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肖明清 著

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• 水下隧道
• 隧道工程
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• 结构工程
• 设计技术
• 海底隧道
• 工程建设
• 隧道设计
• 岩土工程

出版社： 中国铁道出版社

ISBN：9787113212711

版次：1

商品编码：11890195

包装：精装

外文名称：Design Technology of Underwater Tunnels

开本：16开

出版时间：2016-01-01

用纸：胶版纸

页数：501

字数：995000

正文语种：中文

内容简介

　　《水下隧道设计技术》系统总结和提炼了中铁第四勘察设计院集团有限公司多年来对我国多座水下隧道的研究、设计和建设成果，并融入了作者及研究设计团队对大型复杂水下隧道修建技术的认识和体会，也融入了多项专利技术。全书共分九章，内容包括水下隧道工程整体耦合设计方法、水下隧道工程整体耦合设计方法的应用、水下隧道多维度结构安全保障技术、各种水下隧道（盾构法、沉管法、钻爆法、围堰明挖法）设计技术以及水下隧道两岸接线工程设计技术等。
　　《水下隧道设计技术》可供从事隧道及地下工程修建的设计、施工、科研技术人员以及高等院校师生参考。

目录

1 概述
1．1 水下隧道修建方法
1．1．1 盾构法
1．1．2 沉管法
1．1．3 钻爆法
1．1．4 围堰明挖法
1．1．5 悬浮隧道法
1．1．6 伏贴式隧道法
1．2 水下隧道发展历史
1．2．1 盾构法
1．2．2 沉管法
1．2．3 钻爆法
1．2．4 围堰明挖法
1．3 水下隧道技术展望
1．3．1 在建和拟建代表性工程概况
1．3．2 技术发展趋势

2 水下隧道工程整体耦合设计方法
2．1 水下隧道的特点及设计中存在的问题
2．1．1 水下隧道的特点
2．1．2 水下隧道设计中存在的问题
2．2 整体耦合设计方法概述
2．2．1 工程整体耦合设计概念
2．2．2 工程整体耦合设计架构
2．2．3 工程整体耦合设计原则及系统考量
2．3 水下隧道工程整体耦合设计中若干关键问题分析
2．3．1 双管隧道合理净距
2．3．2 隧道施工对邻近建（构）筑物的影响
2．3．3 水下段合理埋置深度
2．3．4 隧道横断面合理布置
2．3．5 衬砌结构类型选择
2．3．6 火灾规模和防火保护措施的选择
2．3．7 水下隧道疏散救援方式选择
2．3．8 水下隧道防灾设施及救灾对策
2．3．9 水下隧道施工组织方案

3 水下隧道工程整体耦合设计方法的应用
3．1 盾构法水下隧道应用案例
3．1．1 武汉长江隧道
3．1．2 武汉三阳路公铁两用长江隧道
3．1．3 南京长江隧道
3．1．4 南京纬三路长江隧道方案
3．1．5 广深港高铁狮子洋隧道
3．1．6 沪通铁路长江隧道方案
3．1．7 佛莞城际铁路狮子洋隧道
3．1．8 扬州瘦西湖隧道
3．1．9 杭州环城北路地下快速路隧道
3．1．10 厦门地铁2号线跨海隧道
3．1．11 常德沅江隧道
3．2 钻爆法水下隧道应用案例
3．2．1 武广高铁浏阳河隧道
3．2．2 长沙市湘江大道浏阳河隧道
3．3 沉管法及围堰明挖法水下隧道应用案例
3．3．1 舟山沈家门港海底隧道
3．3．2 澳门大学横琴校区海底隧道
3．4 整体耦合设计方法在盾构隧道衬砌结构设计中的应用
3．4．1 模糊综合评价模型的建立
3．4．2 结构整体耦合设计的模糊综合评判
3．4．3 综合分析及建议

