膨脹性黃土隧道變形特性及其支護技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王清標等著 著

圖書標籤:

• 膨脹性黃土
• 隧道工程
• 變形特性
• 支護技術
• 岩土工程
• 工程地質
• 隧道支護
• 膨脹土
• 地質災害
• 土力學

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齣版社： 中國建材工業齣版社

ISBN：9787516012925

商品編碼：10123301346

齣版時間：2015-11-01

作  者:王清標 等 著 定  價:128 齣 版 社:中國建材工業齣版社 齣版日期:2015年11月01日 頁  數:151 裝  幀:平裝 ISBN:9787516012925 ●1 緒論
●1.1 膨脹性黃土概況
●1.1.1 膨脹性黃土的分布
●1.1.2 膨脹性黃土的成因
●1.1.3 膨脹性黃土地層劃分
●1.1.4 膨脹性黃土的基本特徵
●1.2 膨脹性黃土的物理力學特性
●1.2.1 物理特性
●1.2.2 力學特性
●1.3 膨脹性黃土的工程特性
●1.3.1 黃土隧道圍岩壓力特徵
●1.3.2 物理力學參數
●1.3.3 膨脹性黃土圍岩強度特徵
●1.3.4 膨脹性黃土變形特徵
●1.3.5 構造特性
●1.3.6 黃土隧道初期支護的變形特徵
●1.4 膨脹性黃土隧道的研究現狀
●1.4.1 國外膨脹性黃土隧道研究現狀
●1.4.2 國內膨脹性黃土隧道研究現狀
●1.5 膨脹性黃土隧道變形特點
●部分目錄

內容簡介

本書共十章，采用理論分析、室內試驗、現場實驗、監控量測、數值模擬等研究方法與手段，研究瞭膨脹性黃土隧道的變形特性及支護技術。靠前章介紹瞭膨脹性黃土概況、工程特性以及膨脹性黃土隧道靠前外研究現狀；第二章至第四章，分析瞭膨脹性黃土隧道圍岩變形破壞模式、變形原因和變形特徵；第五章介紹瞭幾種比較常用的隧道超前地質預報方法；第六章分析瞭膨脹性黃土隧道沉降特性及其控製技術；第七章分析瞭膨脹性黃土隧道支護技術；第八章至第九章以小河溝隧道為工程案例分析瞭膨脹性黃土隧道支護技術及其隧道監控量測技術；第十章簡要分析瞭我國膨脹性黃土隧道建設所麵臨的問題與發展展望。
本書結構體係完整，邏輯閤理，論述清晰，內容豐富，創新性強，實用價值大，可為從事膨脹性黃土隧道規劃、勘察、設計、施工、監測和安全運行管理的專傢、學者和工程技術人員提供參考。

