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第一篇 总论3

绪论3

二、文献资料的收集7

一、概述7

第一章 公路隧道的勘测设计7

第一节 公路隧道的工程调查7

三、地形地质调查9

一、总体设计的内容15

第二节 隧道的总体设计15

三、隧道洞内的分区16

二、隧道管理区的概念16

五、管理区入口附近17

四、洞外管理区的范围17

七、环境设计18

六、组织交通流18

一、路线和隧道位置的选择19

第三节 公路隧道定位19

二、平面线形21

三、纵断线形22

四、隧道引线的概念23

五、与平行隧道或其它结构物的间距24

六、净空断面和建筑限界25

七、断面设计29

一、越岭隧道32

第四节 山岭隧道的类型32

第五节 城市隧道33

二、傍山隧道33

第六节 水底隧道34

三、洞口为悬崖陡壁时35

二、洞口位置的避讳35

第七节 公路隧道洞口位置选择35

一、地质特点的对策35

九、特殊工程36

八、废气和噪声对周围环境的影响36

四、洞口地形平缓时36

五、隧道中线与地形等高线正交36

六、洞门附近的施工场地36

七、洞口段埋深较小时36

十二、公路隧道洞口位置选择图例37

十一、隧道延长的计算37

十、平交路口对隧道的影响37

一、衬砌材料39

第一节 衬砌材料与构造39

第二章 公路隧道结构构造39

二、洞身衬砌类型40

一、概述43

第二节 洞门43

三、衬砌基本尺寸拟定43

二、洞门形式44

一、拱式明洞46

第三节 明洞46

一、内部装饰47

第四节 内部装饰、顶棚及路面47

二、棚式明洞47

二、顶棚48

四、噪声的消减49

三、路面49

一、紧急停车带与方向转换场52

第五节 隧道的附属设施52

二、公用隧管53

第六节 防排水设施54

一、概述56

第三章 长大公路隧道的经济分析56

三、成本估算58

二、隧道经济分析的前提条件和范围58

四、经济效果59

五、路线的交通经济分析方法60

第一节 导论65

第四章 围岩压力65

第二篇 山岭公路隧道65

一、深埋隧道围岩压力的确定68

第二节 工程技术规范采用的围岩压力计算方法68

二、浅埋隧道围岩压力的确定70

三、偏压隧道围岩压力的确定73

四、明挖浅埋隧道围岩压力的确定76

五、斜井、竖井围岩压力估算77

六、大跨隧道与小净距隧道围岩压力探讨78

一、泰沙基方法确定围岩压力82

第三节 其他围岩压力计算方法简介82

二、M.M.普罗托基亚可诺夫（简称普氏）方法84

三、A·毕尔鲍曼方法确定围岩压力87

四、W·利特方法88

第四节 围岩压力量测简介89

一、简况91

第一节 概述91

第五章 隧道衬砌结构计算91

一、计算图式、基本结构及力法方程92

第二节 半衬砌计算92

二、隧道衬砌荷载与分类92

二、单位变位及荷载变位计算93

三、拱脚位移计算95

四、计算各截面内力并校核计算正确性96

第三节 曲墙式衬砌计算97

一、计算图式98

二、主动荷载作用下的力法方程和衬砌内力99

三、最大弹性抗力值的计算100

一、基本计算公式的建立101

第四节 弹性地基上直梁的计算公式101

四、在？h=1弹性抗力作用下的内力101

五、衬砌最终内力计算及校核计算结果的正确性101

一、计算原理105

第五节 直墙式衬砌计算105

二、梁上有分布荷载作用的情况105

二、边墙的计算106

第六节 衬砌截面强度检算110

第七节 衬砌计算中存在的问题112

一、计算模型简述113

第一节 导论113

第六章 隧道衬砌结构矩阵分析113

二、计算简图和基本结构图式114

三、非节点荷载的处理115

一、衬砌单元刚度矩阵117

第二节 单元刚度矩阵117

四、直接刚度法的简述117

二、链杆单元刚度矩阵122

三、墙底弹性支座单元刚度矩阵123

一、结构刚度方程的形成125

第三节 结构刚度方程125

四、刚性单元125

三、直接刚度法的求解128

二、结构刚度矩阵的特点128

四、方程的解与改进130

第一节 锚喷支护与现代支护理论135

第七章 锚喷支护原理135

第三篇 锚喷支护设计与质量控制135

一、及时性137

第二节 锚喷支护特点137

三、柔韧性138

二、紧贴性138

第三节 锚喷支护设计原则和方法139

六、密封性139

四、深入围岩内部加固139

五、支护组合和设置时间的灵活性139

四、典型类比监控反演法140

三、理论验算法140

一、工程类比法140

二、监控量测法140

一、预应力锚喷支护的优点141

第四节 预应力锚喷支护141

五、特征线法141

