隧道设计理论与方法_赵勇等著_9787114152757

　　《隧道设计理论与方法》系统介绍了作者及其团队十余年来在隧道工程相关设计理论和设计方法方面的研究成果。全文以隧道工程设计为主线，简要介绍了隧道的设计特征及基本要求、我国隧道工程取得的成就以及设计理论和方法的发展历程，系统介绍了国内外隧道工程基本理论和设计方法；结合我国隧道工程的特点以及各位作者多年的设计和工程实践经验，重点介绍了隧道工程的支护结构设计、特殊结构设计、防排水设计、特殊岩土和不良地质隧道设计、特殊工法设计和其他设计的核心内容，并结合我国典型隧道工程设计实例进行了分析。
　　《隧道设计理论与方法》内容非常丰富，系统总结了我国隧道设计的经验和新成果，代表了我国当代隧道工程设计的技术水平。
　　《隧道设计理论与方法》共56讲，内容以讲的形式展开，深入浅出，通俗易懂，实用性强。
　　《隧道设计理论与方法》主要可供从事隧道工程设计、施工、科研和建设管理的人员参考使用，也可作为高等学校相关专业本科生和研究生的专业教材。

　　进入21世纪以后，我国隧道工程发展迅猛，特别是随着高速公路、高速铁路、城市地铁的大规模修建，呈现出建设标准高、速度快、长度长、断面大、地质复杂、工期短等显著特点，并且高海拔、大埋深、高岩温、强富水、挤压性围岩和不良气体等隧道逐渐增多，城市复杂环境隧道和跨江越海水下隧道呈快速增长之势。这些隧道工程的建设对我国隧道修建技术的发展提出了很大的挑战，也带来了难得的发展机遇。对我国隧道修建技术发展而言，首先取得的成绩是主要的，我们在较短的时间内建成了这么多地质复杂的隧道工程，为我国的交通发展和经济建设做出了突出的贡献。已故王梦恕院士曾直言：“只有隧道工程才可以使高速铁路采用较大的曲线半径穿山越岭成为可能，没有隧道工程技术的进步，就没有中国高速铁路。”但是，我们也有很多经验教训值得总结，有不少隧道工程在建设过程中走了不小的弯路，造成了严重的后果，有的是发生重大安全事故造成人员伤亡和设备损坏，有的是拖延了项目工期，有的是增加工程投资造成了经济损失，也有的是给后期运营带来隐患甚至直接影响运营安全。这些教训充分反映了我们的隧道设计还有很多不完善的地方，我们的施工技术还不够先进，我们的建设管理水平还需要进一步提高。
　　隧道技术的发展，首要在设计，设计是技术进步的龙头。也只有先进的设计，才能建造出精品工程。设计是有灵魂的，好的设计必须有科学的理论指导和正确的设计方法。当前隧道设计工作中往往有几种不良的倾向：有的设计直接照搬参考图，缺乏针对性和灵活性，但事实上世界上没有完全相同的两座隧道，设计也要体现出个性；有的设计采用极其保守的工程措施，美其名日“宁强勿弱”，实际上是造成工程的浪费，缺乏经济性，要知道不考虑经济性的方案不是好的设计方案；有的设计长官意识太强，有些观念本来就是错误的，但我们的设计人员怕得罪上级，设计方案遵从长官意志，结果这些工程往往经不起历史的考验。当然，绝大部分设计人员还是想把设计搞好，但是一方面由于缺乏经验，难以准确判断出可供参考的工程案例，另一方面由于对设计方法了解不够，难以设计出高质量的作品。写作本书的目的，就是期望向广大设计人员传递一个正确的设计思想，使其全面了解国内外有关隧道设计的理论和方法，掌握隧道相关技术的最新发展和工程应用实例，为可能遇到的相关技术难题提供参考。
　　本书之所以用“讲”的形式进行写作，主要是考虑“讲”写起来更加灵活，更容易把深奥的理论讲清楚，“平面铺展”与“纵向深入”相结合，基于当前行业发展和隧道技术理念与方法创新的规律帮助读者建立完善的知识结构，从而拉近读者与作者的距离，给读者一种面对面交流的感觉。另外，每一讲是一个独立专题，都是围绕隧道设计理论和方法进行系统介绍，讲与讲之间既有联系，又重点突出、自成一体。
　　本书共分九篇，56讲。首先为绪论，共分2讲，主要介绍隧道设计的特征及基本要求，我国隧道工程取得的成就，以及隧道设计理论和方法的发展历程。第一篇介绍隧道设计的基本理论和设计方法，共分9讲，主要介绍隧道工程的力学理论、围岩稳定性评价和分级、高速铁路隧道空气动力学效应及工程对策，系统介绍国外的设计理论：新奥法、挪威法和岩土变形控制分析法，以及国内隧道设计常用的标准设计和工程类比设计方法、特征曲线法以及最新研究成果围岩变形控制设计方法。第二篇介绍支护结构设计，共分12讲，首先介绍常用的结构计算方法，包括解析设计方法以及荷载一结构模型和围岩一结构模型两种结构计算方法；然后分别介绍矿山法隧道结构体系中各部分的设计方法，包括超前支护设计、掌子面围岩补强设计、初期支护设计、二次衬砌设计、明洞与棚洞设计；最后介绍其他几种施工工法的设计方法，包括TBM选型及设计、盾构隧道管片设计、沉管隧道设计，以及隧道结构耐久性设计。第三篇主要介绍特殊结构设计，共分5讲，包括洞口段设计、浅埋和偏压段设计、超大跨度隧道结构设计、近接隧道设计和结构抗震设计。第四篇主要介绍隧道的防排水设计，共分4讲，包括围岩渗透性及地下水控制、围岩注浆堵水与加固设计、防水设计和排水设计。第五篇介绍特殊岩土与不良地质隧道设计，共分10讲，包括黄土隧道、风积沙隧道、寒区隧道、多年冻土隧道、岩溶隧道、岩爆防治、挤压性围岩隧道、采空区隧道、膨胀性围岩隧道和瓦斯隧道的设计方法。第六篇是特殊工法设计，共分3讲，分别是冻结法、微振爆破设计方法和悬臂掘进机铣挖法设计。第七篇介绍其他设计，共分6讲，分别是辅助坑道设计、缺陷整治设计、超前地质预报、监控量测、铁路隧道运营通风和防灾救援设计。第八篇主要介绍几个重大工程实例，共分5讲，包括目前运营最长的关角隧道、在建最长的高黎贡山隧道、获得国家科技进步奖的狮子洋水下隧道、采用TBM法修建的西秦岭隧道和采用沉管法修建的港珠澳大桥沉管隧道。本书内容非常丰富，几乎涵盖了隧道设计有关的全部理论和方法。

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