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隧道工程是復雜地質系統中的工程,多場耦合問題是地質系統中普遍存在的前沿課題,尤其是在水下隧道和寒區隧道工程中。多場耦合分析已成為隧道工程的重要分析方法,全書以具體工程事例為對象,重點介紹多場耦合分析在隧道工程的應用問題。全書共分為三篇:第一篇介紹了隧道工程中耦合問題的發展與現狀以及多場耦合分析的理論基礎;第二篇介紹了越江、海等水下隧道中的水壓問題、液固雙場耦合分析及水下盾構隧道的施工控制問題等;第三篇介紹了寒區隧道中的凍害問題、熱液固多場耦合分析以及在寒區隧道抗防凍方面的應用等。
本書可供從事隧道建設的科技人員使用,也可作為高等院校隧道及相關專業師生的參考書。
本書可供從事隧道建設的科技人員使用,也可作為高等院校隧道及相關專業師生的參考書。
作者簡介
何川,男,1964年6月生,重慶市人。日本早稻田大學工學博士,現任西南交通大學土木工程學院地下工程系系主任、教授、博士生導師,隧道與地下工程國家級重點學科方向學術帶頭人;任中國公路學會隧道工程分會理事,中國土木工程學會隧道及地下工程分會理事,全國地下空間專業委員會副主任,全國地下鐵道專業委員會副主任,園家開發銀行專家委員會專家,四川省有突出貢獻的優秀專家,四川省學術和技術帶頭人,詹天佑科技獎獲得者。
主要研究方向有:隧道與地下結構理論;現代盾構隧道設計理論;地下鐵道與輕軌工程;公路隧道運營控制系統等。近年來主持完成了30多項國家、省部級重大工程技術應用科研項目,其中有8項科研成果分別獲省部級科技進步一、二、三等獎。在國內外發表論文100多篇(其中SCI、EI、ISTP收錄20余篇),出版專著4部。
主要研究方向有:隧道與地下結構理論;現代盾構隧道設計理論;地下鐵道與輕軌工程;公路隧道運營控制系統等。近年來主持完成了30多項國家、省部級重大工程技術應用科研項目,其中有8項科研成果分別獲省部級科技進步一、二、三等獎。在國內外發表論文100多篇(其中SCI、EI、ISTP收錄20余篇),出版專著4部。
目次
第一篇 隧道工程多場耦合問題
第一章 緒論
第一節 隧道工程中的耦合問題
第二節 國內外研究現狀
第三節 本書主要研究工作
第二章 隧道工程耦合分析的理論基礎
第一節 巖體彈塑性基本理論
第二節 巖體滲流力學基礎
第三節 巖體傳熱力學基礎
第二篇 水下隧道工程
第三章 水下隧道工程及高水壓問題
第一節 水下隧道工程
第二節 隧道工程的水壓問題
第三節 典型水下隧道工程——重慶過長江盾構隧道簡介
第四章 水下盾構隧道施工期液固耦合效應的動態觀測及分析
第一節 試驗斷面的確定
第二節 試驗項目及方法
第三節 試驗結果的分析
第四節 現場跟蹤測試結論
第五章 水下盾構隧道施工期液固耦合效應研究
第一節 水下隧道滲流場與應力場耦合研究方法
第二節 水下盾構隧道施工期滲流場單場數值模擬
第三節 水下盾構隧道施工期液固耦合數值模擬
第四節 水下盾構隧道施工期主體結構安全性評價
第六章 高水壓盾構隧道施工期專題技術研究
第一節 水下盾構隧道管片破損機理分析數值模擬
第二節 水下盾構隧道管片壁后二次注漿控制技術研究
第三篇 寒區隧道工程
第七章 寒區隧道工程及其凍害問題
第一節 寒區的定義與分布
第二節 寒區隧道的分類
第三節 寒區隧道凍害問題
第四節 典型寒區工程——鷓鴣山隧道簡介
第八章 寒區隧道凍害機理研究
第一節 寒區隧道凍害的調查分析
第二節 混凝土的冰凍破壞
第三節 局部存水凍脹破壞
第四節 凍脹性圍巖凍脹破壞
第五節 引起隧道凍害的其他原因
第九章 寒區隧道圍巖及結構溫度場特性研究
第一節 一般隧道圍巖溫度場特性研究
第二節 寒區隧道圍巖及結構溫度場現場測試研究
第三節 寒區隧道伴相變非穩態溫度場數值模擬研究
第十章 寒區隧道抗防凍熱液固耦合效應研究
第一節 寒區公路隧道抗防凍措施
第二節 寒區隧道保溫層相變溫度場研究
第三節 寒區隧道熱液固耦合機理及數學模型
第四節 寒區隧道抗防凍措施的最終設計
參考文獻
第一章 緒論
第一節 隧道工程中的耦合問題
第二節 國內外研究現狀
第三節 本書主要研究工作
第二章 隧道工程耦合分析的理論基礎
第一節 巖體彈塑性基本理論
第二節 巖體滲流力學基礎
第三節 巖體傳熱力學基礎
第二篇 水下隧道工程
第三章 水下隧道工程及高水壓問題
第一節 水下隧道工程
第二節 隧道工程的水壓問題
第三節 典型水下隧道工程——重慶過長江盾構隧道簡介
第四章 水下盾構隧道施工期液固耦合效應的動態觀測及分析
第一節 試驗斷面的確定
第二節 試驗項目及方法
第三節 試驗結果的分析
第四節 現場跟蹤測試結論
第五章 水下盾構隧道施工期液固耦合效應研究
第一節 水下隧道滲流場與應力場耦合研究方法
第二節 水下盾構隧道施工期滲流場單場數值模擬
第三節 水下盾構隧道施工期液固耦合數值模擬
第四節 水下盾構隧道施工期主體結構安全性評價
第六章 高水壓盾構隧道施工期專題技術研究
第一節 水下盾構隧道管片破損機理分析數值模擬
第二節 水下盾構隧道管片壁后二次注漿控制技術研究
第三篇 寒區隧道工程
第七章 寒區隧道工程及其凍害問題
第一節 寒區的定義與分布
第二節 寒區隧道的分類
第三節 寒區隧道凍害問題
第四節 典型寒區工程——鷓鴣山隧道簡介
第八章 寒區隧道凍害機理研究
第一節 寒區隧道凍害的調查分析
第二節 混凝土的冰凍破壞
第三節 局部存水凍脹破壞
第四節 凍脹性圍巖凍脹破壞
第五節 引起隧道凍害的其他原因
第九章 寒區隧道圍巖及結構溫度場特性研究
第一節 一般隧道圍巖溫度場特性研究
第二節 寒區隧道圍巖及結構溫度場現場測試研究
第三節 寒區隧道伴相變非穩態溫度場數值模擬研究
第十章 寒區隧道抗防凍熱液固耦合效應研究
第一節 寒區公路隧道抗防凍措施
第二節 寒區隧道保溫層相變溫度場研究
第三節 寒區隧道熱液固耦合機理及數學模型
第四節 寒區隧道抗防凍措施的最終設計
參考文獻
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