《隧道工程地質學》從隧道工程地質學的性質及任務、隧道工程地質學的發展論述出發,詳細介紹了與隧道工程地質相關的地質學基礎知識,從施工地質災害、不良地質體及其相互關係論述了隧道施工地質問題,從可研勘測設計、施工三階段和選線、工程地質勘察、圍岩分級論述了隧道工程地質工作,系統論述了隧道地質預報及其需要的隧道通過不良地質體施工技術,介紹了隧道風險評估與管理。
基本介紹
- 書名:隧道工程地質學
- 類型:科技
- 出版日期:2014年2月1日
- 語種:簡體中文
- ISBN:756432841X
- 作者:何發亮 郭如軍
- 出版社:西南交通大學出版社
- 頁數:285頁
- 開本:16
- 品牌:西南交通大學出版社
基本介紹
內容簡介
作者簡介
1984年畢業於中山大學地質學系地質專業,同年分配到中鐵西南科學研究院有限公司(原鐵道部科學研究院西南研究所)至今,主要從事隧道工程地質、聲波探測技術套用、隧道施工地質預報、地質災害防治研究及文物加固工程勘察設計技術諮詢服務工作。
歷任中鐵西南科學研究院有限公司實習生、助理工程師、助理研究員、副研究員、教授級高級工程師,曾任中鐵西南科學研究院有限公司工程地質研究室/地質預報中心副主任、主任,中鐵成都勘察設計院總工程師,中鐵西南科學研究院有限公司副總工程師。
長期從事工程地質、鐵路隧道圍岩分級、隧道施工期地質超前預報、聲波探測技術套用、地質災害防治研究和文物加固勘察設計工作,在隧道施工地質超前預報、鐵路隧道圍岩分級、地質災害防治、聲波探測技術套用及文物加固工程勘察設計等方面有較高的造詣,作出了突出的貢獻。
20多年來,主持完成國家自然科學基金“高壓大流量岩溶裂隙水與不良地質情況的超前預報和治理”子項“岩體溫度法隧道(洞)施工掌子面前方湧水預報研究”、鐵道部 “岩溶地區鐵路長隧道涌漏水綜合治理技術研究”子項“岩溶地區鐵路長隧道涌漏水規律研究”、國家863項目“隧道施工期大湧水等地質災害超前實時預報系統與裝備”子項“湧水災害分級及突發性地質災害實時預警預報及施工預案專家系統研究”,首次提出了岩體溫度隧道施工湧水預報理論及方法、岩溶地下水動力剖面分帶混流帶概念,實現了隧道施工湧水預報理論和方法的重大突破;參與主持完成“TBM施工需要的裂隙圍岩等級劃分及地質參數確定研究”,提出TBM施工圍岩等級劃分方法並為《鐵路隧道全斷面岩石掘進機法技術指南》(鐵建設106號)引用;主持開展了聲波探測技術隧道施工地質預報研究;參與完成鐵路隧道工程岩體(圍岩)分級研究、大瑤山隧道工程岩體力學特性研究及F9斷層攻關、青藏鐵路察爾汗鹽湖路基下鹽岩溶洞探測、皖贛鐵路下坑隧道運營監測等工作。郭如軍,河南濮陽人,1983年3月出生。2005年7月本科畢業於中國石油大學(華東)工程力學專業,獲工學學士學位;2008年7月研究生畢業於中國鐵道科學研究院岩土工程專業,獲工學碩士學位。現任中鐵西南科學研究院有限公司工程地質研究所工程師,主要從事隧道地質超前預報研究、技術諮詢服務和物探新技術研發工作。
作為主要完成人,完成國家自然科學基金項目“高壓大流量岩溶裂隙水與不良地質情況的超前預報和治理”子項“岩體溫度法隧道(洞)施工掌子面前方湧水預報研究”,獲中國鐵路工程總公司科學技術二等獎1項,該成果作為“隧道含水構造等不良地質超前預報定量識別及其災害防治關鍵技術”的重要組成部分獲2011年國家科技進步二等獎;參與完成“HSP206型隧道超前地質預報儀推廣套用研究”,獲中國鐵路工程總公司科學技術一等獎和成都市科學技術進步三等獎;主持完成中國鐵路工程總公司重大科技研究項目岩體溫度法隧道施工掌子面前方湧水預報體系研究及軟硬體研發”;獲中國質量評價協會科技創新獎1項、實用新型專利1項。
