《高原寒區隧道建設技術》是2017年中國鐵道出版社出版的圖書，作者是陳宏偉、任少強、朱永全、吳應明、王平安、冀勝利、譚忠盛、楊星智。
基本介紹
- 中文名：高原寒區隧道建設技術
- 作者：陳宏偉、任少強、朱永全、吳應明、王平安、冀勝利、譚忠盛、楊星智
- 出版社：中國鐵道出版社
- ISBN：9787113239053
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書為高原寒區隧道建設技術與實例。全書共十章，主要內容包括：青藏高原典型鐵路隧道工程概況及特點， 寒區隧道洞內環境溫度場分析，風火山隧道凍土圍岩保護技術，隧道洞內碎屑流、高地應力薄層板岩隧道大變形和軟硬岩接觸帶隧道突水涌泥施工技術，嚴寒地區富水隧道凍害防治技術，高原隧道施工機械保障和高原隧道施工人員健康保障技術等。
圖書目錄
第一章青藏高原典型鐵路隧道工程概況與特點
第一節隧道工程概況
一、風火山隧道
二、祁連山隧道
三、大梁隧道
第二節高原環境特徵
一、風火山地區
二、祁連山和大梁地區環境特徵
三、氣候狀況及降雨量
四、生態環境及保護要求
第三節高原地質特徵
一、風火山隧道工程地質及水文地質
二、祁連山隧道工程地質及水文地質
三、大梁隧道工程地質及水文地質
第四節隧道工程特點
一、自然條件惡劣
二、環境保護
三、凍土隧道施工技術
四、隧道長距離穿越碎屑流地層
五、極高地應力軟岩隧道大變形
六、穿越高壓富水軟硬結合段落長，施工過程突水涌泥
七、高海拔隧道凍害問題嚴重，防止凍害發生難度極大
第二章寒區隧道洞內環境溫度場分析
第一節寒區隧道洞內空氣流體力學和傳熱學理論基礎
一、流體力學基本概念及性質
二、隧道空氣動力學基本方程
三、圍岩傳熱學理論
四、寒區隧道內空氣與圍岩對流換熱耦合控制方程
五、Fluent求解寒區隧道內導熱與對流換熱耦合問題
第二節寒區運營隧道洞內溫度場計算分析
一、計算模型及相關參數
二、自然風速影響因素分析
三、洞外環境氣溫影響因素分析
四、洞外環境氣溫與自然風速綜合影響因素分析
五、圍岩溫度（地溫）影響因素分析
第三節寒區隧道圍岩溫度場分析
一、計算模型的建立
二、 邊界條件及計算參數的設定
三、自然風速計算結果及分析
四、洞外環境平均氣溫計算結果及分析
五、圍岩初始溫度計算結果及分析
第四節祁連山隧道洞內空氣及圍岩溫度場計算分析
一、祁連山隧道現場溫度實測
二、祁連山隧道洞內空氣及圍岩溫度場分析
三、小結
第三章風火山隧道凍土圍岩保護技術
第一節隧道供熱保溫與控制系統
一、寒季洞內供熱風溫估算和供熱系統加熱量計算
二、 高海拔高寒區隧道專用通風/空調一體化機組的研製
三、供熱通風系統的控制
四、洞內施工防寒保溫技術
第二節凍土圍岩融化圈深度對隧道穩定性影響分析
一、隧道穩定性分析方法
二、計算結果與分析
三、洞內外環境與岩面溫度測試分析
第四章祁連山隧道碎屑流形成機理及穩定性控制技術
第一節碎屑流工程特徵與形成機理
一、碎屑流定義
二、碎屑流工程特徵
三、碎屑流形成機理分析
第二節隧道穿越碎屑流穩定性控制技術
一、碎屑體超前預報
二、掌子面封堵
三、超前高位泄水
四、超前支護
五、初期支護
六、小結
第五章大梁隧道高地應力薄層板岩隧道大變形控制技術
第一節薄層板岩工程特性
一、地質概況
二、圍岩物理力學性質
三、地應力
四、軟岩變形特性
第二節高地應力板岩隧道大變形機理及分級
一、隧道大變形機理
二、隧道大變形的分級方法
三、大梁隧道大變形等級的劃分
第三節支護參數及預留變形量
一、現場試驗
二、極高地應力變形的統計分析
三、預留變形量
第四節薄層板岩隧道施工錨桿作用效果
一、現場測試
二、錨桿控制變形數值模擬分析
三、錨桿作用效果分析
第五節薄層板岩隧道格柵與型鋼作用效果
一、現場試驗方案設計
二、試驗結果
三、型鋼與格柵支護效果對比分析
第六節薄層板岩隧道施工變形輔助控制技術措施
一、大拱腳
二、長鎖腳錨管
三、鋼腰帶
四、濕噴混凝土施工技術
五、仰拱換填
第七節小結
第六章富水斷層及軟硬岩接觸帶隧道突水涌泥防治技術
第一節隧道施工突水涌泥災害情況
一、第一次突水涌泥
二、第二次突水涌泥
三、第三次突水涌泥
第二節突水涌泥災害特徵和原因分析
一、災害特徵
二、災害原因分析
第三節防治技術
一、預報技術
二、預警系統
三、綜合治理技術
第四節小結
第七章嚴寒地區富水隧道凍害防治技術
第一節國內外寒區隧道凍害調研及凍害程度劃分
一、國內寒區隧道綜合防凍害措施研究
二、國外寒區隧道綜合防凍害措施研究