二、预应力锚喷支护的最佳应用领域和设计理念142

二、隧道及边坡工程中常用的几种锚杆143

一、锚杆类型143

第八章 锚喷支护结构类型及质量控制143

第一节 锚喷支护结构类型143

第二节 锚杆143

三、锚杆支护设计与质量控制148

一、预应力锚杆组成149

第三节 预应力锚杆（索）149

二、外锚头的结构类型150

三、内锚头的结构类型166

四、预应力锚杆力学特征和应用领域171

五、预应力锚杆质量控制173

一、喷射混凝土设计参数的基本要求181

第四节 喷射混凝土支护设计与质量控制181

二、钢纤维喷射混凝土182

三、喷射混凝土质量控制183

二、钢拱架187

一、钢筋网187

第五节 钢筋网与钢拱架187

第一节 工程类比设计的原则与方法190

第九章 锚喷支护工程类比设计190

第二节 工程岩体按稳定性分级标准191

二、岩体基本质量分级192

一、工程岩体按稳定性分级的指导思想192

三、工程岩体级别的确定198

四、国内几个有代表性的围岩稳定分级202

一、锚喷支护参数表206

第三节 用工程类比法设计锚喷支护参数206

二、锚喷支护参数表的使用210

三、锚喷支护设计的一般表达方式211

第一节 监控设计原理213

第十章 锚喷支护监控设计213

一、现场量测的目的和意义214

第二节 现场量测的目的、内容和手段214

二、现场量测的内容和项目215

三、量测手段216

二、测试手段217

一、测试原理217

第三节 围岩应力应变和围岩与支护间接触应力量测217

一、净空相对位移测试（收敛测试）220

第四节 位移量测220

三、地表下沉量测223

二、拱顶下沉量测223

四、围岩内部位移量测224

一、锚杆轴力量测228

第五节 支护的应力应变量测228

二、钢支撑压力量测229

三、衬砌应力测试230

二、测试仪器231

一、基本原理231

第六节 围岩声波测试231

三、围岩声波测试项目及其测试方法232

二、量测部位的确定和测点的布置235

一、量测项目的确定和量测手段的选择235

第七节 现场量测的规划与实施235

三、量测计划实施237

二、测量数据的检查与相互印证238

一、数据处理的意义238

第八节 量测数据的处理238

三、试验数据回归分析239

一、采用经验方法实现量测信息对隧道设计和施工的反馈——定性反馈243

第九节 量测数据的应用——反馈分析243

四、位移测量值与全位移243

二、量测数据反演——反分析设计247

第十一章 按不稳定块体设计锚喷支护259

第一节 局部不稳定性分析的原理与步骤259

一、赤平极射投影基本概念261

第二节 赤平极射投影与实体比例投影261

二、基本作图法263

一、洞顶四面不稳定块体的稳定性分析269

第三节 隧道围岩不稳定块体稳定性分析手工图算法269

二、洞壁四面不稳定块体的稳定性分析271

三、复合部位四面不稳定块体的图解分析273

四、不稳定块体的稳定分析275

一、锚喷支护的承载作用276

第四节 不稳定块体的锚喷支护计算方法276

二、不稳定块体作用下锚喷支护的计算277

三、岩体结构面c、ψ值282

一、围岩特征线内涵283

第二节 轴对称条件下围岩特征线283

第十二章 用特征线设计锚喷支护的理论与方法283

第一节 特征线理论概述283

二、建立围岩特征线的方法——虚拟荷载法284

三、两类围岩特征线285

一、锚杆拉拔试验287

第三节 轴对称条件下支护特征线287

三、预应力锚杆支护特征线与预应力锚杆无量纲支护特征线288

二、锚杆支护特征线与锚杆无量纲支护特征线288

四、网喷混凝土支护特征线289

五、组合支护特征线290

一、组合支护的两种设计方法291

第四节 轴对称条件下锚喷支护设计291

二、设计中几个问题的处理292

一、基本思路293

第五节 非轴对称条件下锚喷支护设计293

三、无量纲特征线法的工作步骤294

二、无量纲特征线法原始数据的确定294

四、无量纲特征线法的计算实例295

二、典型类比特征线法的工作步骤297

一、典型类比特征线的理论基础297

第六节 系统预应力锚杆组合支护的简易设计法——典型类比无量纲特征线法297

三、预应力锚杆经济效益分析298

一、两类锚喷支护的现场对比试验299

第七节 无量纲特征线法设计预应力锚喷支护可靠性的实验验证299

二、两类锚喷支护的模型对比试验300

三、基本结论302

二、边坡分类303

一、边坡锚固技术的发展303

第十三章 边坡工程预应力锚固设计303

第一节 概述303

二、地下水的影响分析306

一、影响边坡稳定的主要因素306

第二节 影响边坡稳定性的因素分析306