膨脹性黃土隧道變形特性及其支護技術 本書旨在深入剖析膨脹性黃土隧道在復雜地質條件下的變形機理，並係統闡述與之相適應的創新性支護技術。 膨脹性黃土，一種在全球範圍內廣泛分布的特殊土體，其獨特的物理力學性質，尤其是遇水膨脹、失水收縮的特性，給隧道工程帶來瞭前所未有的挑戰。當隧道開挖擾動瞭原有的地應力平衡，並且與地下水或地錶水發生接觸時，膨脹性黃土會迅速吸水膨脹，産生巨大的附加應力，導緻圍岩變形，甚至引發支護結構失穩，嚴重威脅隧道安全。理解並掌握膨脹性黃土的變形特性，是保障隧道工程設計與施工的關鍵。 第一章 膨脹性黃土的形成、分布與基本性質 本章將從地質學和土壤學的角度，詳細介紹膨脹性黃土的成因。我們將追溯其形成的地質曆史，分析其礦物成分（如濛脫石、伊利石等）對膨脹性的貢獻，以及環境因素（如氣候、水文條件）的作用。隨後，我們將梳理全球及中國主要膨脹性黃土地區的分布情況，為讀者提供宏觀的地理背景。 在此基礎上，本章將係統闡述膨脹性黃土的關鍵物理力學性質。我們將詳細介紹其含水量、密度、粒度組成、陽離子交換量、比錶麵積等基本參數，以及它們如何影響土體的膨脹潛勢。特彆地，我們將重點闡述膨脹性黃土的膨脹應力、吸水膨脹速率、失水收縮裂隙發育規律等特性，並結閤大量的試驗數據和圖錶，直觀地展示這些特性。例如，我們將通過室內膨脹試驗、體積變化試驗等，揭示不同濕度條件下黃土的變形量級；通過應力-應變麯綫，分析其在受力狀態下的變形響應。我們還會探討膨脹性黃土的滲透性特徵，以及水流與土體相互作用對膨脹變形的影響機製。 第二章 膨脹性黃土隧道的變形機理分析 本章將聚焦於膨脹性黃土隧道在開挖和運營過程中所錶現齣的獨特變形行為。我們將從力學原理齣發，深入分析引起隧道變形的主要因素。 首先，我們將詳細解析膨脹性黃土在水分作用下的吸水膨脹機理。當隧道開挖擾動瞭地層，切斷瞭原本平衡的水文地質條件，地下水或地錶水會沿著開挖麵、裂隙滲入黃土體。黃土顆粒間的微觀結構受到水分子的作用，發生層間距擴大，顆粒相對位移，從而導緻土體體積的不斷增大。我們將運用固結理論、滲透理論以及微觀力學模型，解釋水分遷移、土體骨架變形以及孔隙水壓力變化之間的復雜耦閤關係，揭示膨脹應力産生的根源。 其次，我們將分析膨脹性黃土隧道的長期變形過程。膨脹過程並非瞬間完成，而是與水分的滲透、擴散以及土體的固結過程協同作用。我們將研究不同圍岩壓力、初始含水量、膨脹潛勢等級等因素對膨脹變形速率和最終變形量的影響。通過數值模擬，我們將展示隧道初期支護後，膨脹性黃土如何緩慢而持續地嚮隧道內部擠壓，導緻拱頂沉降、邊牆收斂以及底闆上拱等現象。 此外，本章還將探討其他可能影響隧道變形的因素，例如： 地應力條件： 膨脹性黃土本身具有一定的自重應力，而開挖會改變地應力場分布，導緻應力集中，與膨脹應力疊加，加劇變形。 地質構造： 軟弱夾層、斷層、節理等不良地質構造的存在，會削弱圍岩的整體穩定性，為水分滲透和膨脹變形提供通道，加劇變形。 施工擾動： 爆破、鑽孔、齣碴等施工過程中的擾動，會破壞黃土的結構，降低其強度，增加其可壓縮性，從而加劇變形。 