本書為高原寒區(qū)隧道建設(shè)技術(shù)與實(shí)例。全書共十章，主要內(nèi)容包括：青藏高原典型鐵路隧道工程概況及特點(diǎn)， 寒區(qū)隧道洞內(nèi)環(huán)境溫度場(chǎng)分析，風(fēng)火山隧道凍土圍巖保護(hù)技術(shù)，隧道洞內(nèi)碎屑流、高地應(yīng)力薄層板巖隧道大變形和軟硬巖接觸帶隧道突水涌泥施工技術(shù)，嚴(yán)寒地區(qū)富水隧道凍害防治技術(shù)，高原隧道施工機(jī)械保障和高原隧道施工人員健康保障技術(shù)等。
書中介紹了高原、寒區(qū)隧道建設(shè)中關(guān)鍵技術(shù)，包括：高原寒區(qū)隧道工程的高海拔、嚴(yán)寒、多年凍土及特殊地質(zhì)問題， 寒區(qū)隧道洞內(nèi)環(huán)境溫度場(chǎng)理論，多年凍土圍巖保護(hù)、隧道結(jié)構(gòu)及防排水系統(tǒng)防寒保溫、高原隧道施工機(jī)械保障和高原隧道施工人員健康保障技術(shù)，碎屑流、高地應(yīng)力薄層板巖隧道大變形和軟硬巖接觸帶涌水等特殊地質(zhì)的隧道建設(shè)技術(shù)。該書的及時(shí)出版，為高原、寒區(qū)隧道建設(shè)提供了重要參考資料。
任少?gòu)?qiáng)，陜西藍(lán)田人。工學(xué)博士，教授級(jí)高工，中鐵20局集團(tuán)公司總工程師.長(zhǎng)期從事橋梁、隧道施工技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)科技攻關(guān)工作，參加了南昆、西康、西南、青藏、蘭新二線等多項(xiàng)鐵路大線施工。積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，是20局集團(tuán)科技骨干之一。先后榮獲陜西省勞模、火車頭獎(jiǎng)?wù)�、十二五全�?guó)建筑業(yè)企業(yè)優(yōu)秀總工程師等稱號(hào)，享受國(guó)務(wù)院特殊津貼。朱永全，男，1960年3月出生，著名隧道專家、教授、博導(dǎo)、全國(guó)勞模，現(xiàn)任石家莊鐵道大學(xué)地下工程系主任，學(xué)術(shù)帶頭人，國(guó)家地下工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)和河北省隧道教學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，國(guó)務(wù)院特殊津貼。陳宏偉，字省非，甘肅甘谷人。經(jīng)濟(jì)學(xué)博士，高級(jí)工程師、一級(jí)建造師。王平安，男，1978年9月出生，2011年畢業(yè)于西安理工大學(xué)，土木工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，隧道高級(jí)工程師。冀勝利，男，1968年10月出生，1991年畢業(yè)于石家莊鐵道學(xué)院，地下工程與隧道專業(yè)，教授級(jí)高工。譚忠盛，男，1963年5月出生，1999年畢業(yè)于西南交通大學(xué)，橋梁與隧道工程專業(yè)，獲博士學(xué)位，現(xiàn)任北京交通大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。楊星智，男，1987年6月出生，2011年畢業(yè)于石家莊鐵道大學(xué)，交通工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，工程師，項(xiàng)目副總工程師，主要從事隧道、橋梁和軌道工程施工技術(shù)。
第一章青藏高原典型鐵路隧道工程概況與特點(diǎn)
第一節(jié)隧道工程概況
一、風(fēng)火山隧道
二、祁連山隧道
三、大梁隧道
第二節(jié)高原環(huán)境特征
一、風(fēng)火山地區(qū)
