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陈秋南 著

图书标签:

• 隧道工程
• 土木工程
• 地下工程
• 隧道施工
• 隧道设计
• 岩土工程
• 工程地质
• 交通工程
• 基础设施
• 隧道通风

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111569237

版次：2

商品编码：12229300

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 21世纪高等教育土木工程系列规划教材

开本：16开

出版时间：2017-08-01

用纸：胶版纸

页数：278

内容简介

本书主要内容包括：绪论、隧道工程的勘测设计、隧道主体及附属建筑结构、隧道围岩分级及围岩压力、隧道支护结构计算、隧道施工方法、隧道设计中的有限元法、隧道施工组织设计、隧道运营管理与养护及典型隧道工程简介。为课程设计、毕业设计和工程设计需要，附录补充了隧道洞门、初期支护和二次衬砌的验算实例。本书可作为高等院校土木工程专业及相关专业隧道工程课程的教材，也可供从事隧道及地下工程设计和施工的专业技术人员及科研人员参考。

目录

第2版前言
第1版前言
第1章　绪论1
1.1　隧道工程的基本概念1
1.2　隧道的分类及其作用1
1.3　隧道工程的发展趋势7
1.4　我国高速铁路隧道发展概况8
思考题9
第2章　隧道工程的勘测设计10
2.1　隧道的工程调查10
2.2　隧道位置选择15
2.3　隧道线路设计21
2.4　隧道横断面设计25
2.5　隧道勘测设计文件的内容和组成31
思考题33
第3章　隧道主体及附属建筑结构34
3.1　隧道衬砌材料与构造34
3.2　隧道洞身衬砌结构36
3.3　隧道洞门结构39
3.4　隧道明洞结构42
3.5　隧道附属建筑设施45
3.6　隧道防排水设施65
3.7　高速铁路隧道底部结构及附属建筑设施71
思考题73
第4章　隧道围岩分级及围岩压力74
4.1　岩石的地质特征74
4.2　岩石的物理、力学性质77
Ⅵ　
4.3　隧道围岩分级85
4.4　围岩压力计算92
思考题98
第5章　隧道支护结构计算99
5.1　隧道支护体系的形成过程及计算模式99
5.2　隧道施工过程的力学特性101
5.3　隧道衬砌受力计算107
5.4　半衬砌结构计算111
5.5　直墙式衬砌结构计算116
5.6　曲墙式衬砌结构计算121
5.7　初期支护的剪切滑移法验算126
5.8　衬砌截面强度验算130
5.9　隧道洞门验算131
思考题136
第6章　隧道施工方法137
6.1　隧道施工特点及施工方法137
6.2　传统矿山法140
6.3　新奥法142
6.4　新奥法的施工技术148
6.5　洞口段及明洞施工方法156
6.6　辅助施工方法158
6.7　特殊地质地段的施工方法162
6.8　钻爆开挖和装渣运输173
6.9　隧道支护施工181
6.10　隧道掘进机施工186
6.11　隧道施工现场监控量测191
思考题202
第7章　隧道工程设计中的有限元方法203
7.1　概述203
7.2　有限元法基础205
7.3　隧道围岩弹塑性有限元分析210
7.4　工程实例分析215
思考题220
第8章　隧道施工组织设计221
8.1　隧道施工组织设计的准备工作221
8.2　隧道施工组织设计222
8.3　隧道施工进度计划225
8.4　隧道施工组织设计文件组成231
思考题231
第9章　隧道运营管理与养护232
9.1　隧道运营管理与养护的意义232
9.2　隧道养护的一般规定235
9.3　公路隧道运营阶段交通监控与管理245
思考题247
第10章　典型隧道工程简介248
10.1　概述248
10.2　连拱隧道249
10.3　小净距隧道253
10.4　长大隧道257
思考题264
附录265
附录1　隧道洞门设计验算实例265
附录2　隧道初期支护设计验算实例269
附录3　隧道二次衬砌设计验算实例271
参考文献278

