试图覆盖隧道生命周期的每一个关键阶段。我惊喜地发现，书中专门用了一大章的篇幅讲解了隧道运营期的维护与病害治理。这通常是许多设计类书籍会忽略的部分。它详细分析了常见的渗漏原因（如接缝防水失效、混凝土早期开裂）以及相应的修复技术，包括压力灌浆和表面防水层的修复。特别是对于长大隧道通风和消防系统的设计原则，作者也给出了深入的见解，强调了在设计之初就要预留足够的系统冗余和检修空间。这种“从摇篮到坟墓”的全生命周期视角，极大地拓宽了我的视野，让我意识到隧道工程的挑战远不止于开挖和支护。书中的附录部分也十分实用，包含了常用的工程材料性能指标表和一些基础的应力计算公式速查表，这些小工具在赶工期时确实能派上大用场。

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从排版和印刷质量来看，这本书的制作相当精良。纸张的质感很好，长时间阅读眼睛也不会感到疲劳，这对于一本需要长时间查阅的专业书籍来说非常重要。我注意到书中收录了一些非常具体且详细的施工规范引用，但作者并没有直接罗列条文，而是巧妙地将这些规范融入到具体的施工流程描述中，解释了“为什么”要这样做，而不仅仅是“应该”这样做。例如，在混凝土衬砌章节，它详细对比了湿喷混凝土和干喷混凝土在粘结力和密实度上的差异，并给出了在不同温度和湿度条件下对养护措施的具体要求。这本书的实用性体现在它对“细节”的关注上。它讨论了二衬混凝土浇筑时空拱效应的处理，以及如何通过调整振捣设备和工艺来避免蜂窝麻面。这些都是在实际工地中最容易被忽视却又至关重要的环节，使得这本书不仅适合设计院的工程师，更适合奋斗在一线的项目管理人员。

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这本书的封面设计得相当朴实，给人一种专业、严谨的感觉。我原本以为它会是一本关于土木工程基础理论的教科书，毕竟书名听起来就很“硬核”。然而，当我翻开第一章时，我发现它深入探讨了地质勘察在隧道项目中的关键作用。作者花了大量的篇幅来阐述如何通过地球物理勘探和钻孔取样来预测地层变化，这对于指导后续的开挖方案至关重要。特别是其中关于软弱围岩处理的案例分析，详细描述了注浆加固的工艺流程和效果评估标准，这对我理解复杂地质条件下的施工控制提供了极大的帮助。书中对于不同类型隧道（如山岭隧道、盾构隧道）在勘察阶段的侧重点差异分析得非常透彻，避免了泛泛而谈，使读者能针对性地学习。此外，作者在数据可视化方面做得也很出色，图表清晰直观，许多现场照片的配图极大地增强了对理论知识的直观感受，使原本枯燥的工程术语变得生动起来。这本书的深度远远超出了我对一本“设计与施工”入门读物的预期，它更像是一本资深工程师的实战经验总结。

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