作者：杨为民//李利平//王旌//陈迪杨
页数：146
出版社：人民交通出版社
出版日期：2020
ISBN：9787114157868
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
本书系统论述了岩溶隧道溶洞突涌水机理与安全厚度的分析方法。全书共8章，总结分析了隧道溶洞突涌水机理的发展历程、现状和发展方向，提出了充水溶洞赋存规律和孕灾模式，总结了充水溶洞致灾前兆信息识别规律和分级标准；基于数值计算数据，采用一元回归与多元回归方法，对每一个因素与很小安全厚度进行一元回归，再进行多元回归，计算出很小安全厚度多元回归方程，并利用C++语言进行程序化和界面化，开发安全厚度预测及突涌水灾害预警系统；很后精选代表性工程案例，展望了隧道溶洞突涌水防突安全厚度的未来发展方向和远景目标。本书可供隧道及地下工程相关专业技术人员参考，也可供土木工程相关专业学生及科研人员阅读。
目录
第1章 绪论 001
1.1 引言 001
1.2 隧道溶洞突涌水灾害研究现状 002
1.2.1 溶洞发育规律方面 002
1.2.2 溶洞对隧道稳定性影响方面 003
1.2.3 隧道防突安全厚度方面 004
1.2.4 突水灾害预测方面 005
第2章 不同充水溶洞的赋存规律与孕灾特征 006
2.1 充水溶洞分布特征与类型分类 006
2.1.1 充水溶洞空间分布特征 006
2.1.2 不同充水溶洞类型分类 006
2.2 充水溶洞赋存规律 007
2.2.1 溶洞地质赋存条件 008
2.2.2 溶洞充水性规律 010
2.3 充水溶洞孕灾模式与特征识别 011
2.3.1 充水溶洞孕灾模式 012
2.3.2 充水溶洞致灾前兆信息 014
2.3.3 孕灾识别指标及分级标准 015
2.3.4 典型溶洞突水案例分析 016
第3章 上覆充水溶洞对隧道围岩稳定性的影响规律 021
3.1 上覆充水溶洞隧道三维计算模型 021
3.2 充水溶洞尺寸对隧道围岩的影响规律 023
3.2.1 隧道围岩的应力演化规律 024
3.2.2 隧道围岩的位移变化特征 027
3.3 充水溶洞压力对隧道围岩的影响规律 029
3.3.1 隧道围岩应力演化规律 029
3.3.2 隧道围岩位移变化特征 032
3.4 不同围岩级别条件下充水溶洞对隧道的影响规律 034
3.4.1 隧道围岩应力演化规律 034
3.4.2 隧道围岩位移变化特征 037
3.5 不同埋深条件下充水溶洞对隧道围岩的影响规律 039
3.5.1 隧道围岩应力演化规律 039
3.5.2 隧道围岩位移变化特征 042
第4章 前方充水溶洞对隧道围岩稳定性的影响规律 045
4.1 前方充水溶洞隧道三维计算模型 045
4.2 充水溶洞压力对隧道围岩的影响规律 047
4.2.1 隧道围岩应力演化规律 047
4.2.2 隧道围岩位移变化特征 051
4.3 充水溶洞尺寸对隧道围岩的影响规律 053
4.3.1 隧道围岩应力演化规律 054
4.3.2 隧道围岩位移变化特征 057
4.4 不同隧道埋深条件下充水溶洞对隧道围岩的影响规律 059
4.4.1 隧道围岩应力演化规律 059
4.4.2 隧道围岩位移变化特征 062
第5章 隧道溶洞突水前兆信息演化规律 065
5.1 高地应力—高渗压隧道突水模型试验系统 065
5.1.1 总体设计思路 065
5.1.2 整体框架式试验台架 065
5.1.3 地应力加载与控制系统 066
5.1.4 多元信息实时监测系统 068
5.2 隧道顶部充水溶洞突水信息演化规律 071
5.2.1 模拟工程概况 071
5.2.2 流—固耦合相似材料 071
5.2.3 相似材料基本参数 076
5.2.4 试验思路与设计 078
5.2.5 试验方法与实施 081
5.2.6 溶洞突水信息演化规律 082
5.3 隧道前方充水溶洞突水前兆信息演化规律 089
5.3.1 模拟工程概况 089
5.3.2 试验设计与实施 091
5.3.3 溶洞突水信息演化规律 095
第6章 最小防突安全厚度数值判定方法 103
6.1 防突安全厚度研究方法 103
6.2 最小安全距离数值判定方法原理 104
6.3 不同工况下最小防突安全厚度数值分析 106
6.3.1 充水溶洞尺寸对最小防突安全厚度的影响规律 106
6.3.2 充水溶洞压力对最小防突安全厚度的影响规律 110
6.3.3 围岩级别对最小防突安全厚度的影响规律 114
6.3.4 隧道埋深对最小防突安全厚度的影响规律 118
第7章 溶洞突水最小安全距离预测与临灾预警 122