三、爆破震动的影响分析310

四、地震的影响分析311

一、边坡岩体稳定性初步评价312

第三节 边坡稳定性分析方法312

二、平面型滑动面的稳定性分析314

三、楔型滑体稳定性分析318

四、圆弧型滑动面的稳定性分析320

一、边坡工程锚固设计的一般原则327

第四节 边坡工程预应力锚固设计327

二、边坡设计程序328

三、边坡设计主要内容329

第一节 概述337

第十四章 竖井井筒设计337

第四篇 竖井设计与施工337

第二节 井筒的提升方式338

一、罐道339

第三节 井筒装备339

二、罐道梁345

三、梯子间和管子间346

二、井筒直径的确定347

一、井筒的断面形状347

第四节 竖井井筒断面设计347

三、井壁结构选择和井壁厚度确定352

四、竖井净断面尺寸设计步骤353

一、锁口圈355

第五节 井筒锁口圈、井壁壁座和井底水窝355

三、竖井与隧道的连接和马头门、井底车场356

二、壁座356

四、井底水窝358

一、井底渣仓及装（卸）载洞室361

第六节 井下洞室设计361

三、井底水泵房、水仓及变电洞室362

二、井底信号洞室及水泵洞室362

第七节 竖井功能终结处理364

一、凿井井架365

第一节 竖井凿井结构物365

第十五章 竖井设备365

二、卸渣台370

三、井盖373

四、吊盘374

一、概述376

第二节 竖井提升和悬吊设备376

二、提升容器及其附属装置377

三、井内管路及电缆的悬吊与固定396

一、竖井排水403

第三节 其他辅助设备403

二、竖井掘进通风405

三、竖井压气供应409

四、竖井施工照明、信号及安全梯413

五、竖井信号和安全设施414

一、概述416

第四节 竖井凿井设备布置416

二、井内凿井设备布置417

三、天轮平台布置420

四、提升机和凿井绞车布置421

五、凿井设备布置方法及步骤425

六、竖井凿井设备布置示范427

一、井筒安装的作业方式429

第五节 竖井永久设备安装429

二、井筒设备安装的准备工作430

二、竖井施工组织设计的内容433

一、井筒施工作业的工序内容433

第十六章 竖井基岩施工433

第一节 竖井施工工序及施工组织设计433

一、钻孔工作436

第二节 钻孔爆破工作436

二、爆破工作440

一、浅井装渣方式446

第三节 竖井装渣446

二、装渣机械的种类和特点447

四、提高装渣生产率的措施452

三、抓岩机的选型452

第四节 支护工作453

一、临时支护454

二、永久支护456

一、掘、砌单行作业462

第五节 竖井掘砌作业方式462

三、掘、砌平行作业463

二、短段掘砌单行作业463

第六节 竖井施工机械化配套465

六、影响作业方式选择的因素465

四、掘、砌混合作业465

五、掘、砌、安一次成井465

二、竖井施工机械配套方案466

一、竖井施工机械化配套的原则466

一、正规循环472

第七节 竖井施工循环管理472

二、编制循环图表473

三、砌壁循环图表编制475

一、井圈背板施工法476

第一节 井筒表土普通施工法476

第十七章 竖井表土施工476

二、吊挂井壁施工法479

三、板桩施工法480

五、表土掘砌481

四、提升方式481

一、冻结法484

第二节 井筒表土特殊施工法484

六、水处理方法484

二、钻井法487

第二节 隧道防排水设计原则与要求493

第一节 概述493

第五篇 公路隧道的防、排水设计与施工493

第十八章 公路隧道的防、排水设计493

一、洞外防排水设计495

第三节 一般公路隧道防排水设计495

二、洞内防排水设计497

三、洞内外排水衔接506

第四节 寒区隧道防排水设计507

一、注浆孔的布置511

第二节 围岩注浆堵水施工511

第十九章 公路隧道的防、排水施工511

第一节 概述511

二、注浆孔的钻进512

四、注浆工艺系统及流程513

三、注浆方式513

五、注浆施工514

六、注浆设备516

一、防水板施工518

第三节 防水板与止水条带防水518

二、止水条带施工521

三、防水涂料施工523

第四节 排水系统施工524

一、渗漏水治理要点526

第五节 隧道渗漏治理526

二、公路隧道常见渗漏水现象及治理措施528

三、隧道渗漏水治理注意事项531

第一节 概述535

第二十章 公路隧道的营运通风535

第六篇 公路隧道营运通风与营运照明535

一、CO容许浓度536

第二节 空气中有害物质的容许浓度536

二、烟雾容许浓度538

三、其它有害物540

一、交通量和交通流组成541

第三节 新风量计算541

二、按稀释CO计算新风量542