主要論文:
《岩體溫度法隧道施工掌子面前方湧水預測預報探討》,現代隧道技術,2007年第2期
《岩體溫度法隧道施工掌子面前方含水體預報模型試驗研究》,現代隧道技術,2008年第2期
《岩體溫度法隧道施工掌子面前方湧水預報正、反演試驗研究》,現代隧道技術,2009年增刊
《綜合預報技術在隧道岩溶探測預報中的套用研究》,現代隧道技術,2013年第5期
專著:
《岩體溫度法隧道施工掌子面前方湧水預報》,西南交通大學出版社,2009年10月
吳德勝,四川德陽人,1974年9月出生。2000年7月畢業於吉林大學套用地球物理專業。曾任中鐵二局助理工程師、工程師、高級工程師。現任中鐵西南科學研究院有限公司高級工程師、工程地質研究所所長。主要從事工程質量檢測與隧道超前地質預報工作。
自2000年參加工作以來,作為技術負責人和項目負責人,參與完成了西南、達萬、寶蘭、內昆、渝懷、遂渝、蘭新鐵路,忠墊、富廣、廣硯、墊鄰高速公路和錦屏二級水電站交通輔助洞工程等隧道、隧洞的質量檢測和地質超前預報工作;負責編寫完成《中鐵二局施工技術標準》中“TSP203超前地質預報”、“地質雷達超前地質預報”。
主持或參加“HSP206型隧道超前地質預報儀推廣套用研究”、“隧道施工期圍岩級別快捷判定技術及配套儀器研究”、“城市淺層高精度勘探技術及設備研製”等多項中國中鐵重點課題項目。
主持完成的“HSP206型隧道超前地質預報儀推廣套用研究”獲中鐵總公司科學技術獎一等獎、成都市科學技術進步三等獎,獲得中國岩石力學與工程學會技術發明一等獎1項、中鐵二局科技進步三等獎1項,榮獲中鐵二局集團公司“科技工作標兵”和“科技拔尖人才”稱號。
主要論文著作:
《三種物探方法在岩溶隧道地質超前預報中的綜合套用》,中國地球物理學會第二十二屆年會論文集,2006年
《隧道內外結合綜合物探地質預報方法套用》,中國地球物理學會第二十三屆年會論文集,2007年
《地質雷達在公路隧道襯砌質量檢測中的套用》,工程地球物理學報,2009年第6卷第6期
《TSP203系統在明月山隧道超前地質預報中的套用》,地質裝備,2010年第10卷第1期
《山區特長岩溶隧道施工階段勘察方法探討》,西南交通大學學報,2012年第47卷增刊
《隧道煤層採空區的探測技術》,物探與化探,2012年第36卷增刊丁建芳,河南商丘人,1979年12月出生。2002年畢業於西南交通大學土木工程專業,同年進入中鐵中鐵西南科學研究院有限公司工程地質研究室。現任中鐵西南科學研究院有限公司高級工程師、工程地質研究所副所長兼總工程師。主要從事工程地質、隧道超前地質預報、工程物探等科研及技術諮詢工作。
歷任中鐵西南科學研究院有限公司助理工程師、工程師、高級工程師,長期從事工程地質、隧道超前地質預報、工程物探、監測及質量檢測工作。在隧道施工地質預報和聲波探測技術方面有較深入的研究。