前言/序言

　　《隧道工程》2008年初版，至今重印多次。目前，隧道工程的设计理论、施工方法、施工工艺及相关研究等有很大发展，相关规范也已做了修正。为了使教材内容反映学科的最新成果，更好地满足教学需要，编写人员认真听取了部分老师和学生对本书的反馈意见，针对本书存在的不足，参照最新规范、技术规程、细则以及相关文献资料，进行了重新编写和修订。
　　本次修订工作不仅限于用新规范代替旧规范，还力图按教材应有的要求和工程实际要求修改，更加突出课程的基本要求和应用型人才培养的要求。考虑到铁路建设发展的快速，特别是高速铁路的飞速发展，在第1版以公路隧道为主的基础上，补充了高速铁路隧道的相关知识。第2版主要对以下内容进行了重新编写和修订：增加了我国新建成的特长隧道的介绍，补充了高速铁路隧道的发展概况；修正公路隧道建筑限界；补充了高速铁路隧道洞门形式、底部结构及附属建筑设施，修改了通风照明的大部分内容；补充了隧道支护体系的形成过程及计算模式，增加了初期支护的剪切滑移法验算、洞门的验算；补充了隧道施工方法及其选择因素。为了满足课程设计、毕业设计以及工程设计科研的需要，附录补充了隧道洞门、初期支护和二次衬砌的设计验算实例。
　　第2版在内容安排上遵循了第1版的基本框架结构，全书仍为10章：第1章由湖南科技大学陈秋南、安永林、李松重新编写和修订，第2章由湖南科技大学陈秋南、李松重新编写和修订，第3章由长沙理工大学徐泽沛和湖南科技大学安永林重新编写和修订，第4章由陈秋南、李松和贵州省交通规划勘察设计研究院周训华重新编写和修订，第5章由贵州大学包太和湖南科技大学安永林重新编写和修订，第6章由安永林和长沙理工大学徐泽沛重新编写和修订，第7章由贵州大学胡兴重新编写和修订，第8章由陈秋南、李松重新编写和修订，第9章由贵州大学王小敏重新编写和修订，第10章由徐泽沛重新编写和修订，附录中隧道洞门、初期支护和二次衬砌的设计验算实例由安永林补充，湖南科技大学黄胜平等参与了部分章节的编写和修订，全书由湖南科技大学陈秋南和安永林统稿。
　　本书在重新编写和修订过程中，参考了部分国内外已有专著、文章、规范、细则等的成果，部分图片来源于网络和隧道科研现场，在此向作者及相关人士表示感谢；部分学校的老师对本书的修改提出了宝贵的意见，在此也一并表示感谢。
　　限于编者水平，修订过程中的疏漏之处在所难免，敬请各位同仁、专家以及读者提出宝贵的意见和建议，以便本书在下一次修订时完善。
　　编者
　　本书是根据教育部土木工程专业的课程设置指导意见及JTGD70—2004《公路隧道设计规范》、JTGD20—2006《公路路线设计规范》，并结合编写人员多年的教学和实践经验编写而成，是普通高等院校土木工程专业的专业课教材。本书系统地介绍了隧道勘测选址、线路和纵横断面设计、隧道主体及附属建筑结构的形式、隧道围岩分级、衬砌结构的种类和计算方法、隧道的施工方法等基础知识和基本理论。
　　在本书编写过程中，除强调反映本学科的传统知识外，力求反映国内外隧道工程设计理论和方法的发展水平，如对隧道施工的数值分析方法、新奥法和典型隧道的设计和施工工艺等做了简单的介绍，同时力求做到编写内容比较全面，既能满足普通高等院校的教学要求，又能供从事隧道及地下工程设计和施工的专业技术人员及科研人员自学和参考。
　　本书由湖南科技大学陈秋南任主编，贵州大学包太、长沙理工大学徐泽沛任副主编。编写分工：湖南科技大学陈秋南编写第1、2、8章；贵州省交通规划勘察设计研究院周训华编写第4章；贵州大学包太编写第5章；长沙理工大学徐泽沛编写第3、6、10章；贵州大学胡兴编写第7章；贵州大学王小敏编写第9章；湖南科技大学黄胜平、周国华等参与了部分章节的编写和校稿。
　　本书由陈秋南统稿，重庆大学博士生导师张永兴教授审阅了本书，提出了许多宝贵的意见和建议，在此谨表谢意。
　　本书在编写过程中得到了重庆大学靳小光博士后、王桂林博士以及其他许多兄弟院校、科研院所的老师以及公路、铁路设计和施工单位的关心与支持，提出了许多宝贵意见，同时也参考了国内外许多前辈和同行的著作，在此表示诚挚的谢意。
　　由于编者水平有限，书中难免有不足和错误之处，敬请读者批评指正。
　　编者