7.1 最小安全距离预测方法 122
7.1.1 多元线性回归分析预测方法 122
7.1.2 突涌水灾害分级预测方法 125
7.2 最小安全厚度预测及灾害预警系统 127
7.2.1 设计目标与开发环境 127
7.2.2 结构体系与系统功能 128
7.2.3 人机交互界面 130
7.3 典型预警案例验证 136
7.3.1 预测模型建立 136
7.3.2 鸡公岭隧道应用 138
参考文献 143
1.1 引言 001
1.2 隧道溶洞突涌水灾害研究现状 002
1.2.1 溶洞发育规律方面 002
1.2.2 溶洞对隧道稳定性影响方面 003
1.2.3 隧道防突安全厚度方面 004
1.2.4 突水灾害预测方面 005
第2章 不同充水溶洞的赋存规律与孕灾特征 006
2.1 充水溶洞分布特征与类型分类 006
2.1.1 充水溶洞空间分布特征 006
2.1.2 不同充水溶洞类型分类 006
2.2 充水溶洞赋存规律 007
2.2.1 溶洞地质赋存条件 008
2.2.2 溶洞充水性规律 010
2.3 充水溶洞孕灾模式与特征识别 011
2.3.1 充水溶洞孕灾模式 012
2.3.2 充水溶洞致灾前兆信息 014
2.3.3 孕灾识别指标及分级标准 015
2.3.4 典型溶洞突水案例分析 016
第3章 上覆充水溶洞对隧道围岩稳定性的影响规律 021
3.1 上覆充水溶洞隧道三维计算模型 021
3.2 充水溶洞尺寸对隧道围岩的影响规律 023
3.2.1 隧道围岩的应力演化规律 024
3.2.2 隧道围岩的位移变化特征 027
3.3 充水溶洞压力对隧道围岩的影响规律 029
3.3.1 隧道围岩应力演化规律 029
3.3.2 隧道围岩位移变化特征 032
3.4 不同围岩级别条件下充水溶洞对隧道的影响规律 034
3.4.1 隧道围岩应力演化规律 034
3.4.2 隧道围岩位移变化特征 037
3.5 不同埋深条件下充水溶洞对隧道围岩的影响规律 039
3.5.1 隧道围岩应力演化规律 039
3.5.2 隧道围岩位移变化特征 042
第4章 前方充水溶洞对隧道围岩稳定性的影响规律 045
4.1 前方充水溶洞隧道三维计算模型 045
4.2 充水溶洞压力对隧道围岩的影响规律 047
4.2.1 隧道围岩应力演化规律 047
4.2.2 隧道围岩位移变化特征 051
4.3 充水溶洞尺寸对隧道围岩的影响规律 053
4.3.1 隧道围岩应力演化规律 054
4.3.2 隧道围岩位移变化特征 057
4.4 不同隧道埋深条件下充水溶洞对隧道围岩的影响规律 059
4.4.1 隧道围岩应力演化规律 059
4.4.2 隧道围岩位移变化特征 062
第5章 隧道溶洞突水前兆信息演化规律 065
5.1 高地应力—高渗压隧道突水模型试验系统 065
5.1.1 总体设计思路 065
5.1.2 整体框架式试验台架 065
5.1.3 地应力加载与控制系统 066
5.1.4 多元信息实时监测系统 068
5.2 隧道顶部充水溶洞突水信息演化规律 071
5.2.1 模拟工程概况 071
5.2.2 流—固耦合相似材料 071
5.2.3 相似材料基本参数 076
5.2.4 试验思路与设计 078
5.2.5 试验方法与实施 081
5.2.6 溶洞突水信息演化规律 082
5.3 隧道前方充水溶洞突水前兆信息演化规律 089
5.3.1 模拟工程概况 089
5.3.2 试验设计与实施 091
5.3.3 溶洞突水信息演化规律 095
第6章 最小防突安全厚度数值判定方法 103
6.1 防突安全厚度研究方法 103
6.2 最小安全距离数值判定方法原理 104
6.3 不同工况下最小防突安全厚度数值分析 106
6.3.1 充水溶洞尺寸对最小防突安全厚度的影响规律 106
6.3.2 充水溶洞压力对最小防突安全厚度的影响规律 110
6.3.3 围岩级别对最小防突安全厚度的影响规律 114
6.3.4 隧道埋深对最小防突安全厚度的影响规律 118
第7章 溶洞突水最小安全距离预测与临灾预警 122
7.1 最小安全距离预测方法 122
7.1.1 多元线性回归分析预测方法 122
7.1.2 突涌水灾害分级预测方法 125
7.2 最小安全厚度预测及灾害预警系统 127
7.2.1 设计目标与开发环境 127
7.2.2 结构体系与系统功能 128
7.2.3 人机交互界面 130
7.3 典型预警案例验证 136
7.3.1 预测模型建立 136
7.3.2 鸡公岭隧道应用 138
参考文献 143