二、祁連山和大梁地區(qū)環(huán)境特征
三、氣候狀況及降雨量
四、生態(tài)環(huán)境及保護(hù)要求
第三節(jié)高原地質(zhì)特征
一、風(fēng)火山隧道工程地質(zhì)及水文地質(zhì)
二、祁連山隧道工程地質(zhì)及水文地質(zhì)
三、大梁隧道工程地質(zhì)及水文地質(zhì)
第四節(jié)隧道工程特點(diǎn)
一、自然條件惡劣
二、環(huán)境保護(hù)
三、凍土隧道施工技術(shù)
四、隧道長(zhǎng)距離穿越碎屑流地層
五、極高地應(yīng)力軟巖隧道大變形
六、穿越高壓富水軟硬結(jié)合段落長(zhǎng)，施工過程突水涌泥
七、高海拔隧道凍害問題嚴(yán)重，防止凍害發(fā)生難度極大
第二章寒區(qū)隧道洞內(nèi)環(huán)境溫度場(chǎng)分析
第一節(jié)寒區(qū)隧道洞內(nèi)空氣流體力學(xué)和傳熱學(xué)理論基礎(chǔ)
一、流體力學(xué)基本概念及性質(zhì)
二、隧道空氣動(dòng)力學(xué)基本方程
三、圍巖傳熱學(xué)理論
四、寒區(qū)隧道內(nèi)空氣與圍巖對(duì)流換熱耦合控制方程
五、Fluent求解寒區(qū)隧道內(nèi)導(dǎo)熱與對(duì)流換熱耦合問題
第二節(jié)寒區(qū)運(yùn)營(yíng)隧道洞內(nèi)溫度場(chǎng)計(jì)算分析
一、計(jì)算模型及相關(guān)參數(shù)
二、自然風(fēng)速影響因素分析
三、洞外環(huán)境氣溫影響因素分析
四、洞外環(huán)境氣溫與自然風(fēng)速綜合影響因素分析
五、圍巖溫度（地溫）影響因素分析
第三節(jié)寒區(qū)隧道圍巖溫度場(chǎng)分析
一、計(jì)算模型的建立
二、 邊界條件及計(jì)算參數(shù)的設(shè)置
三、自然風(fēng)速計(jì)算結(jié)果及分析
四、洞外環(huán)境平均氣溫計(jì)算結(jié)果及分析
五、圍巖初始溫度計(jì)算結(jié)果及分析
第四節(jié)祁連山隧道洞內(nèi)空氣及圍巖溫度場(chǎng)計(jì)算分析
一、祁連山隧道現(xiàn)場(chǎng)溫度實(shí)測(cè)
二、祁連山隧道洞內(nèi)空氣及圍巖溫度場(chǎng)分析
三、小結(jié)
第三章風(fēng)火山隧道凍土圍巖保護(hù)技術(shù)
第一節(jié)隧道供熱保溫與控制系統(tǒng)
一、寒季洞內(nèi)供熱風(fēng)溫估算和供熱系統(tǒng)加熱量計(jì)算
二、 高海拔高寒區(qū)隧道專用通風(fēng)/空調(diào)一體化機(jī)組的研制
三、供熱通風(fēng)系統(tǒng)的控制
四、洞內(nèi)施工防寒保溫技術(shù)
第二節(jié)凍土圍巖融化圈深度對(duì)隧道穩(wěn)定性影響分析
一、隧道穩(wěn)定性分析方法
二、計(jì)算結(jié)果與分析
三、洞內(nèi)外環(huán)境與巖面溫度測(cè)試分析
第四章祁連山隧道碎屑流形成機(jī)理及穩(wěn)定性控制技術(shù)
第一節(jié)碎屑流工程特征與形成機(jī)理
一、碎屑流定義
二、碎屑流工程特征
三、碎屑流形成機(jī)理分析
第二節(jié)隧道穿越碎屑流穩(wěn)定性控制技術(shù)
一、碎屑體超前預(yù)報(bào)
二、掌子面封堵
三、超前高位泄水
四、超前支護(hù)
五、初期支護(hù)
六、小結(jié)
第五章大梁隧道高地應(yīng)力薄層板巖隧道大變形控制技術(shù)
第一節(jié)薄層板巖工程特性
一、地質(zhì)概況
二、圍巖物理力學(xué)性質(zhì)
三、地應(yīng)力
四、軟巖變形特性
第二節(jié)高地應(yīng)力板巖隧道大變形機(jī)理及分級(jí)
一、隧道大變形機(jī)理
二、隧道大變形的分級(jí)方法
三、大梁隧道大變形等級(jí)的劃分
第三節(jié)支護(hù)參數(shù)及預(yù)留變形量