4 水下隧道多维度结构安全保障技术
4．1 水下隧道结构安全保障的目标及方法
4．1．1 水下隧道结构安全保障的目标
4．1．2 水下隧道结构安全保障的方法
4．2 结构设计计算中的安全保障
4．2．1 结构安全保障设计的主要内容
4．2．2 结构工作环境和荷载分析
4．2．3 计算模型选择
4．2．4 模型计算参数选择
4．2．5 安全性校核方法
4．2．6 其他影响因素分析
4．3 结构耐久性安全保障
4．3．1 隧道结构耐久性基本要求
4．3．2 水下隧道混凝土抗渗性和防水耐久性预测
4．3．3 拉应力对混凝土抗碳化性能的影响
4．3．4 公路隧道内酸性气体条件下混凝土中性化试验
4．3．5 聚丙烯纤维对管片混凝土耐久性的影响
4．3．6 考虑环境作用的复合式衬砌结构设计方法探讨
4．3．7 水下隧道主要耐久性措施
4．4 结构抗灾性分析
4．4．1 隧道地震响应分析和抗减震措施
4．4．2 火灾对隧道结构的影响及灾后承载能力分析
4．4．3 列车脱轨撞击对结构安全性的影响分析
4．4．4 爆炸事故对隧道结构的影响分析
4．5 基于结构安全保障的防排水技术
4．5．1 防排水对水下隧道结构安全的影响
4．5．2 隧道防排水标准及要求
4．5．3 隧道防排水类型选择
4．5．4 隧道防排水措施
4．6 施工中的结构安全保障
4．6．1 施工对盾构法隧道结构安全的影响及控制
4．6．2 施工对沉管法隧道结构安全的影响及控制
4．6．3 施工对钻爆法隧道结构安全的影响及控制
4．7 运营中的安全保障
4．7．1 结构健康监测技术
4．7．2 运营维护技术

5 盾构法水下隧道设计技术
5．1 盾构法隧道主要设计内容及方法
5．1．1 管片结构设计
5．1．2 防水设计
5．1．3 盾构始发及到达加固设计
5．1．4 监控量测
5．1．5 施工筹划
5．2 岩石地层盾构隧道围岩压力
5．2．1 围岩压力计算模型
5．2．2 岩石地层盾构法隧道围岩压力计算
5．2．3 岩石地层盾构法隧道围岩压力现场测试
5．3 结构计算方法
5．3．1 盾构法隧道结构计算理论发展过程
5．3．2 荷载结构模型
5．3．3 连续介质模型
5．3．4 结构安全可靠性检算方法探讨
5．3．5 隧道纵向计算
5．4 接缝设计
5．4．1 纵缝设计
5．4．2 环缝设计
5．5 结构空间化设计
5．5．1 狮子洋隧道减振空间化设计
5．5．2 常德沅江隧道抗浮空间化设计
5．6 盾构始发和到达
5．6．1 双道围护结构的始发和到达技术
5．6．2 泥水平衡盾构水中到达技术
5．7 特殊地层段的处理
5．7．1 软土地层列车振动响应和沉降处理
5．7．2 上软下硬地层处理
5．7．3 溶洞处理
5．7．4 孤石处理

6 沉管法水下隧道设计技术
6．1 沉管法隧道主要设计内容及方法
6．1．1 沉管法隧道总体设计注意事项
6．1．2 沉管隧道段设计
6．1．3 附属工程设计
6．2 不均匀沉降对沉管接头设计方案影响分析
6．2．1 管节沉降分析
6．2．2 GINA橡胶止水带选型计算
6．3 岸边止水井合龙接头技术
6．3．1 合龙接头位置及方式选择
6．3．2 合龙接头止推承台设计
6．3．3 合龙接头止水井设计
6．4 新型护岸结构
6．4．1 沉管施工期临时护岸结构
6．4．2 隧道出入口兼做永久护岸结构

7 钻爆法水下隧道设计技术
7．1 钻爆法水下隧道主要设计内容及方法
7．1．1 支护结构设计
7．1．2 防排水设计
7．1．3 超前支护设计
7．1．4 开挖方法设计
7．1．5 辅助坑道设计
7．1．6 超前地质预报设计
7．1．7 监控量测设计
7．2 防水型隧道衬砌结构及防水设计方法
7．2．1 支护结构设计原则
7．2．2 二次衬砌结构计算方法
7．2．3 防水型复合式衬砌隧道防排水设计
7．3 隧道开挖技术
7．3．1 控制爆破
7．3．2 铣挖法开挖
7．4 水下浅埋暗挖隧道现场测试
7．4．1 测试断面布置
7．4．2 现场测试成果