探寻地下空间的奥秘：一本关于人类智慧与工程壮举的史诗 人类的足迹，早已不满足于地表那片有限的领域。当我们仰望星辰，探索宇宙的浩瀚，我们也从未停止对地球深处的凝视，对隐藏在地下的广阔空间的渴望。从古老的矿井到现代的交通动脉，从地下城市到深海通道，隧道工程，这项集智慧、技术与勇气于一体的伟大事业，在人类文明的发展长河中留下了浓墨重彩的印记。它不仅是工程学的奇迹，更是人类征服自然、拓展生存空间的生动写照。 这本《隧道工程（第2版）》并非仅仅是一本技术手册，它是一部关于人类如何挑战地心引力，如何在岩石与土壤的重压下，以惊人的毅力开辟出通往远方的道路的史诗。它深入浅出地剖析了隧道工程的起源、发展、现状与未来，带领读者穿越层层岩壁，去领略这项古老而又充满活力的工程领域的博大精深。 追溯历史的脉络，感悟工程的演变。 隧道工程的起源可以追溯到人类早期文明的萌芽时期。当先民们为了躲避战乱、寻找水源，或者为了采集矿藏，开始尝试挖掘地下通道时，隧道工程的雏形便已诞生。那些简陋的工具，那些依赖于人力与经验的开凿方式，虽然与现代工程不可同日而语，却蕴含着人类与生俱来的探索精神与解决问题的智慧。从古代罗马时期雄伟的水道隧道，到中世纪时期为防御而挖掘的地下迷宫，再到工业革命后蒸汽机带来的巨大推动力，隧道工程在历史的洪流中不断演进，每一次技术的突破都如同一次对地下世界边界的拓展。本书将带领读者回顾这些波澜壮阔的历史瞬间，了解不同时代背景下隧道工程所面临的挑战与解决方案，从而理解工程技术是如何在人类需求的驱动下不断革新的。 洞察地质的奥秘，理解工程的基石。 任何一项地下工程的成功，都离不开对所处地质条件的深刻理解。岩石的强度、土壤的稳定性、地下水的赋存情况，以及各种复杂的地质构造，都是决定隧道设计与施工成败的关键因素。本书将详细介绍各种主要的地质类型，以及它们对隧道工程可能带来的影响。读者将了解到，如何通过地质勘察与评价，准确地预测地下环境的复杂性，如何根据不同的地质条件选择最适宜的支护结构和施工方法。从坚硬的基岩到松软的砂土，从充满裂隙的断层带到承压的含水层，本书都将一一剖析，让读者认识到，地质学家与工程师的紧密合作，是隧道工程得以安全、高效完成的基石。 解构施工的工艺，领略技术的魅力。 隧道施工的工艺是隧道工程的核心所在。从传统的钻爆法，到现代化的隧道掘进机（TBM）施工，再到盾构法在软土地质中的广泛应用，每一种施工技术都凝聚着无数工程师的智慧与汗水。本书将详细阐述各种主流的隧道施工方法，包括其基本原理、操作流程、设备构成以及优缺点。读者将有机会深入了解TBM如何像一只巨大的“地底巨兽”，在数公里长的地下空间中自主掘进，又如何在盾构机的保护下，在脆弱的土层中穿越。同时，对于那些需要依靠爆破来开挖的岩石隧道，本书也将深入探讨爆破参数的优化、炮孔的布置、炸药的选择以及安全规程的执行，确保每一次爆破都精准而有效。此外，对于隧道围岩的支护，如喷射混凝土、锚杆、钢拱架等的选择与施工，以及止水、排水等地下水控制措施，也将进行详尽的解读，让读者全面掌握隧道施工的每一个环节。 聚焦设计的智慧，保障工程的安全。 隧道设计是连接地质条件与施工工艺的桥梁，更是保障工程安全的关键。本书将系统介绍隧道设计的各个方面，包括断面形式的选择、衬砌结构的计算与设计、通风系统的布置、照明系统的配置，以及交通管理与安全疏散设施的规划。