三、按稀释烟雾计算新风量544

四、交通阻滞条件下稀释CO浓度的检算546

六、稀释空气中异味的需风量547

五、关于安全通风547

一、综述548

第四节 通风方式的选择548

二、自然通风549

三、交通风的作用550

四、关于空气气流的假定条件551

六、纵向式通风552

五、洞内空气柱运动中与周边洞壁的摩阻力552

七、半横向式通风555

八、全横向式通风556

一、通风机的类型557

第五节 通风机的选择557

九、混合式通风557

二、通风机的台数558

四、通风机的运转等级559

三、通风机的选择559

五、通风用附属设施560

第一节 概述561

第二十一章 公路隧道的营运照明561

一、驾驶人的视觉563

第二节 照明质量563

二、影响视觉的主要因素565

三、道路照明的质量571

一、照明区段的划分575

第三节 亮度曲线的组成575

二、亮度曲线580

三、植被的减光作用581

二、遮光棚581

第四节 减光建筑与植被的减光作用581

一、遮阳棚581

四、遮光板（光学遮障）582

一、概述584

第五节 照明设计584

二、光源585

三、灯具587

四、照明计算591

五、关于进出口段的照明596

一、环境特性599

第一节 隧道路段特性599

第七篇 公路隧道交通工程设施599

第二十二章 概述599

第二节 隧道设施的种类600

二、隧道火灾特性600

一、国外隧道等级划分601

第三节 隧道的等级划分601

二、我国隧道设施等级划分方法602

第四节 隧道设施的设置标准603

一、集中控制方式606

第三节 系统控制方式606

第二十三章 隧道营运管理机构606

第一节 概述606

第二节 隧道管理站设置原则606

二、多级控制方式607

三、实时控制608

二、数据处理608

三、混合控制方式608

第四节 系统功能608

一、信息采集608

六、系统监测609

五、统计查询609

四、信息显示609

第五节 系统构成610

七、系统联网610

一、计算机系统611

二、闭路电视系统612

三、大屏幕投影系统614

四、地图板显示系统618

六、紧急电话、有线广播综合应用系统619

五、LED室内屏显示系统619

七、电源系统620

一、房建结构要求621

第六节 房建要求621

八、综合控制台621

三、配套设施要求622

二、机房装修要求622

一、监测设备624

第三节 设备功能及指标624

第二十四章 监控设施624

第一节 概述624

第二节 监控设施构成624

二、控制及诱导设备632

第四节 监控设施布置原则635

二、防护等级636

一、概述636

第五节 监控设施防护636

三、接地保护637

二、隧道内监控设施预留预埋及安装639

一、概述639

第六节 监控设施预留预埋及安装639

四、施工注意事项642

三、隧道口外监控设施预留预埋及安装642

五、施工整改措施643

一、标志644

第一节 隧道段交通安全设施的主要类型与设置方法644

第二十五章 安全设施644

二、标线及视线诱导设施646

第二节 隧道段交通安全设施的设置重点647

一、公路隧道发生火灾的主要原因649

第一节 概述649

第二十六章 消防设施649

二、公路隧道火灾的特点及危害650

一、灭火剂651

第二节 灭火设施651

二、灭火器653

三、消火栓656

四、固定式水成膜泡沫灭火系统658

一、隧道消防给水660

第三节 辅助设施660

五、消防专用车660

二、消防给水管道664

三、其他设施670

一、供电系统的原则671

第二节 供电系统671

第二十七章 供配电设施671

第一节 概述671

三、供电方式672

二、负荷分类672

四、备用电源673

二、低压配电674

一、变配电所674

第三节 配电系统674

三、低压配电线路675

一、系统构成676

第四节 电力监控676

四、防雷与接地676

二、系统功能677

一、星形拓扑678

第二节 数据传输678

第二十八章 传输系统678

第一节 概述678

三、环形拓扑679

二、总线形拓扑679

第三节 视频传输680

四、组合形拓扑680

二、数字视频传输681

一、模拟视频传输681

第二节 运营管理系统685

第一节 概述685

第二十九章 运营管理685

一、采用现代化的管理手段和科学的管理方法686

三、事件管理策略687

二、隧道事件的种类687

四、建立健全完善的隧道管理机构及严格的管理制度690

第三节 机电设施的养护与维护691

附录Ⅰ692

参考文献697

后记701