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第1章 绪论1

1.1浅埋暗挖法概述1

1.2地层预加固技术概述3

1.2.1地层预加固技术的概念3

1.2.2地层预加固技术分类概述4

1.3国内外地层预加固技术研究现状12

1.3.1浅埋隧道开挖的稳定性研究12

1.3.2预加固的作用机理及加固效果研究21

1.3.3预加固参数的设计理论研究31

1.4研究存在的问题及研究方向的提出32

1.4.1隧道开挖的地层响应规律33

1.4.2地层预加固的作用机理34

1.4.3地层预加固的力学行为35

1.4.4地层预加固的参数设计36

1.5本书研究的主要内容与方法36

1.5.1研究的主要内容36

1.5.2研究的主要方法、技术路线和手段39

参考文献40

第2章 城市地下工程浅埋暗挖隧道工作面开挖的地层响应53

2.1引言53

2.2工程概况54

2.2.1 6标段工程概况54

2.2.2 3A标段工程概况55

2.3现场测试研究内容与测点布置56

2.3.1地层变位测试57

2.3.2围岩应力测试59

2.4工作面开挖的地层变位规律62

2.4.1地层垂直位移的变化62

2.4.2地层水平位移的变化69

2.4.3地层变位规律的认识71

2.5工作面开挖的围岩应力变化规律75

2.5.1围岩径向接触应力75

2.5.2孔隙水压力分布77

2.5.3初期支护格栅钢架结构内力78

2.5.4超前支护体应力79

2.5.5拱脚与土体的接触应力80

2.6浅埋隧道工作面地层的分区（带）及认识81

2.6.1工作面周围地层应力重分布及地层移动的区域性81

2.6.2隧道工作面地层分区（带）的认识85

2.7本章小结88

参考文献90

第3章 浅埋暗挖隧道工作面地层预加固作用机理94

3.1引言94

3.2工作面上覆地层结构的概念95

3.2.1工作面上覆地层的拱效应95

3.2.2工作面上覆地层结构的相互关系100

3.3隧道工作面上覆地层结构的稳定性分析101

3.3.1上覆地层结构模型的建立101

3.3.2上覆地层结构模型的力学分析103

3.3.3上覆地层结构的平衡条件107

3.3.4上覆地层结构模型的几点认识107

3.4隧道工作面上覆地层结构的失稳坍落模式109

3.4.1上覆地层结构失稳的椭球体概念109

3.4.2隧道工作面上覆地层结构失稳坍落的椭球体模型110

3.4.3椭球体模型的几点认识121

3.5地层预加固小结构的作用机理认识123

3.5.1地层预加固系统的串并联模型123

3.5.2地层预加固小结构的作用效应126

3.6本章小结132

参考文献133

第4章 浅埋暗挖隧道工作面地层预加固的力学行为139

4.1引言139

4.2隧道工作面地层预加固的布置形式与力学特征140

4.2.1地层预加固的布置形式140

4.2.2地层预加固的力学行为特征142

4.3工作面超前预加固结构的力学行为142

4.3.1超前预加固结构力学模型的建立142

4.3.2超前小导管预加固结构的力学分析149

4.3.3超前预加固结构力学模型的比较与验证154

4.4工作面正面土体稳定的塑性极限分析157

4.4.1塑性极限分析的基本理论157

4.4.2工作面正面土休稳定性分析的上限解160

4.5工作面正面土体预加固的力学行为180

4.5.1工作面正面土体预加固的上限解180

4.5.2工作面正面土体预加固上限解的分析183

4.6本章小结188

参考文献189

第5章 地层预加固参数的设计与选择193

5.1引言193

5.2工作面拱部超前预加固参数分析194

5.2.1超前支护钢管（注浆管体）直径194

5.2.2超前支护的钢管长度202

5.2.3超前支护体的间排距204

5.2.4超前支护体的布置形式206

5.3工作面正面土体预加固参数分析207

5.3.1工作面核心土参数的有限元分析207

5.3.2工作面正面预支护参数分析217

5.4工作面超前预加固结构作用荷载的确定220

5.4.1土质隧道围岩压力的确定方法概述220

5.4.2超前预加固结构作用荷载的确定方法223

5.5工作面上覆地层结构稳定性的判别227

5.6地层预加固参数的设计与选择228

5.6.1工作面地层预加固参数的设计与选择原则228

5.6.2工作面地层预加固参数的设计方法229

5.7本章小结234

参考文献235

第6章 工程应用实例238

6.1引言238

6.2工程实例1——复杂条件下地层大变形隧道施工238

6.2.1深圳地铁一期工程全线浅埋暗挖法标段基本概况239

6.2.2重点研究标段的地质概况242

6.2.3实测的浅埋暗挖隧道工作面的应力与变形的一般分析242

6.2.4地层预加固的原始设计参数及存在的问题248

6.2.5地层预加固参数的动态设计及应用253

6.2.6地层预加固的现场实施及效果监测263

6.2.7本节小结270

6.3工程实例2——地铁区间隧道零距离下穿既有地铁车站施工271

6.3.1工程概况271

6.3.2地层预加固的原始设计参数及存在的问题274

6.3.3地层预加固参数的动态设计及应用276

6.3.4工程实施与效果监测288

6.3.5本节小结292

6.4工程实例3——砂卵石地层地铁区间隧道下穿道路桥梁施工292

6.4.1工程概况292

6.4.2地层预加固的原始设计参数及存在的问题295

6.4.3地层预加固参数的动态设计及应用296

6.4.4工程实施与效果监测315

6.4.5本节小结322

6.5工程实例4——富水软塑性地层热力隧道下穿危旧房屋施工323

6.5.1工程概况323

6.5.2地层预加固的原始设计参数及存在的问题327

6.5.3地层预加固参数的动态设计与应用328

6.5.4工程实施与效果监测336

6.5.5本节小结348