读者将了解到，工程师是如何根据隧道的用途（如公路、铁路、地铁、水工隧道等），以及所处的地质环境，来确定隧道最优的几何形状和结构尺寸。关于衬砌的设计，本书将深入讲解各种材料（如混凝土、钢材）的力学性能，以及如何通过结构分析，确保隧道在长期运营过程中能够承受巨大的围岩压力和交通荷载。此外，通风和照明设计对于保障隧道内部空气质量和行车安全至关重要，本书将对此进行详细的阐述，确保隧道内部环境的舒适与安全。 审视运营的挑战，预见未来的发展。 隧道工程的生命周期并不仅限于建设阶段，其长期的运营与维护同样至关重要。本书将探讨隧道在投入使用后可能面临的各种挑战，包括结构的变形监测、衬砌的病害检测与修复、运营过程中的安全风险评估以及应急救援预案的制定。随着交通流量的增加和使用年限的延长，隧道结构的性能可能会发生变化，因此，定期的检测与科学的维护显得尤为重要。此外，本书还将展望隧道工程的未来发展趋势，例如智能化的隧道设计与施工技术、绿色环保的施工材料与方法、以及超长隧道、海底隧道、穿越复杂地质区域的新型隧道建设技术等。人工智能、大数据等前沿技术在隧道工程中的应用，也将为未来的隧道建设带来革命性的变革。 案例的深度分析，汲取实践的经验。 理论知识的学习固然重要，但通过实际案例来理解和巩固知识，更能使人茅塞顿开。本书将精选一系列国内外经典的隧道工程案例，对这些工程的背景、设计理念、施工难点、创新技术以及最终取得的成就进行深入剖析。从横跨海峡的宏伟跨海隧道，到深埋地下的城市地铁网络，再到连接山脉的交通大动脉，每一个案例都将是教科书式的精彩呈现。通过对这些案例的解读，读者不仅能看到工程技术的具体应用，更能体会到工程师们在面对巨大挑战时所展现出的智慧、勇气与坚韧。这些鲜活的案例，将帮助读者将书本上的理论知识与实际工程相结合，形成更深刻的理解和更广阔的视野。 《隧道工程（第2版）》旨在成为一本集理论性、实践性、前瞻性于一体的权威著作。它不仅是工程技术人员的案头必备，也是土木工程、地质工程等相关专业学生的理想读物，更是对人类征服地下空间充满好奇的每一位读者的宝贵财富。它将带领你走进一个由岩石、土壤、机械与智慧交织而成的世界，让你领略工程师们如何在黑暗的地下，以非凡的创造力，为人类开辟出一条条通往光明与未来的道路。翻开这本书，你将不仅仅是在阅读文字，你是在探索人类智慧的深度，感受工程壮举的伟大，品味一项将改变我们生活方式的宏伟事业。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对隧道工程的理解仅限于一些泛泛的概念，但这本书的出现彻底改变了我的看法。它不仅仅是一本技术手册，更像是一部隧道工程的百科全书。我尤其对书中关于水文地质对隧道工程影响的章节印象深刻。关于地下水的勘察、预测以及在施工过程中如何处理涌水，这些内容对于确保隧道施工的安全性至关重要。书中列举了许多不同地区、不同地质条件下的案例，通过对比分析，让我对这些问题有了更深刻的理解。我还在学习关于支护结构的章节，对于各种锚杆、喷射混凝土、钢拱架的受力机理和设计原则，有了全新的认识。作者在讲解时，总是能将抽象的理论与实际的工程应用紧密结合，这一点非常难得。我还在期待书中关于特长隧道、城市地铁隧道等特殊工程的章节，相信那里会有更多值得学习的宝贵经验。