三、國內寒區隧道凍害調研
四、寒區隧道分區
五、國內寒區隧道凍害類型及成因分析
六、 寒區隧道保溫排水技術分析
第二節隧道保溫段長度分析
一、寒區長大隧道洞內溫度實測與分析
二、不同影響因素條件下圍岩溫度場變化規律
第三節隧道保溫層厚度分析
一、極端氣溫條件下保溫層適用範圍
二、不同氣溫和地溫條件下無保溫層溫度場分布規律
三、不同氣溫和地溫條件下有保溫層溫度場分布規律
第四節防凍脹內置式保溫襯砌結構
一、內置式保溫襯砌結構形式與參數
二、內置式保溫襯砌施工
三、運營階段出現的凍害情況
第五節防排水及防凍害技術
一、祁連山隧道、大梁隧道施工中湧水情況
二、隧道施工階段的防排水
三、嚴寒地區隧道主要防排水措施設計
四、運營階段凍害情況及附加防寒排水設施
第六節小結
第八章高原隧道施工機械保障技術
第一節高原型工程機械的特殊要求
一、青藏鐵路早期施工機械設備情況
二、高原型工程機械的特殊要求
第二節高原發動機功效測試
一、測試系統的搭建
二、參數標定
三、測試步驟
四、新機外特性分析
五、舊機外特性分析
六、新舊發動機性能對比分析
七、工作效率的數學模型
第三節高原空壓機功效測試
一、測試系統的搭建
二、實驗結果與分析
第四節高原內燃機功率保持技術
一、高原對柴油發動機的影響
二、柴油機功率補償
三、柴油機功率匹配
四、發動機高原適應性改造技術
第五節設備維修保養技術
一、建立完善的設備管理制度
二、設備防寒防凍技術及措施
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
第一節高原隧道制氧、供氧系統
一、高原制氧方式的選擇
二、供氧方法分析與選擇
三、供氧量及能耗計算
四、系統方案
五、制氧、供氧系統運行及使用效果
第二節風火山隧道通風模式及通風設計
一、高海拔隧道施工通風標準及系統設計計算方法
二、工程特點及對環境控制的要求
三、通風系統設計
四、GYFS100型高原軸流式隧道通風機的研製
五、高原軸流風機性能特性的分析與評價
六、通風系統工作參數測試結果
第三節祁連山隧道通風系統設計
一、通風方案的制定依據
二、隧道施工環境標準
三、通風管理
四、祁連山隧道通風系統設計
第四節洞內空氣品質測試分析
一、主要試驗測試儀器和方法
二、風火山隧道洞內空氣品質測試分析
三、祁連山隧道洞內空氣品質測試分析
第五節高原施工人員健康保證技術
一、體力勞動強度分級
二、高原地區人體技機能測試
三、高原環境下的人體機能保障措施
第十章結論與展望
第一節結論
一、克服了高原高寒極端環境和多項不良地質問題，成功建設了青藏
高原長大鐵路隧道
二、形成了高海拔、高寒區、多年凍土保護技術
三、成功研製和套用了高海拔、高寒區、凍土隧道通風與供熱一體化
系統，實現了隧道洞內沿程環境氣溫的全面控制
四、分析掌握了寒區鐵路隧道洞內空氣溫度場和圍岩溫度場規律
五、祁連山隧道碎屑流形成機理及隧道穩定性控制技術
六、大梁隧道高地應力薄層板岩隧道大變形控制技術
七、高原隧道排水防寒技術
八、形成了高原隧道制氧、供氧系統技術
九、高原隧道施工機械保障技術
第二節展望
一、高原、高寒、凍土隧道施工經驗不足
二、寒區隧道洞內溫度場理論需進一步深入
參考文獻
後記
作者簡介
任少強，陝西藍田人。工學博士，教授級高工，中鐵20局集團公司總工程師.長期從事橋樑、隧道施工技術、現場科技攻關工作，參加了南昆、西康、西南、青藏、蘭新二線等多項鐵路大線施工。積累了豐富的施工經驗，是20局集團科技骨幹之一。先後榮獲陝西省勞模、火車頭獎章、“十二五”全國建築業企業優秀總工程師等稱號，享受國務院特殊津貼。
朱永全，男，1960年3月出生，著名隧道專家、教授、博導、全國勞模，現任石家莊鐵道大學地下工程系主任，學術帶頭人，國家“地下工程教學團隊”和河北省“隧道教學團隊”負責人，國務院特殊津貼。
陳宏偉，字省非，甘肅甘穀人。經濟學博士，高級工程師、一級建造師。
王平安，男，1978年9月出生，2011年畢業於西安理工大學，土木工程專業，工學學士，隧道高級工程師。
冀勝利，男，1968年10月出生，1991年畢業於石家莊鐵道學院，地下工程與隧道專業，教授級高工。
譚忠盛，男，1963年5月出生，1999年畢業於西南交通大學，橋樑與隧道工程專業，獲博士學位，現任北京交通大學教授、博士生導師。
楊星智，男，1987年6月出生，2011年畢業於石家莊鐵道大學，交通工程專業，工學學士，工程師，項目副總工程師，主要從事隧道、橋樑和軌道工程施工技術。
