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第1章 绪论1

1.1 多形态的隧道突涌灾害2

1.2 隧道突涌灾害的危害2

1.3 隧道突涌灾害的识别、治理与治理质量评价的主要经验3

1.3.1 灾害识别既有经验4

1.3.2 灾害治理既有经验6

1.3.3 治理质量评价7

1.3.4 既有经验的作用和主要不足8

1.3.5 抗突涌实践效果及需求9

1.4 本书的任务及构想9

第2章 地质块水-岩环境分析11

2.1 围岩稳定性的正反向分析12

2.1.1 围岩自稳性分类12

2.1.2 围岩的质量法分级12

2.1.3 岩石的强度法分级13

2.1.4 土体的密实度法分级13

2.1.5 围岩质量法分级、强度法分级、自稳性分类的对应关系13

2.2 地下水赋存状态的正反向分析14

2.2.1 常见水压14

2.2.2 常见水压分级与对应的涌水形态分类15

2.2.3 高水压及其对应形态再分级19

2.2.4 水压总分级与涌水形态分类汇总20

2.3 围岩稳定性与地下水赋存状态的合并分析20

2.3.1 正向分析的合并20

2.3.2 土体的ε取值21

2.3.3 突涌源形态系数J的力学解释21

2.3.4 正向分析与反向分析的合并22

2.3.5 对突涌灾害的再认识24

2.3.6 正向分析与反向分析的合并效应表的作用25

2.3.7 隧道突涌灾害形态分析法的概念26

2.4 孕灾地质构造环境简析26

2.4.1 突涌孕灾地质构造分类26

2.4.2 地质构造环境递变规律发生的原因28

2.4.3 导水与储水结构29

2.4.4 孕灾地质构造的相互联系及转化29

2.4.5 孕灾地质构造类型的启示30

2.5 隧道地质构造环境的干预方法30

2.5.1 与引排水和注浆相关的尺度效应31

2.5.2 围岩注浆的尺度效应31

2.5.3 引排水的尺度效应32

2.5.4 突涌细分区与围岩环境干预尺度效应的联系34

2.5.5 排水与注浆尺度效应的启示37

第3章 隧道断面突涌灾害程度分析38

3.1 施工扰动对断面环境的影响39

3.1.1 隧道断面39

3.1.2 力学等效断面40

3.1.3 非圆形隧道41

3.1.4 等效断面的塑性圈与弹塑性圈分界42

3.1.5 弹塑性圈、塑性圈的变形观测44

3.1.6 隧道等效断面不同力学区域的相对变形量45

3.2 隧道等效断面的突涌强度与突涌烈度46

3.2.1 等效断面的分区及排序46

3.2.2 等效断面的突涌强度50

3.2.3 基准等效断面突涌图（填色）52

3.2.4 隧道等效断面突涌烈度53

3.2.5 案例53

3.3 隧道帷幕注浆加固半径估算方法57

3.3.1 帷幕注浆加固半径或注浆厚度概念58

3.3.2 既有经验确定帷幕注浆加固半径的主要办法58

3.3.3 隧道突涌灾害形态分析法确定加固半径的研究58

3.3.4 均质围岩隧道的注浆厚度估算62

3.3.5 非均质围岩隧道帷幕注浆加固厚度的估算63

3.4 临近腔洞时隧道拱顶顶板临界厚度的估算方法与检验65

3.5 隧道引排水效果的估算方法71

3.5.1 引排水的适用方式71

3.5.2 引排水效果的覆盖范围71

3.5.3 排水失效72

3.5.4 动态引排水72

3.5.5 引排水效果的检查与观测73

3.6 浅埋隧道的等效断面及分区的简化处理73

3.6.1 浅埋隧道与深埋隧道的分界73

3.6.2 浅埋隧道的三种可能断面74

3.6.3 简化处理后效果复核78

3.6.4 结论80

第4章 隧道突涌隐患区段分析与治理81

4.1 突涌灾害暴发模型与突涌单元分析区82

4.1.1 突涌灾害暴发模型82

4.1.2 突涌单元分析区及其属性83

4.1.3 突涌单元分析区的重要性84

4.2 施工扰动对前方隧道环境的影响84

4.2.1 纵向有效影响长度85

4.2.2 力学计算85

4.2.3 施工统计与分析85

4.2.4 相关行业技术规范的管理规定87

4.2.5 本书的做法与推断87

4.3 掌子面暴发突涌灾害的危险程度估算方法88

4.3.1 开挖最小预留长度88

4.3.2 修正的开挖最小预留长度88

4.3.3 暴发突涌灾害的危险程度89

4.3.4 突涌灾害暴发常见情况89

4.3.5 案例90

4.4 确定帷幕注浆合理长度与可开挖长度91

4.4.1 既有方法91

4.4.2 突涌形态分析法视角下的做法93

4.5 人工构建过渡区94

4.5.1 典型低水压砂岩隧道概况95

4.5.2 低水压砂岩隧道的特点及过渡区的构建需求96

4.5.3 正向分析及正向构建过渡区的步骤97

4.5.4 反向分析及反向构建过渡区的步骤98

4.5.5 人工构建过渡区的经验教训98

4.6 突涌灾害暴发前后过渡区的人工构建100

4.7 突涌单元分析区的确立方法与路径102

4.7.1 超大埋深、大埋深隧道的典型代表102

4.7.2 突涌分析区确立的路径1——正向分析法104

4.7.3 突涌分析区的确立路径2——反向分析法106

4.7.4 确立突涌分析区的实践经验总结107

第5章 隧道突涌形态分析法的综合运用109

5.1 围岩抗压强度与水压的测量110

5.2 设计与施工的突涌核心问题113

5.3 4时段核心问题的特点114

5.4 预设计时段114

5.5 正常施工时段121

5.6 突涌灾害发生时段125

5.7 治理时段127

5.8 形态分析法在设计与施工上同传统做法的差异性128

5.9 运营期突涌传递效应分析132

第6章 隧道突涌形态分析法的实践与总结138

6.1 均昌隧道突涌灾害或隐患治理实践139

6.2 岭脚隧道突涌灾害或隐患治理实践149

6.3 隧道突涌灾害形态分析法总结153

参考文献158