随着经济的飞速发展,需要修建越来越多的公路和铁路,其中在山区修建公路和铁路需要修建大量的隧道。破碎围岩中隧道的荷载计算准确与否直接影响衬砌结构的设计质量,是困扰隧道科技工作者的难题之一。
本书从岩体结构的观点出发,将隧道围岩分成连续介质、碎裂介质、块裂介质和板裂介质,针对不同类别求出了单拱和连拱隧道衬砌荷载的理论解,并借助数值分析方法进行了验证。连拱隧道的衬砌荷载理论计算,在国内外是首次提出。
本书提出的不同围岩类别隧道衬砌荷载计算的理论解,可为破碎围岩中单拱和连拱隧道的衬砌结构的优化设计提供参考和指导。在岩溶发育地质条件复杂的山区修建隧道,岩溶的处治是困扰隧道科技工作者的另一难题。本书针对渝怀线的干溪沟隧道,采取地质雷达超前预报该隧道前方地段为填充性岩溶,确定岩溶的位置、边界、形状大小。揭露后,采取模糊优化技术,提出了该岩溶处治的复合地基技术,并采用有限元技术对地基加固效果进行了评估。
本书提出的复杂地质条件填充性岩溶成套处治技术,对隧道施工方案和施工措施的选择,确保隧道的安全、快速施工,具有十分重要的指导作用。
本书通俗易懂,实用性强,可供隧道工程界的工程技术人员、科研工作者及研究生、高年级本科生阅读。本书第8章和第10章内容由刘高飞高级工程师和韩汝才高级工程师撰写,其余部分由傅鹤林撰写。中国工程院院士曾庆元、李亮教授和朱汉华教授级高级工程师为本书的内容提出了许多宝贵意见。中铁十七局王国钧提供了十分重要的现场资料。范臻辉、吕建兵、周宁和郭建峰为本书的撰写查阅了大量的资料并做了大量的文字整理工作。笔者在此一并致以深切的谢意。
由于笔者理论水平和实践经验有限,书中难免有欠缺、不妥甚至谬误之处,恳请各位专家、学者和广大读者批评指正。
傅鹤林
2004年11月于长沙