參與完成遼寧省水利廳科研項目“大夥房輸水工程特長隧洞修建技術——TBM突破不良地質地段的地質超前預報及施工預案研究”、國家自然科學基金項目“高壓大流量岩溶裂隙水與不良地質情況的超前預報和治理”子項“岩體溫度法隧道(洞)施工掌子面前方含水體預報研究”、國家科技支撐項目“西線超長隧洞TBM施工關鍵技術問題研究——TBM施工地下水超前預報技術研究”、鐵道部重大課題“隧道圍岩穩定性及其控制技術研究——高地應力及富水隧道設計理論和方法”子項“富水隧道設計理論和方法”等多項研究課題;主持完成西攀高速公路徐家梁子隧道,南渝高速公路尖坡、漏風埡隧道,襄渝鐵路二線馬鞍山、華鎣山一號、華鎣山二號隧道,四川大渡河瀑布溝水電站庫區公路復建工程,宜賓城市環線公路觀斗山隧道,廈蓉高速公路貴州境格都段,四川映汶高速公路等多項工程隧道超前地質預報技術諮詢工作。
作為“HSP206型隧道超前地質預報儀推廣套用研究”主要完成人,獲中國鐵路工程總公司科學技術一等獎、成都市科學技術進步三等獎,作為“大夥房輸水工程特長隧洞修建技術——TBM突破不良地質地段的地質超前預報及施工預案研究”和國家自然科學基金項目“高壓大流量岩溶裂隙水與不良地質情況的超前預報和治理”子項“岩體溫度法隧道(洞)施工掌子面前方含水體預報研究”主要完成人,獲中國鐵路工程總公司科學技術二等獎,獲中國質量評價協會創新成果優秀獎1項、國家發明專利1項、實用新型專利多項。
圖書目錄
第一節隧道工程地質學的性質及任務
第二節隧道工程地質學的發展
第一篇隧道工程地質學基礎
第一章礦物
第一節礦物的概念
第二節礦物的外形和物理性質
第三節常見礦物
第二章岩石和土
第一節岩石的基本概念
第二節沉積岩
第三節火成岩
第四節變質岩
第五節土
第六節特殊岩
第三章岩體
第一節基本概念
第二節岩體結構
第四章地層
第一節基本概念
第二節地層年代表
第五章內外動力地質作用
第一節基本概念
第二節地殼運動
第三節地震作用
第四節岩漿作用和變質作用
第五節風化作用
第六節剝蝕作用
第七節搬運作用
第八節沉積作用
第九節負荷地質作用
第十節硬結成岩作用
第六章地質構造
第一節基本概念
第二節岩層、節理面、斷層產狀
第三節節理
第四節斷層
第五節褶皺
第六節活動斷層
第二篇隧道工程地質問題
第七章隧道施工地質災害
第一節圍岩(土)變形失穩塌方
第二節涌突水
第三節涌突泥
第四節隧道洞內土石流
第五節涌沙
第六節煤與瓦斯突出爆炸
第七節岩爆
第八節地面塌陷及地表水源流失枯竭
第九節我國隧道施工地質災害狀況
第八章隧道施工不良地質體
第一節斷層及其破碎帶
第二節節理密集發育破碎岩體
第三節岩溶及其充填物
第四節軟岩(含軟夾層)
第五節煤層與瓦斯及其他有害氣體
第六節含水體
第七節褶皺構造
第八節在采及廢棄礦巷
第九節飽水全風化及暴露後極易風化軟化岩脈
第九章隧道施工不良地質體與隧道洞內地質災害
第一節斷層(斷裂)及其破碎帶與隧道洞內地質災害
第二節節理密集發育破碎岩體與隧道洞內地質災害
第三節岩溶及其充填物與隧道洞內地質災害
第四節隧道施工穿越軟岩可能造成的地質災害
第五節隧道施工遇煤層、瓦斯及其他有害氣體可能帶來的地質災害
第六節隧道施工揭穿含水體帶來的地質災害
第七節隧道施工揭穿廢棄礦巷可能帶來的地質災害
第八節隧道施工揭穿飽水全風化及暴露後極易風化軟化岩脈可能帶來的地質災害
第九節褶皺與隧道洞內地質災害
第三篇隧道工程地質工作
第十章隧道工程地質階段性工作
第一節隧道工程可行性研究階段地質工作
第二節隧道工程勘察階段地質工作
第三節隧道工程施工階段地質工作
第十一章隧道選線
第一節沿河谷隧道寧里勿外、寧長勿短
第二節越嶺隧道寧低勿高、寧長勿短
第三節穿越大河灣隧道截彎取直
第四節不同地質條件下隧道位置的選擇
