《盾構法隧道施工中的力學和控制論》是2014年科學出版社出版的圖書，作者是黃黔。
基本介紹
- 中文名：盾構法隧道施工中的力學和控制論
- 作者：黃黔
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2014年7月1日
- 頁數：381 頁
- 開本：16 開
- ISBN：9787030408846
- 語種：簡體中文
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
黃黔所著的《盾構法隧道施工中的力學和控制論(精)》總結和分析力學理論在盾構法隧道施工領域的方法，指出其在實際施工的套用情況和適用範圍。在此基礎上，從控制論的角度分析盾構法隧道施工控制理論上的可行性，從施工信息流的角度分析盾構法隧道施工控制工程上的可行性，並按系統控制原理、辨識模型、控制模型進行充分的論述。
圖書目錄
第1章 盾構法隧道施工概述 1
1.1 盾構法隧道發展背景 1
1.1.1 我國盾構法隧道發展 1
1.1.2 盾構法隧道施工原理 2
1.1.3 盾構法隧道工法特點 5
1.2 盾構法隧道施工方法 6
1.2.1 盾構機的基本功能 7
1.2.2 盾構施工流程 11
1.3 盾構施工與周邊環境的相互作用 16
1.3.1 隧道施工對周邊環境的影響 16
1.3.2 周邊環境對盾構施工的約束 18
1.4 盾構法隧道施工控制技術 19
1.4.1 地面沉降控制 19
1.4.2 隧道軸線控制 19
1.4.3 特殊區段控制 21
1.5 本章 小結 22
參考文獻 23
第2章 地下工程的岩土介質 24
2.1 岩土介質概述 24
2.1.1 土的生成與特性 25
2.1.2 土的組分構造 27
2.1.3 土的物性指標 32
2.1.4 岩土的工程分類 37
2.2 地下水和滲流 40
2.2.1 地下水概述 40
2.2.2 土的滲透性 41
2.2.3 地下水的滲流規律 43
2.2.4 地下水與隧道施工 45
2.3 土中應力計算 47
2.3.1 土中應力計算 47
2.3.2 有效應力原理 54
2.3.3 土的應力路徑 56
2.3.4 土的側向壓力 58
2.4 土的強度 63
2.4.1 土的強度及其測定 63
2.4.2 土的破壞準則 67
2.4.3 黏性土的抗拉強度 70
2.5 土的固結和沉降 72
2.5.1 土的壓縮性 72
2.5.2 地基沉降的計算 76
2.5.3 滲流固結 77
2.5.4 隧道的地面沉降 80
2.6 本章 小結 81
參考文獻 82
第3章 地下工程的力學方法 84
3.1 岩土介質的本構關係 84
3.1.1 土的應力應變特性 85
3.1.2 彈性本構關係 87
3.1.3 塑性和彈塑性本構關係 90
3.1.4 黏彈性和黏彈塑性本構關係 96
3.1.5 損傷本構理論 99
3.1.6 岩土本構關係 102
3.2 解析方法 102
3.2.1 解析方法的控制方程 102
3.2.2 隧道開挖應力與位移解析解 103
3.2.3 隧道開挖引起地畫沉降的解析解 107
3.2.4 解析法的套用 109
3.3 數值方法 111
3.3.1 有限元方法 111
3.3.2 有限差分法 113
3.3.3 離散元方法 115
3.3.4 其他數值計算方法 117
3.3.5 數值分析方法的套用 118
3.4 經驗公式 122
3.4.1 Peck公式 122
3.4.2 Peck公式的發展 125
3.4.3 經驗公式的隧道套用案例 127
3.5 試驗方法 131
3.5.1 室內試驗 131
3.5.2 現場試驗 139
3.6 本章 小結 143
參考文獻 144
第4章 盾構施工的力學分析 147
4.1 盾構施工的力學過程 147
4.1.1 刀盤前方土的開挖與支護 148
4.1.2 盾尾建築空隙形成與填充 149
4.1.3 周圍地層的固結重塑 150
4.2 盾構開挖面的穩定分析 150
4.2.1 開挖面穩定的力學原理 151
4.2.2 開挖面穩定的影響因素 152
4.2.3 開挖面穩定的研究現狀 156
4.2.4 開挖面穩定的研究難點 157
4.3 盾尾建築空隙的注漿填充 158
4.3.1 注漿填充的施工原理 158
4.3.2 注漿填充的影響因素 159
4.3.3 注漿填充的研究現狀 161
4.3.4 注漿填充的研究難點 163
4.4 隧道周圍土的重塑 166
4.4.1 土體重塑的為學原理 167
4.4.2 土體重塑的影響因素 167
4.4.3 土體重塑的研究現狀 168
4.4.4 土體重塑的研究難點 169
4.5 本章 小結 171
參考文獻 171
第5章 盾構法施工信息技術 173
5.1 盾構法施工的資訊理論基礎 173
5.1.1 盾構法隧道施工信息的作用 173
5.1.2 盾構法隧道施工的信息研究 174
5.2 盾構機掘進信息的採集 175
5.2.1 盾構機掘進信息的內容 175
5.2.2 盾構開挖信息採集 175
5.2.3 盾構及管片姿態信息的採集 176
5.3 隧道及周邊監測信息的採集 183
5.3.1 隧道及周邊監測信息的內容 184
5.3.2 隧道及周邊監測的常用手段 184
5.3.3 隧道及周邊監測信息的採集 188