一、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
二、極高地應(yīng)力變形的統(tǒng)計(jì)分析
三、預(yù)留變形量
第四節(jié)薄層板巖隧道施工錨桿作用效果
一、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
二、錨桿控制變形數(shù)值模擬分析
三、錨桿作用效果分析
第五節(jié)薄層板巖隧道格柵與型鋼作用效果
一、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
二、試驗(yàn)結(jié)果
三、型鋼與格柵支護(hù)效果對(duì)比分析
第六節(jié)薄層板巖隧道施工變形輔助控制技術(shù)措施
一、大拱腳
二、長(zhǎng)鎖腳錨管
三、鋼腰帶
四、濕噴混凝土施工技術(shù)
五、仰拱換填
第七節(jié)小結(jié)
第六章富水?dāng)鄬蛹败浻矌r接觸帶隧道突水涌泥防治技術(shù)
第一節(jié)隧道施工突水涌泥災(zāi)害情況
一、第一次突水涌泥
二、第二次突水涌泥
三、第三次突水涌泥
第二節(jié)突水涌泥災(zāi)害特征和原因分析
一、災(zāi)害特征
二、災(zāi)害原因分析
第三節(jié)防治技術(shù)
一、預(yù)報(bào)技術(shù)
二、預(yù)警系統(tǒng)
三、綜合治理技術(shù)
第四節(jié)小結(jié)
第七章嚴(yán)寒地區(qū)富水隧道凍害防治技術(shù)
第一節(jié)國(guó)內(nèi)外寒區(qū)隧道凍害調(diào)研及凍害程度劃分
一、國(guó)內(nèi)寒區(qū)隧道綜合防凍害措施研究
二、國(guó)外寒區(qū)隧道綜合防凍害措施研究
三、國(guó)內(nèi)寒區(qū)隧道凍害調(diào)研
四、寒區(qū)隧道分區(qū)
五、國(guó)內(nèi)寒區(qū)隧道凍害類型及成因分析
六、 寒區(qū)隧道保溫排水技術(shù)分析
第二節(jié)隧道保溫段長(zhǎng)度分析
一、寒區(qū)長(zhǎng)大隧道洞內(nèi)溫度實(shí)測(cè)與分析
二、不同影響因素條件下圍巖溫度場(chǎng)變化規(guī)律
第三節(jié)隧道保溫層厚度分析
一、極端氣溫條件下保溫層適用范圍
二、不同氣溫和地溫條件下無保溫層溫度場(chǎng)分布規(guī)律
三、不同氣溫和地溫條件下有保溫層溫度場(chǎng)分布規(guī)律
第四節(jié)防凍脹內(nèi)置式保溫襯砌結(jié)構(gòu)
一、內(nèi)置式保溫襯砌結(jié)構(gòu)形式與參數(shù)
二、內(nèi)置式保溫襯砌施工
三、運(yùn)營(yíng)階段出現(xiàn)的凍害情況
第五節(jié)防排水及防凍害技術(shù)
一、祁連山隧道、大梁隧道施工中涌水情況
二、隧道施工階段的防排水
三、嚴(yán)寒地區(qū)隧道主要防排水措施設(shè)計(jì)
四、運(yùn)營(yíng)階段凍害情況及附加防寒排水設(shè)施
第六節(jié)小結(jié)
第八章高原隧道施工機(jī)械保障技術(shù)
第一節(jié)高原型工程機(jī)械的特殊要求
一、青藏鐵路早期施工機(jī)械設(shè)備情況
二、高原型工程機(jī)械的特殊要求
第二節(jié)高原發(fā)動(dòng)機(jī)功效測(cè)試
一、測(cè)試系統(tǒng)的搭建
二、參數(shù)標(biāo)定
三、測(cè)試步驟
四、新機(jī)外特性分析
五、舊機(jī)外特性分析
六、新舊發(fā)動(dòng)機(jī)性能對(duì)比分析
七、工作效率的數(shù)學(xué)模型
第三節(jié)高原空壓機(jī)功效測(cè)試
一、測(cè)試系統(tǒng)的搭建
二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
第四節(jié)高原內(nèi)燃機(jī)功率保持技術(shù)