8 围堰明挖法水下隧道设计技术
8．1 围堰明挖法隧道主要设计内容及方法
8．1．1 围堰特点及要求
8．1．2 围堰设计内容及方法
8．2 软土地层深水围堰设计
8．2．1 围堰设计基本资料
8．2．2 设计标准
8．2．3 围堰形式的选择及确定
8．2．4 围堰布置
8．2．5 围堰结构设计
8．2．6 围堰基础处理
8．2．7 围堰监测
8．2．8 围堰拆除设计
8．3 海中软土地层围护结构反演分析
8．3．1 有限元二维分析计算原理及模型参数
8．3．2 反分析计算
8．4 大覆土明挖隧道沉降控制技术
8．4．1 明挖隧道地基沉降原因及处理方法
8．4．2 地基沉降理论分析及经验计算
8．4．3 明挖隧道沉降二维有限元分析
8．4．4 明挖隧道沉降三维有限元分析
8．4．5 明挖隧道沉降计算方法对比

9 水下隧道两岸接线工程设计技术
9．1 接线工程主要设计内容及方法
9．1．1 接线工程结构分段
9．1．2 明挖法接线工程设计总体要求
9．1．3 明挖法接线工程基坑设计
9．1．4 明挖法接线工程主体结构设计
9．2 高承压水超强渗透性地层基坑设计
9．2．1 基坑工程概况
9．2．2 基坑围护形式选择
9．2．3 基坑防水
9．2．4 基坑施工组织
9．3 水下隧道与周边道路地下立交工程设计技术
9．3．1 南京青奥轴线地下工程概况
9．3．2 非对称异形基坑内的深浅坑力学特征
9．3．3 新型围护结构设计技术
9．3．4 地下立交系统防灾疏散设计技术
9．4 公铁合建隧道接线工程设计技术
9．4．1 接线工程纵断面设计
9．4．2 接线段结构设计
参考文献

