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第1章 绪论1

1.1 公路隧道施工常见安全事故调查和存在的主要问题1

1.1.1 公路隧道施工常见安全事故调查和分析1

1.1.2 公路隧道施工存在的主要问题6

1.2 国内外研究现状8

1.2.1 隧道围岩变形的时空效应8

1.2.2 隧道变形稳定性评价方法19

1.2.3 公路隧道稳定性评价指标21

1.2.4 公路隧道塌方预警方法28

1.2.5 公路隧道安全预警指标29

1.3 研究内容及解决的关键问题30

第2章 隧道围岩流变特性的试验研究32

2.1 概述32

2.2 岩石的流变试验43

2.2.1 围岩分级43

2.2.2 流变试验的岩样概况44

2.2.3 流变试验设备46

2.2.4 流变试验实施步骤46

2.2.5 岩石流变试验加载方案47

2.3 Ⅱ级围岩50

2.3.1 凝灰熔岩50

2.3.2 花岗岩52

2.4 Ⅲ级围岩56

2.4.1 凝灰熔岩56

2.4.2 板岩57

2.5 Ⅳ级围岩61

2.5.1 凝灰熔岩61

2.5.2 板岩62

2.6 Ⅴ级围岩65

2.6.1 凝灰熔岩65

2.6.2 板岩69

2.7 岩石流变特性分析73

第3章 结合施工过程的黏弹性动态增量反演分析76

3.1 隧道施工监控量测76

3.1.1 位移量测信息76

3.1.2 压力量测信息78

3.1.3 应变量测信息79

3.2 黏弹性动态增量反演分析方法79

3.2.1 黏弹性位移反分析的模型及本构方程80

3.2.2 黏弹性体的有限元解析82

3.2.3 施工过程的模拟87

3.2.4 反分析中的优化方法87

3.2.5 黏弹性位移反分析软件89

3.3 改进的自适应遗传算法90

3.3.1 自适应遗传算法的改进90

3.3.2 算法验证及参数敏感性分析93

3.3.3 工程应用97

3.4 结合隧道施工过程的反演分析103

3.4.1 凝灰熔岩隧道的增量反演分析103

3.4.2 花岗岩隧道的增量反演分析111

3.4.3 板岩隧道的增量反演分析113

3.5 基于监控量测数据的动态预测分析方法117

3.6 隧道二衬结构的合理施作时间120

第4章 隧道稳定性评价方法与评价指标126

4.1 隧道围岩变形影响因素分析127

4.1.1 隧道围岩变形影响因素127

4.1.2 基于正交试验的影响因素分析132

4.2 围岩变形与围岩级别的关系141

4.2.1 隧道围岩变形稳定判断依据141

4.2.2 隧道围岩变形监测数据统计142

4.2.3 拱顶下沉与围岩级别的关系144

4.2.4 周边收敛位移与围岩级别的关系149

4.3 不同级别围岩隧道开挖空间效应分析159

4.3.1 基于隧道施工监测数据的空间效应分析161

4.3.2 隧道施工过程三维空间模拟计算166

4.4 不同级别围岩隧道施工时间效应分析173

4.4.1 基于隧道施工监测数据的时间效应分析174

4.4.2 不同级别围岩变形时间效应计算180

4.5公 路隧道围岩压力的特性分析182

4.5.1 竖向围岩压力分布特性183

4.5.2 侧向压力的分布特性187

4.5.3 实测二衬压力分析188

4.6 公路隧道施工围岩变形稳定性评价标准188

4.6.1 公路隧道围岩稳定性评价指标的确定189

4.6.2 公路隧道围岩稳定性评价体系191

第5章 公路隧道塌方预警体系198

5.1 公路隧道塌方事故统计分析199

5.1.1 公路隧道塌方安全事故199

5.1.2 公路隧道塌方分类统计210

5.1.3 公路隧道塌方的影响因素统计分析210

5.2 公路隧道塌方安全评价方法与指标214

5.2.1 公路隧道塌方安全评价方法214

5.2.2 公路隧道塌方安全评价关键指标体系218

5.3 公路隧道塌方安全预警体系234

5.3.1 安全评价指标体系量化234

5.3.2 塌方安全预警体系240

5.4 基于监控量测的公路隧道塌方变形预警252

5.4.1 隧道变形监测曲线分析252

5.4.2 隧道塌方变形数据统计分析261

5.4.3 隧道塌方变形预警标准270

5.5 公路隧道塌方动态预警体系273

主要参考文献281