一、高原對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的影響
二、柴油機(jī)功率補(bǔ)償
三、柴油機(jī)功率匹配
四、發(fā)動(dòng)機(jī)高原適應(yīng)性改造技術(shù)
第五節(jié)設(shè)備維修保養(yǎng)技術(shù)
一、建立完善的設(shè)備管理制度
二、設(shè)備防寒防凍技術(shù)及措施
三、油料使用與管理
第九章高原隧道施工人員健康保障技術(shù)
第一節(jié)高原隧道制氧、供氧系統(tǒng)
一、高原制氧方式的選擇
二、供氧方法分析與選擇
三、供氧量及能耗計(jì)算
四、系統(tǒng)方案
五、制氧、供氧系統(tǒng)運(yùn)行及使用效果
第二節(jié)風(fēng)火山隧道通風(fēng)模式及通風(fēng)設(shè)計(jì)
一、高海拔隧道施工通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法
二、工程特點(diǎn)及對(duì)環(huán)境控制的要求
三、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
四、GYFS100型高原軸流式隧道通風(fēng)機(jī)的研制
五、高原軸流風(fēng)機(jī)性能特性的分析與評(píng)價(jià)
六、通風(fēng)系統(tǒng)工作參數(shù)測(cè)試結(jié)果
第三節(jié)祁連山隧道通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一、通風(fēng)方案的制定依據(jù)
二、隧道施工環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)
三、通風(fēng)管理
四、祁連山隧道通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第四節(jié)洞內(nèi)空氣質(zhì)量測(cè)試分析
一、主要試驗(yàn)測(cè)試儀器和方法
二、風(fēng)火山隧道洞內(nèi)空氣質(zhì)量測(cè)試分析
三、祁連山隧道洞內(nèi)空氣質(zhì)量測(cè)試分析
第五節(jié)高原施工人員健康保證技術(shù)
一、體力勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)
二、高原地區(qū)人體技機(jī)能測(cè)試
三、高原環(huán)境下的人體機(jī)能保障措施
第十章結(jié)論與展望
第一節(jié)結(jié)論
一、克服了高原高寒極端環(huán)境和多項(xiàng)不良地質(zhì)問題，成功建設(shè)了青藏
高原長(zhǎng)大鐵路隧道
二、形成了高海拔、高寒區(qū)、多年凍土保護(hù)技術(shù)
三、成功研制和應(yīng)用了高海拔、高寒區(qū)、凍土隧道通風(fēng)與供熱一體化
系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了隧道洞內(nèi)沿程環(huán)境氣溫的全面控制
四、分析掌握了寒區(qū)鐵路隧道洞內(nèi)空氣溫度場(chǎng)和圍巖溫度場(chǎng)規(guī)律
五、祁連山隧道碎屑流形成機(jī)理及隧道穩(wěn)定性控制技術(shù)
六、大梁隧道高地應(yīng)力薄層板巖隧道大變形控制技術(shù)
七、高原隧道排水防寒技術(shù)
八、形成了高原隧道制氧、供氧系統(tǒng)技術(shù)
九、高原隧道施工機(jī)械保障技術(shù)
第二節(jié)展望
一、高原、高寒、凍土隧道施工經(jīng)驗(yàn)不足
二、寒區(qū)隧道洞內(nèi)溫度場(chǎng)理論需進(jìn)一步深入
參考文獻(xiàn)
后記
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