第五節不良地質的避讓
第十二章隧道工程地質勘察
第一節基本概念
第二節隧道工程地質勘察的階段劃分
第三節隧道工程地質勘察的任務
第四節隧道工程地質勘察方法及其主要工作
第五節地球物理勘探技術
第六節目前我國隧道工程地質勘察工作中存在的問題
第十三章隧道工程岩體(圍岩)分級
第一節隧道工程岩體(圍岩)分級現狀及其發展趨勢
第二節工程岩體分級標準(GB50218—94)
第三節公路隧道設計規範(JTGD70—2004)
第四節鐵路隧道設計規範(TB10003—99)
第五節隧道施工地質預報圍岩級別確定現狀
第六節隧道施工階段圍岩級別確定
第七節隧道工程岩體(圍岩)分級中值得研究的問題
第四篇隧道施工地質預報
第十四章隧道地質預報
第一節基本概念
第二節開展隧道地質預報的必要性
第三節隧道施工地質預報的目的及其主要內容
第四節隧道施工地質預報技術現狀及其發展
第十五章隧道施工地質預報方法
第一節地質法
第二節超前鑽孔法
第三節超前導坑(平行導坑、隧道)法
第四節波反射法隧道施工期超前地質預報
第六節層析成像法
第十六章隧道施工地質預報設計、預報方法選擇及預報體系建立
第一節隧道施工地質預報設計
第二節隧道施工地質預報方法選擇
第三節隧道施工地質預報體系的建立
第十七章不良地質體與不良地質現象預報
第一節斷層及其破碎帶、軟岩層(含軟夾層)、節理密集發育破碎岩體帶、牆狀岩脈預報
第二節岩溶預報及在采及廢棄礦巷位置預報
第三節隧道湧水(含水體)預報
第四節岩體溫度法隧道施工湧水預報
第五節煤層瓦斯、岩爆預測預報
第十八章隧道施工地質預報工作方法
第一節資料收集、勘察成果整理分析、熟悉設計檔案、資料和圖紙
第二節補充地質調查
第三節洞內地質調查和掌子面地質素描
第三節物探方法的選擇和掌子面探測
第四節探測成果分析
第五節預報報告的內容及報告的提交
第六節驗證
第十九章隧道施工地質預報問題
第一節強行要求採用某單一預報設備
第二節不重視預報地質工作
第三節圍岩級別確定問題
第四節片面強調預報準確率
第二十章隧道穿越不良地質體的處理
第一節節理切割及因岩層分布構成的局部不穩定岩體
第二節斷層破碎帶、密集節理髮育破碎岩體
第三節密集節理髮育破碎岩體和構造破碎岩體含水體
第四節地下含水構造單元含水體及與地下含水構造
或地表水相通的斷層破碎帶含水體
第五節岩溶含水體
第六節除水以外的岩溶充填物及空溶洞
第七節軟岩變形支護
第八節軟弱圍岩開挖
第九節瓦斯及有害氣體
第二十一章隧道圍岩鬆弛帶與圍岩變形及其控制
第一節隧道圍岩鬆弛
第二節隧道圍岩變形與圍岩岩石性質、岩體狀態、地應力狀態、洞徑及隧道開挖方法關係
第三節隧道圍岩變形控制
第四節隧道施工防坍方系統
第五篇隧道風險評估與管理
第二十二章隧道風險評估管理流程與分階段評估及評估原則
第一節隧道風險評估
第二節隧道風險管理
第三節隧道風險評估基本流程
第四節隧道風險評估管理的基本流程
第五節隧道風險分階段評估及其評估原則
第二十三章目標風險及風險因素或風險事件
第一節目標風險
第二節風險因素或風險事件
第二十四章隧道風險評估方法與風險管理ALARP準則及架構
第一節評估方法
第二節隧道風險管理ALARP準則
第三節通行的隧道風險管理架構
第二十五章隧道風險分級和接受及處理準則
第一節隧道風險分級
第二節風險接受準則
第三節風險處理準則
第二十六章隧道風險評估存在的問題及對策
第一節隧道風險評估存在的問題
第二節對策