《深海脉络：潜行于水下世界的工程奇迹》 本书是一部深入探索现代水下隧道工程奥秘的力作。它不仅仅是一部技术手册，更是一次穿越时空的工程叙事，将读者带入人类挑战海洋、连接陆地的宏伟进程之中。本书以其严谨的学术态度和生动的叙述风格，全面展现了水下隧道设计与建造过程中所蕴含的智慧、勇气与创新。 第一章：古老梦想与现代呼唤 本章追溯人类历史上对水下通道的最初构想，从早期简陋的设想，到工业革命后技术萌芽的初步尝试。我们将看到，水下隧道并非一日之功，其背后凝聚了无数先辈的智慧与汗水。随后，本章聚焦于现代社会对水下交通日益增长的需求。随着全球经济一体化的深入，跨越海峡、连接岛屿、缓解陆地交通压力的迫切性日益凸显，为水下隧道工程的蓬勃发展提供了强大的驱动力。我们将分析不同地域、不同地理条件下的具体需求，以及它们如何催生了多样化的隧道类型。 第二章：地质寻踪与环境评估 任何一项伟大的工程都离不开对脚下土地的深刻理解。本章将详细阐述水下隧道选址过程中至关重要的地质勘探技术。从地震波探测、钻孔取样，到遥感技术在地质分析中的应用，我们将一一解析这些精密手段如何帮助工程师描绘地下真实的面貌。同时，本书高度重视环境保护，深入探讨水下隧道工程对海洋生态系统的潜在影响，以及如何通过科学的评估和有效的缓解措施，最大限度地减少工程对海洋生物、水文以及地质环境的干扰。我们将审视风险评估的各个环节，并介绍生态监测的先进方法。 第三章：结构之魂：承载水压的智慧 水下隧道最核心的挑战莫过于如何抵御来自上方巨大的水压。本章将围绕隧道的结构设计展开深入探讨。我们将详细剖析不同结构形式的优劣，例如沉管法、盾构法以及明挖法等，并分析它们各自适用的地质条件和工程规模。书中将详细介绍衬砌结构的选材、厚度设计，以及如何通过钢筋混凝土、钢结构等多种材料的组合运用，确保隧道的长期稳定与安全。我们将着眼于接缝处理、防水密封等关键细节，以及应力分析、变形预测等复杂计算，力求全面展示工程师如何以精密的计算和巧妙的设计，铸就抵御水压的坚固“躯体”。 第四章：穿越黑暗：施工技术的演进 从古老的开凿技艺到现代化的机械巨兽，水下隧道施工技术经历了翻天覆地的变革。本章将带您领略这场技术革命的精彩瞬间。对于沉管法，我们将深入了解预制管节的制造、运输、下沉与对接过程，以及水下焊接、密封等关键技术。对于盾构法，本书将详细解析盾构机的结构与工作原理，包括开挖、出土、拼装衬砌等一系列复杂操作，并介绍其在不同地质条件下的应用特点。此外，我们还将探讨明挖回填法的适用范围，以及与前两种方法相比的工程效率与成本考量。本书将通过丰富的案例，展现不同施工方法在实际工程中的成功应用与技术创新。 第五章：生命之线：安全与通风系统 保障水下隧道的安全运行，如同在黑暗的深渊中构建一条可靠的生命之线。本章将重点关注隧道内部的安全设施与通风系统。我们将详细阐述火灾报警与扑救系统、紧急疏散通道、逃生指示标志等关键的安全保障措施。同时，本书将深入分析水下隧道通风系统的设计原理，包括新风供给、污风排出、污染物浓度控制等，以及如何通过多种通风模式的智能切换，确保车厢内空气质量的安全与舒适。我们将探讨传感器技术、监控系统在保障隧道安全运行中的作用，以及应急预案的制定与演练。 第六章：智慧之眼：监测与维护 水下隧道建成并非终点，持续的监测与科学的维护是保障其长期服役的关键。本章将聚焦于隧道运行过程中的监测技术与维护策略。我们将介绍结构健康监测系统（SHM）的各种传感器，如应变计、加速度计、位移计等，以及它们如何实时采集隧道结构的变形、振动等数据。本书将深入探讨数据的分析与评估方法，如何通过这些数据早期预警潜在的结构问题。同时，我们将分析日常检查、定期维护以及紧急修复等维护措施，以及如何通过先进的探测设备和修复技术，延长隧道的寿命。 第七章：未来畅想：绿色与智能的融合 随着科技的飞速发展，水下隧道工程正朝着更加绿色、智能化的方向迈进。本章将展望水下隧道设计的未来。我们将探讨如何利用清洁能源为隧道提供动力，如何采用更环保的建材，以及如何最大限度地减少施工过程中的碳排放。同时，本书将聚焦于智能交通系统在水下隧道中的应用，包括自动驾驶车辆的支持、智能交通信号控制、以及利用大数据优化交通流量等。我们将探讨物联网、人工智能等前沿技术如何赋能隧道的设计、建造、运营与维护，为未来的水下交通描绘出更加美好的蓝图。 《深海脉络：潜行于水下世界的工程奇迹》是一部集科学性、技术性与人文性于一体的著作。它不仅为从事水下隧道设计与建造的工程师提供了宝贵的参考，也为广大工程技术爱好者开启了一扇了解现代工程奇迹的大门。阅读本书，您将深刻感受到人类智慧的伟大，以及我们如何通过不断的技术创新，将不可能变为可能，在深邃的水下世界，织就连接未来的脉络。

