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1.1 概述1

1 绪论1

1.2 隧道工程的特点2

1.2.1 隧道工程支护结构的构成特点2

1.2.2 围岩压力类型的相互转化3

1.2.3 围岩结构类型与工程尺度4

1.2.4 围岩力学性质与地应力5

1.2.5 隧道设计与施工一体化6

1.3.1 隧道围岩变形破坏类型7

1.3 隧道围岩变形破坏类型7

1.3.2 脆性破坏8

1.3.3 塑性围岩的变形与破坏10

1.4 隧道围岩稳定性的有关问题12

1.4.1 地压理论12

1.4.2 岩体结构控制作用13

1.4.3 新奥法16

1.5 隧道围岩分类18

1.6.1 理论研究方法20

1.6 隧道围岩稳定性研究方法20

1.6.2 模拟研究方法21

1.6.3 现场试验方法23

2 隧道新奥法的原理与支护设计24

2.1 新奥法的基本原理24

2.2 新奥法的发展过程25

2.3 隧道工程新奥法支护的一般原理26

2.4 隧道初期支护施工顺序有关问题28

2.5 白鹤隧道洞顶塌方事故分析32

2.6.1 锚杆的基本支护作用34

2.6 岩石锚杆支护机理认识34

2.6.2 锚杆支护机理35

2.7 锚杆、喷射混凝土协调作用38

2.8 围岩稳定性的观测和反馈39

2.8.1 观察与量测方法39

2.8.2 观察与反馈39

2.8.3 量测反馈方法42

2.9 用新奥法的思想处理塌方43

3.1 概述45

3 破碎围岩隧道施工方法45

3.2 下导洞适度超前强预支护全断面施工方法46

3.2.1 下导洞适度超前全断面施工方法的依据46

3.2.2 破碎围岩强预支护方案46

3.2.3 破碎围岩强预支护应注意的问题48

3.3 软弱破碎围岩隧道开挖与支护顺序49

3.3.1 隧道开挖顺序49

3.3.2 加强支护与合理安排支护顺序50

3.4 松动区对支护结构作用的平面有限元分析51

3.4.1 洞顶松动区围岩变形特性恶化对支护结构的影响52

3.4.2 洞顶松动体扩展对支护结构的影响53

3.5 下导洞超前强预支护效果的三维有限元分析54

3.5.1 全断面开挖后支护围岩和结构的应力场特征55

3.5.2 洞顶出现显著松弛破坏后再支护的应力场特征57

3.5.3 强预支护时隧道围岩和结构的应力场特征59

3.6 小管棚短台阶法隧道设计与施工实例62

3.6.1 隧道工程地质条件62

3.6.2 小管棚短台阶法设计62

3.6.3 小管棚短台阶法施工63

3.6.5 施工工序及步骤64

3.6.4 施工中注意事项64

3.7 木花公路2＃隧道塌方处理方案66

3.7.1 洞内塌方处理66

3.7.2 洞外塌方处理67

3.7.3 塌方处理安全措施67

3.8 本章小结67

4 单拱隧道开挖方案与围岩稳定68

4.1 概述68

4.2.1 台阶法69

4.2 单拱隧道开挖顺序69

4.2.2 分部开挖留核心土法70

4.2.3 中隔墙法（CD法）70

4.2.4 双侧壁导坑法（眼镜法）70

4.2.5 交叉中隔墙法（CRD法）71

4.2.6 施工方法比较71

4.3 单拱隧道施工力学动态数值模拟与施工方法比较72

4.3.1 数值分析模型概况72

4.3.2 上下台阶法开挖支护的动态数值模拟72

4.3.3 上下台阶留核心土法开挖支护的动态数值模拟74

4.3.4 中隔壁法（CD法）开挖支护的动态数值模拟76

4.3.5 交叉中隔壁法（CRD法）开挖支护的动态数值模拟79

4.3.6 双侧壁导坑法（眼镜法）开挖支护的动态数值模拟82

4.3.7 V级围岩各种施工方法的比较84

4.4 破碎围岩稳定性三维数值模拟研究85

4.4.1 计算模型及参数选取85

4.4.2 计算结果及分析86

4.5 双车道隧道模型试验研究92

4.5.1 模型材料研究92

4.5.2 试验设计94

4.5.3 毛洞模型试验97

4.5.4 衬砌隧道模拟试验106

4.6 三车道模型试验研究108

4.6.1 试验设计108

4.6.2 加压模型试验110

4.7 本章小结116

5 连拱隧道开挖方案与围岩稳定117

5.1 概述117

5.2.2 中导洞施工法119

5.2.1 三导洞分步施工法119

5.2 开挖方案119

5.2.3 单洞施工法120

5.2.4 双洞平行施工法121

5.3 破碎围岩连拱隧道开挖支护数值模拟分析122

5.3.1 计算模型及参数选取122

5.3.2 计算结果及分析123

5.4 双车道连拱隧道模型试验研究133

5.4.1 试验设计133

5.4.2 试验结果与分析136

5.5 三车道连拱隧道模型试验研究141

5.5.1 试验设计141

5.5.2 隧道衬砌加压模型试验结果与分析142

5.6 南山连拱隧道结构设计与施工146

5.6.1 连拱隧道结构设计不足与优化改进146

5.6.2 南山连拱隧道设计改进措施147

5.6.3 施工方案及实施情况148

5.6.4 南山连体隧道施工中出现的通病防治措施150

5.6.5 工期控制与安全151

5.7 本章小结152

6 山体稳定与隧道稳定153

6.1 概述153

6.2 山体稳定性影响因素分析153

6.2.1 地质构造因素153

6.2.2 地下水因素154

6.2.3 施工因素155

6.3 治理滑坡的主要工程措施155

6.4.1 工程概况与地质环境157

6.4 任胡岭隧道滑坡157

6.4.2 滑坡特征160

6.4.3 滑坡成因机制分析162

6.4.4 隧道滑坡治理171

6.4.5 结论174

7 地下水与隧道结构稳定176

7.1 地下水与隧道围岩稳定的关系176

7.2 单拱隧道围岩渗水模型试验177

7.2.1 试验模型177

7.2.2 单拱双车道隧道围岩渗水模型试验178

7.2.3 单拱三车道无衬砌隧道围岩渗水模型试验182

7.2.4 三车道有衬砌隧道围岩渗水模型试验190

7.3 连拱隧道渗水模型试验193

7.3.1 双车道连拱隧道渗水模型试验193

7.3.2 三车道连拱隧道渗水模型试验195

7.4 水下隧道开挖涌水预测分析199

7.5 水下隧道的防水设计201

7.5.1 隧道施工中由于地下水活动引起的工程问题201

7.5.2 水下隧道或涌水量较大软岩（土）隧道的设计原则201

7.5.3 延水关黄河隧道施工涌水设计203

8.1 概述205

8 浅埋偏压连拱隧道开挖顺序研究205

8.2 施工方案有限元模拟研究206

8.2.1 建立模型206

8.2.2 计算原理208

8.2.3 施工过程模拟208

8.2.4 计算结果分析209

8.3 现场量测资料分析213

8.4 本章小结214

参考文献216