水文地質條件變化： 運營期間，地下水位波動、地錶灌溉、降雨等因素都可能引起黃土含水量的變化，進而誘發持續的變形。 通過對這些變形機理的細緻分析，本章旨在為讀者建立一個關於膨脹性黃土隧道變形的清晰、係統的認知框架。 第三章 膨脹性黃土隧道變形的監測與評估 精確、可靠的變形監測是理解隧道實際受力狀態、評估支護效果、指導施工調整的重要手段。本章將介紹適用於膨脹性黃土隧道變形監測的常用方法和技術。 我們將詳細介紹各種監測儀器的原理、安裝要求和數據解讀。例如： 測斜儀（Inclinometer）： 用於測量隧道周邊土體的水平位移，可以揭示邊牆的收斂變形。 沉降儀（Settlement Gauge）： 用於監測隧道拱頂的垂直沉降，反映頂部的變形趨勢。 位移監測儀（Displacement Transducer）： 安裝在襯砌結構上，監測不同測點之間的相對位移，可以評估襯砌的變形量。 孔隙水壓力計（Pore Water Pressure Transducer）： 監測圍岩內部的孔隙水壓力變化，是判斷膨脹性黃土含水狀態的重要依據。 應力計（Stress Meter）： 測量襯砌結構或圍岩內部的應力變化，用於評估支護結構的受力狀況。 GPS/全站儀： 用於對隧道整體變形趨勢進行宏觀監測，特彆是地麵沉降的監測。 除瞭介紹儀器本身，本章還將強調監測方案的設計。我們將討論監測的時空密度、監測斷麵選擇、監測頻率的確定等問題，並結閤膨脹性黃土隧道變形特點，給齣具體的監測點布置建議。例如，在膨脹性強的區域，應加密監測點，提高監測頻率，以便及時捕捉變形的早期跡象。 在數據評估方麵，本章將介紹常用的變形評估方法。我們將講解如何對監測數據進行處理、分析和可視化，例如繪製變形麯綫、位移等值綫圖等。我們將介紹常用的容許變形量標準，以及如何根據監測數據與標準進行對比，判斷隧道是否處於安全範圍內。同時，我們將討論如何利用監測數據反演岩土參數，優化數值模型，進一步提高變形預測的準確性。 第四章 膨脹性黃土隧道支護技術策略 本章將是本書的核心內容之一，我們將係統介紹為應對膨脹性黃土隧道變形而研發和應用的各類支護技術。這些技術的核心思想是“減脹、排水、強固、柔性”。 4.1 減脹與排水技術 預注漿與帷幕注漿： 通過在隧道開挖前或初期支護後，嚮圍岩注入高強度、低滲透性的注漿材料（如水泥漿、化學漿液），封閉裂隙，降低黃土的滲透性，阻斷水分進入，從而抑製膨脹。我們將詳細介紹不同注漿材料的性能特點、注漿工藝（如高壓注漿、劈裂注漿）以及注漿效果的評估方法。 排水固結技術： 在隧道周邊設置縱嚮和環嚮排水孔，以及底闆排水溝，主動排齣圍岩中的水分，降低孔隙水壓力，從而減小黃土的膨脹潛勢。我們將探討排水係統的設計原則，包括排水孔的布置、孔徑、間距，以及集水井和抽水設備的選型。 覆蓋與隔水層技術： 在隧道開挖後，及時施作初期支護，或在隧道頂部設置隔水層（如土工膜、瀝青混凝土），阻止地錶水下滲。 4.2 強固與加固技術 鋼筋混凝土襯砌（RCC/FRP）： 采用比傳統混凝土強度更高的鋼筋混凝土，或引入縴維增強聚閤物（FRP）材料，提高襯砌的整體強度和剛度，抵抗膨脹應力。我們將分析鋼筋配置、混凝土配閤比的設計原則，以及FRP材料在隧道支護中的優勢。 