5.4 盾構施工的信息存儲 194
5.4.1 盾構施工信息的特徵 194
5.4.2 盾構施工信息的標準化 196
5.4.3 盾構施工管理資料庫的設計 198
5.5 盾構法隧道施工的信息處理 199
5.5.1 盾構施工信息的統計 199
5.5.2 盾構施工信息的查詢 199
5.5.3 盾構施工信息可視化 200
5.6 本章 小結 203
參考文獻 203
第6章 地下工程控制論原理 204
6.1 地下工程控制論思想 204
6.1.1 地下工程的研究對象 204
6.1.2 地下工程的基本特點 206
6.1.3 地下工程的基本公設 208
6.1.4 地下工程的三種狀態 209
6.1.5 地下工程中的控制論 210
6.1.6 地下工程的可觀測性和能控制性 211
6.2 地下工程控制系統 213
6.2.1 控制系統的結構 214
6.2.2 控制系統的難點 215
6.3 地下工程的控制原則和手段 216
6.3.1 降低對岩土介質的擾動 216
6.3.2 提高岩土介質的穩定性 217
6.3.3 地下工程系統控制策略 217
6.4 本章 小結 219
參考文獻 220
第7章 盾構施工過程的控制 221
7.1 盾構法隧道施工系統 221
7.1.1 施工系統的框架 221
7.1.2 施工系統信息流 223
7.1.3 施工系統的辨識 225
7.1.4 盾構法控制問題 226
7.2 土體強度的控制 227
7.2.1 土體強度控制原理 227
7.2.2 土體強度控制系統 228
7.2.3 土體強度控制策略 229
7.3 開挖面穩定控制問題 229
7.3.1 開挖面的控制原理 230
7.3.2 開挖面的控制系統 231
7.3.3 開挖面的控制策略 233
7.4 盾構尾部區域控制 235
7.4.1 注漿控制原理 236
7.4.2 注漿控制系統 237
7.4.3 注漿控制策略 238
7.5 盾構推進方向控制 239
7.5.1 推進方向的控制原理 239
7.5.2 盾構機軸線控制系統 241
7.5.3 方向和軸線控制策略 241
7.6 本章 小結 242
參考文獻 243
第8章 盾構施工的智慧型控制 244
8.1 控制論與智慧型控制 244
8.1.1 控制論發展歷程 244
8.1.2 智慧型控制思想和特點 246
8.2 專家系統和專家控制系統 247
8.2.1 基本原理 247
8.2.2 基於專家系統的周邊環境預測控制 249
8.2.3 基於專家控制系統的盾構推進系統 253
8.2.4 套用和發展趨勢 254
8.3 人工神經網路 256
8.3.1 基本原理 256
8.3.2 基於神經網路的地層變形預測 261
8.3.3 基於神經網路的盾構密封艙壓力控制 264
8.3.4 套用與發展趨勢 265
8.4 模糊控制 266
8.4.1 基本原理 266
8.4.2 盾構姿態的模糊控制 274
8.4.3 地面沉降的模糊控制 276
8.4.4 模糊控制套用和發展的趨勢 278
8.5 遺傳算法 279
8.5.1 基本原理 279
8.5.2 基於遺傳算法的設定值最佳化 281
8.5.3 基於遺傳算法的控制系統模型參數最佳化 283
8.5.4 遺傳算法的套用與發展趨勢 285
8.6 本章 小結 285
參考文獻 286
第9章 盾構控制技術的發展 288
9.1 多層次盾構工程施工資料庫 288
9.1.1 異構數據的集成原理 289
9.1.2 異構數據集成的關鍵技術 290
9.1.3 基於中間件資料庫系統設計 292
9.1.4 隧道工程和試驗聯合資料庫 293
9.2 智慧型控制算法發展與套用 294
9.2.1 基於基因表達式雙圓盾構沉降研究 294
9.2.2 基於免疫多模型盾構推進控制研究 300
9.3 盾構機全自動控制技術發展 308
9.3.1 管片自動選型和拼裝技術 309
9.3.2 盾構位姿的自動檢測和控制 317
9.4 本章 小結 322
參考文獻 322
第10章 力學和控制論的運用 324
10.1 力學和控制論的適用性分析 324
10.2 力學在盾構隧道施工中的運用 325
10.2.1 力學理論對盾構施工控制參數的指導 324
10.2.2 盾構隧道施工對地層的力學影響分析及套用 330
10.2.3 盾構近距離穿越建（構）築物的力學分析及套用 333
10.3 控制論在盾構隧道施工中的運用 341
10.3.1 同步注漿控制系統功能介紹及系統實例 342
10.3.2 盾構隧道軸線控制系統功能介紹及系統實例 346
10.3.3 設備故障診斷系統功能介紹及系統實例 348
10.3.4 隧道工程智慧型控制系統及其套用 349
10.3.5 風險控制系統在盾構隧道施工中的套用 352
10.4 盾構隧道施工中的災害防治 357
10.4.1 盾構隧道工程災害分類 357
10.4.2 盾構穿越特殊地質水文條件的處理措施 358
10.4.3 盾構隧道施工災害及應急處理 365
10.5 展望 374
10.5.1 力學和控制論的結合性發展和套用 374
10.5.2 對盾構法隧道工程災害及其防治的再認識 375
10.5.3 盾構法隧道工程控制系統的全生命周期管理 376
參考文獻 377
索引 379