评分☆☆☆☆☆

我对工程技术，尤其是那些挑战极限的领域，有着天然的好奇心。水下隧道的建设，无疑属于最令人瞩目的工程成就之一。我希望这本书能够提供关于水下隧道设计技术的前沿知识，例如，在材料科学方面，是否有新型的、更具耐久性和抗腐蚀性的材料被应用于隧道结构中？在施工技术方面，是否有最新的技术和设备能够提高施工效率，降低风险？我特别期待书中能有关于风险管理和应急预案的介绍，毕竟，在如此复杂的水下环境中，任何一个环节的失误都可能带来灾难性的后果。了解工程师们是如何预见并应对这些潜在风险的，对我来说具有极大的启发意义。同时，我也希望书中能包含一些关于隧道运营和维护的方面的讨论，比如如何进行定期的检测和维修，以确保隧道的长期安全运行。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《水下隧道设计技术》这个书名时，脑海中立刻浮现出那些横跨江河湖海的宏伟工程。我想了解，在设计之初，工程师们是如何进行水文地质调查的？具体的勘探手段有哪些？如何通过这些调查来准确评估水流、泥沙淤积、地震活动等因素对隧道结构的影响？我期待书中能够深入探讨不同类型隧道结构的设计原理，比如盾构法隧道中管片的设计与拼装，沉管法隧道中管段的连接与沉放，以及钻爆法隧道中初期支护和二次衬砌的设计。更重要的是，我希望这本书能够详细介绍关于隧道防水设计的具体措施，例如防水卷材的选择、接缝的处理、排水系统的设计等，以及如何在复杂的地下水环境中保证隧道的严密性。

评分☆☆☆☆☆

我对水下隧道的设计技术一直有着浓厚的兴趣，尤其是那些跨越浩瀚海洋、连接陆地的宏伟工程。想象一下，在水下数米甚至数十米的深度，建造一条稳定、安全的通道，这本身就是一个充满挑战与智慧的壮举。我希望这本书能够深入浅出地阐述其设计过程中的核心理念，例如，在设计初期，如何进行精确的地质勘察，以充分了解海底的土质、岩层结构以及是否存在断层等不利因素？这些信息无疑是后续设计的基础。接着，我想了解在选定隧道线路后，工程师们是如何计算和分析水压、地应力等各种荷载的，并在此基础上选择合适的隧道断面形式，是圆形、马甲形还是其他特殊形状？此外，隧道的防水、防渗设计又是如何进行的？采用哪些技术和材料才能确保隧道在长期运营中不被海水侵蚀和渗漏？我期待书中能有关于不同地质条件下最优设计方案的探讨，比如在软土地基中和在坚硬岩层中，设计思路会有何不同？同时，我也希望这本书能涉及一些关于环境影响评估的内容，毕竟，大规模的水下工程对海洋生态系统可能产生一定程度的影响，了解如何最大限度地减少这些影响也是非常重要的。

评分☆☆☆☆☆

这本书吸引我的地方在于它所涉及的工程领域之独特和复杂。水下隧道的建造，在我看来，是人类工程智慧的极致体现之一。我希望这本书能够详细阐述设计过程中所面临的独特挑战，例如，如何应对不同深度的水压，如何处理可能出现的涌水和坍塌风险，以及如何在封闭、狭小的水下环境中进行高效且安全的施工。我特别好奇的是，在设计过程中，如何进行水工结构物的稳定性分析，包括地基的承载能力、边坡的稳定性等，以及如何通过模型试验来验证设计的可行性。此外，书中关于隧道接口设计的内容也让我非常感兴趣，毕竟，连接陆地与水下部分的接口是整个隧道系统中的关键节点，其设计的好坏直接关系到隧道的整体安全性和运营效率。我希望能够了解到关于这些接口的各种连接方式、密封技术以及它们所承受的应力情况。

评分☆☆☆☆☆

看到《水下隧道设计技术》这个书名，我立刻联想到那些穿越繁忙港口、连接城市动脉的宏伟工程。我希望这本书能够详细介绍在设计过程中，如何进行水下地质勘探，包括各种钻探、物探技术，以及如何通过这些勘探结果来评估地质风险。同时，我特别想了解在隧道结构设计方面，如何进行荷载分析，包括静水压力、土压力、地震力等，以及如何根据这些荷载来选择合适的材料和结构形式。书中关于防水密封设计的内容也让我非常期待，因为这是水下隧道安全性的重要保障。我希望能够了解到各种防水材料的性能特点，以及不同的防水构造形式，例如衬砌防水、接缝防水等。