錨杆支護與土釘牆： 閤理布置錨杆或土釘，將上覆岩土體進行加固，形成一個整體穩定的結構，並有效控製圍岩的變形。我們將重點介紹錨杆的類型（如全長錨固、粘結段錨固）、長度、傾角、間距的確定方法，以及土釘牆在膨脹性黃土中的應用案例。 鋼架支護與組閤支護： 在變形較大的區域，可能需要使用更強的鋼架支護，並與混凝土襯砌或噴射混凝土結閤，形成更有效的組閤支護體係。 4.3 柔性支護與預應力技術 預應力錨索與錨杆： 通過施加預應力，在圍岩和支護結構之間建立穩定的應力平衡，有效控製變形。我們將深入探討預應力錨索的張拉工藝、預應力大小的確定，以及其在膨脹性黃土隧道中的作用機理。 內襯結構優化： 設計具有一定柔韌性的內襯結構，例如采用分段襯砌、設置橡膠止水帶等，以適應膨脹性黃土的變形，避免應力集中。 超前支護與加固： 在隧道掘進前方，采用超前支護措施（如超前錨杆、超前注漿、小導管注漿），提前穩定掌子麵和前方圍岩，減小開挖擾動。 4.4 特定隧道類型與地質條件下的支護 除瞭上述通用技術，本章還將針對不同隧道類型（如淺埋隧道、深埋隧道、盾構隧道）和不同膨脹性黃土地質條件（如高膨脹性、低膨脹性、含水量變化大的區域）提齣具體的支護技術組閤建議。例如，對於高膨脹性且地下水位高的區域，排水減脹技術將是首選，並配閤高強度襯砌。 第五章 案例分析與工程實踐 本章將通過多個實際工程案例，將前幾章的理論知識與工程實踐相結閤。我們將選取國內外具有代錶性的膨脹性黃土隧道工程，詳細介紹其工程地質背景、遇到的變形問題、所采用的支護技術，以及監測數據和最終的運營效果。 每個案例分析將包含以下內容： 工程概況： 隧道的位置、長度、埋深、圍岩等級、地質構造等。 膨脹性黃土的特性： 詳細的室內外試驗數據，包括膨脹性指標、含水量、滲透性等。 變形監測結果： 關鍵時期的變形數據，如拱頂沉降、邊牆收斂、底闆上拱等。 支護方案的設計與實施： 詳細介紹所采用的減脹、排水、強固、柔性等支護措施，以及施工過程中的關鍵技術。 工程效果評估： 結閤監測數據，評估支護技術的有效性，以及隧道在運營期間的穩定性。 通過對這些案例的深入剖析，讀者將能夠更直觀地理解膨脹性黃土隧道變形的復雜性，以及各類支護技術的實際應用效果，並從中吸取寶貴的工程經驗。 第六章 結論與展望 本書在係統總結膨脹性黃土隧道變形特性及其支護技術的基礎上，將提齣未來研究的方嚮和展望。 我們將探討更先進的監測技術，如分布式光縴傳感技術在隧道變形監測中的應用前景，以及基於大數據和人工智能的變形預測與預警方法。 在支護技術方麵，我們將展望新型膨脹抑製材料的研發，例如智能型膨脹抑製劑、自修復材料等，以及更加高效、環保的排水固結技術。同時，我們也將關注綠色施工理念在膨脹性黃土隧道工程中的應用，如減少注漿量、優化材料利用等。 最後，本書將強調理論研究與工程實踐的結閤，呼籲更多的學者和工程師投身於膨脹性黃土隧道工程的研究，共同推動該領域的進步，為保障隧道工程的安全與可持續發展貢獻力量。 本書適閤隧道工程、岩土工程、地下工程等領域的科研人員、工程師、設計師、施工管理人員以及相關專業的學生閱讀。

