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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