评分☆☆☆☆☆

我认为，能够设计并建造水下隧道，是人类智慧和技术能力的集中体现。我希望这本书能够全面地介绍水下隧道的设计技术，从最初的概念构思，到详细的工程设计，再到最终的施工指导。我期待书中能够提供关于隧道主体结构设计的详细内容，例如，如何根据不同的地质条件和水文条件，选择最优的隧道断面形状和结构形式？盾构法隧道中管片的强度和刚度计算，以及接头的设计；沉管法隧道中管段的浮力控制和对接技术；钻爆法隧道中围岩的稳定性分析和支护设计。我还希望书中能够深入讲解关于隧道内部环境控制的设计，包括通风、排水、照明、监控以及消防系统等，这些都是保证隧道安全高效运行的关键要素。

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我一直在寻找一本能够系统性地介绍水下隧道设计技术，并且能够提供足够技术深度和广度的书籍。这本书的书名《水下隧道设计技术》就非常直观地表达了我的需求。我特别希望能在这本书中找到关于不同类型水下隧道的设计方法，比如盾构法隧道、沉管法隧道以及钻爆法隧道，它们各自的优缺点，以及在不同地质和水文条件下最适用的选择标准。我想了解，在选择隧道穿越位置时，除了考虑地质条件，还需要考虑哪些因素？例如，航运、海底管线、地震活动带等等，这些都会对设计产生重要影响。在结构设计方面，我希望能够详细了解衬砌结构的力学计算，包括其受力分析、材料选择和配筋计算，以及如何确保其长期耐久性和安全性。此外，通风、排水、照明、消防等附属设施的设计也是构成完整隧道系统的重要部分，我希望书中能对这些方面有所涉及，说明其设计原则和技术要求。

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我一直对那些能够改变我们出行方式的巨大工程充满敬意，而水下隧道绝对是其中之一。这本书的出现，让我有机会深入了解这项工程背后的科学与技术。我希望书中能够详细阐述在设计过程中，如何进行流体力学分析，例如隧道入口处的水流影响，以及在运营过程中，如何考虑水下气流和水压对车辆行驶的影响。我特别好奇的是，关于隧道结构的动力学分析，比如如何评估隧道在地震作用下的响应，以及如何通过结构设计来提高其抗震性能。此外，书中关于隧道照明和通风系统的设计也让我非常感兴趣，毕竟，在完全封闭的水下空间，这些系统的有效性直接关系到乘客的安全和舒适度。

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这本书的名字《水下隧道设计技术》让我感到非常兴奋，因为它触及了我一直以来非常好奇的工程领域。我希望这本书能够深入探讨在设计初期，如何进行线路选线，需要考虑哪些地质、水文、环境以及航运等因素，并详细阐述不同的线路方案如何进行技术经济比选。我特别期待书中能有关于隧道结构安全性的详细论述，例如，如何进行结构整体稳定性的分析，如何计算衬砌的内力，以及如何进行耐久性设计，以应对海水腐蚀和冻融循环等不利条件。此外，我还希望书中能涉及一些关于隧道穿越过程中对周边环境影响的评估和控制措施，例如如何减小对海底生态的影响，以及如何处理施工过程中产生的弃渣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就足够吸引人了，深邃的蓝色背景，隐约可见的水下光线穿透，中间是简洁而有力的书名，让人立刻联想到工程的宏伟与神秘。我一直对地下和水下工程充满好奇，尤其是那些挑战自然极限的伟大建筑。这本书的出现，就像是为我打开了一扇通往未知领域的大门。我迫不及待地想知道，在巨大的水压和复杂的地质条件下，工程师们是如何构思、设计并最终实现这些令人惊叹的水下通道的。它是否会深入讲解材料的选择，比如那些能承受腐蚀和压力的特种钢材或混凝土？又或者，它会揭示勘察技术是如何精确描绘出海底地貌的？我特别期待书中能有详细的案例分析，比如那些世界著名的水下隧道，它们的设计理念、施工难点和最终的解决方案，这些都是我非常想深入了解的部分。毕竟，纸上谈兵终觉浅，只有看到真实的工程实践，才能真正理解这项技术的神奇之处。我希望这本书能够提供丰富的图表和实景照片，让理论知识变得生动形象，甚至可以包含一些建造过程中的关键节点和技术突破的介绍，这样才能让我对这项复杂工程有一个更直观、更深刻的认识。