評分☆☆☆☆☆

這本書的市場定位很明確，很明顯是麵嚮從事隧道工程、地質勘察、岩土工程師等專業人士的。我個人雖然不是直接從事這個領域，但作為一名對城市發展和基礎設施建設充滿興趣的普通讀者，我對地下空間的利用總是充滿好奇。尤其是在一些經濟發達地區，黃土高原地區的地質特點非常突齣，而隧道作為重要的交通動脈，其穩定性至關重要。這本書的標題“膨脹性黃土隧道變形特性及其支護技術”直接點齣瞭一個核心難題，那就是如何在特殊的黃土環境下，保證隧道的長期安全。我很好奇，書中是如何去量化這種“膨脹性”的，它是否會提供一些實測數據或者模擬結果來證明膨脹土對隧道造成的壓力有多大？而且，關於“支護技術”，我希望它不僅僅是羅列一些常用的支護類型，而是能夠深入分析不同支護方案在膨脹性黃土環境下的優劣勢，以及在不同施工階段的應用策略。這本書的齣現，是否也意味著我們對這種地質的認識又有瞭新的突破？

評分☆☆☆☆☆

作為一個對土木工程領域保持關注的科技愛好者，我總是會被那些解決復雜工程難題的書籍所吸引。這本書的標題，特彆是“膨脹性黃土”和“變形特性”，一下子就抓住瞭我的眼球。我瞭解到，膨脹性黃土是一種非常特殊的土質，它的吸水膨脹和失水收縮特性對地下結構的穩定性構成瞭極大的威脅。我非常想知道，這本書是如何從科學的角度去解讀這種“膨脹”行為的，是否會涉及微觀層麵的土顆粒相互作用，或者宏觀層麵的應力-應變關係？而且，關於“隧道變形特性”，我希望書中能夠詳細闡述這種膨脹性對隧道結構産生的具體影響，例如是開裂、沉降還是隆起？以及這些變形是否會隨著時間和環境的變化而持續演變？更重要的是，這本書的另一半——“支護技術”，我想知道它是否能提供一些創新的、適應性更強的支護解決方案。例如，有沒有什麼新型材料或者智能化的監測和反饋係統，能夠幫助工程師更好地應對膨脹性黃土帶來的挑戰？這本書的價值，我想就在於它能否將理論研究與實際工程緊密結閤，為解決這一難題提供有力的支持。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的，那種沉穩的深棕色搭配著銀色的標題字體，有一種專業而嚴謹的感覺。我一直對地下工程，尤其是隧道這種宏大而復雜的結構很感興趣，總覺得它們是人類智慧的結晶，挑戰著地質的極限。從這本書的名字來看，“膨脹性黃土”這幾個字就足以勾起我的好奇心。我之前接觸過一些關於地基沉降和邊坡穩定的書籍，裏麵也提到瞭膨脹土，但通常都比較概括。這本書既然把“膨脹性黃土”作為核心，我猜測它應該會深入探討這種特殊土體的物理力學性質，比如吸水膨脹、失水收縮的循環過程，以及這些特性對隧道結構可能産生的巨大壓力和變形。想象一下，隧道在地下默默承受著這種來自土壤的“呼吸”，那得是多麼精密的計算和設計纔能抵擋住啊。我非常期待看到書中會通過哪些具體的案例分析，來展示這些膨脹性黃土是如何影響隧道變形的，是集中在某個區域，還是呈現齣一種普遍性的趨勢？又或者，它會細緻地描述在不同濕度、不同埋深條件下，膨脹土的變形機理會有怎樣的差異？這些都是我非常想瞭解的。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研究一些關於中國西部地區基礎設施建設的案例，發現黃土高原地區的復雜地質條件一直是工程界麵臨的重大挑戰之一。尤其是隧道工程，由於埋深較大，對周圍土體的擾動和影響更為敏感。這本書的書名《膨脹性黃土隧道變形特性及其支護技術》正是我一直在尋找的。我非常想知道，書中是如何界定“膨脹性黃土”的，它是否包含瞭一些關於膨脹土分類和判彆方法的介紹？更重要的是，它對於“變形特性”的探討，是否能提供一些定量化的分析模型？比如，在膨脹土的膨脹收縮作用下，隧道圍岩會産生怎樣的應力分布變化，以及這種變化如何反映在隧道結構的變形上？另外，我對於“支護技術”的介紹也充滿瞭期待。書中是否會介紹一些在膨脹性黃土地區行之有效的支護結構設計原則和施工工藝？例如，在保證足夠強度的同時，如何有效地緩解膨脹土對支護結構産生的超載？我希望這本書能提供一些具體的工程案例，通過實際項目的經驗來指導理論的應用。

評分☆☆☆☆☆

我是一名土木工程專業的學生，最近在學習隧道工程這門課。老師推薦瞭這本書，說是在膨脹性黃土地區隧道施工方麵非常有參考價值。雖然我還沒來得及深入閱讀，但僅從書名和目錄來看，就覺得內容肯定非常紮實。我尤其關注的是“變形特性”這部分，因為在實際工程中，變形控製往往是隧道施工成敗的關鍵。特彆是對於膨脹性黃土這種地質條件，它的變形行為似乎比普通的岩土體要復雜得多，可能涉及到應力、應變、水分遷移等多種因素的耦閤作用。我希望書中能詳細闡述這些變形的成因，比如是否因為地下水的影響，或者施工過程中擾動導緻的？另外，“支護技術”這一塊更是我迫切想學習的。傳統的支護方法在膨脹性黃土環境下是否有效？這本書會不會介紹一些針對這種特殊土質的創新型支護方案，比如新型的錨杆、噴射混凝土配閤比的調整，或者更復雜的預加應力技術？我猜想，麵對如此“脾氣”不定的黃土，支護設計一定需要更多的智慧和經驗，書中能提供一些實用的指導和參數，那對我未來的學習和實踐將大有裨益。