评分☆☆☆☆☆

这本《隧道工程（第2版）》给我最直观的感受是它的系统性。它就像一个完整的知识体系，从基础理论到应用实践，几乎没有遗漏。我特别喜欢书中关于施工组织和项目管理的章节，这部分内容往往在技术性书籍中被忽视，但它对于一个工程项目的成功至关重要。书中对工期、成本、质量、安全等方面的协调与控制，以及风险管理策略，都进行了详细的阐述。我还在学习关于隧道工程的经济评价和法律法规方面的内容，这些都是项目决策和实施过程中不可或缺的。我一直在寻找一本能够全面提升我在这方面认知的书籍，而这本书无疑满足了我的需求。书中对于国内外隧道工程最新发展趋势的介绍，也让我对这个行业有了更广阔的视野。总的来说，这是一本非常值得反复阅读和参考的书籍。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这本书，我感觉它最大的特点就是内容的深入性。很多章节都涉及到了非常专业的技术细节，例如关于隧道变形的监测和控制，以及如何根据监测数据调整施工方案。这表明作者对隧道工程的各个环节都有着深刻的理解和丰富的实践经验。书中对一些关键的施工技术，比如浅埋隧道、高填方隧道等，都有详细的论述，并提供了相应的解决方案。我尤其关注那些关于隧道衬砌耐久性和防水技术的内容，因为这直接关系到隧道的长期使用寿命。书中对不同材料的性能分析，以及各种防水措施的优缺点，都进行了详细的对比。而且，我注意到书中还涉及到了隧道病害的诊断和修复方法，这一点对于解决实际工程中的问题非常有帮助。这本书的内容非常扎实，需要静下心来慢慢品味。

评分☆☆☆☆☆

这本《隧道工程（第2版）》的排版风格让我眼前一亮。书页的印刷质量很高，纸张的触感也很舒适，长时间阅读也不会感到疲劳。当我打开书本，首先吸引我的是那些精美的图表和示意图，它们清晰地展示了各种复杂的工程结构和施工过程。这些视觉化的呈现方式，大大降低了理解难度，即使是对于我这样背景相对不那么深厚的读者，也能迅速抓住核心要点。例如，关于盾构法施工的剖面图，详细地展示了刀盘、出土系统、衬砌安装等各个环节，让我对这个庞大的机器运作有了更清晰的认识。此外，书中对于参数的设定和计算公式的推导，也力求严谨，这显示了作者在学术上的严谨态度。我特别欣赏书中对一些经典工程案例的深度剖析，从中可以学习到经验教训，避免在未来的实践中犯同样的错误。这本书的内容非常丰富，我甚至需要花费更多的时间来消化和吸收。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就相当有吸引力，简洁大气，但又透露出一种专业感。虽然我还没有深入阅读，但仅仅是翻阅目录，我就被其中涉及的方方面面深深吸引。从最初的勘察设计，到具体的施工工艺，再到最后的运营维护，几乎涵盖了隧道工程的整个生命周期。我尤其关注那些关于地质勘察和风险评估的部分，因为我认为这是隧道工程安全性的基石。书中对各种地质条件下的案例分析，让我对潜在的风险有了更直观的认识。而且，我注意到它在技术细节上也毫不含糊，比如对不同类型衬砌的介绍，以及各种支护方法的优缺点分析。这些信息对于理解隧道工程的复杂性至关重要。我还在考虑它对新技术的应用有没有做深入的探讨，比如BIM技术在隧道设计和施工中的应用，或者一些新型的掘进设备。如果书中能提供这方面的内容，那将非常有价值。总的来说，虽然还没开始细读，但这本书给我的第一印象是非常专业、全面，并且具有很强的实用性，我期待着从中获取更多知识。