地下工程稳定性控制及工程实例

本书针对不同行业的地下工程特点和理论技术，对**地下工程学科领域的设计规范、标准进行了充分解释和阐述；同时结合地下工程稳定性控制问题，列举了不同行业具有代表性的工程案例进行简要的分析和评述。让读者充分了解现有理论和工程实践的差别，是本书区别于其他同类图书的显著特点之一。鉴于现有的稳定性控制分析方法和理论较之地下工程实践相对滞后，为弥补这方面的不足，作者在阐述基本理论的同时，还依托大量的工程实例，以求新的编写思路和内容框架为宗旨展开论述，力争反映**成果和学术动态。 

本书讲述了各类地下工程稳定性控制的理论技术及其工程实例，主要包括基坑工程、城市地铁工程、交通隧道工程、矿山地下工程、非开挖工程和地下工程环境效应及风险管理等，内容涉及范围广、实用性强。书中结合典型工程实例论述了主要地下工程类型的稳定性控制设计方法和技术，通过对工程实例和现有实用理论的对比分析研究，实现了理论和实际工程稳定性控制的进一步融合，可为研究类似地下工程稳定性控制提供参考。

郭志飚，1976年生，博士，副教授，硕士生导师。1999年7月毕业于黑龙江矿业学院采矿工程系；2003年毕业于中国矿业大学（北京）采矿工程专业，获工学硕士学位；2006年7月毕业于中国矿业大学（北京），获岩土工程专业博士学位。2009年3月于中国矿业大学（北京）工程力学博士后流动站出站，进入中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院工作，从事岩土工程与深井支护方面的教学与科研工作。在相关领域发表论文30余篇，EI检索15篇，其中荣获煤炭工业生产一线青年技术创新优秀论文1篇。研究成果先后获省部级科技进步一等奖1项、二等奖5项、三等奖2项。参与国家重点基础研究计划（973计划）项目、*创新团队计划（IRT0656）及多项现场科学实验工程的研究工作。现兼任中国岩石力学与工程学会软岩工程与深部灾害控制分会副秘书长。胡江春，中国矿业大学（北京）教师。杨军，中国矿业大学（北京）教师。王炯，中国矿业大学（北京）教师。齐干，中国矿业大学（北京）教师。

1 绪论
1.1 地下工程分类
1.2 地下工程稳定性控制现状
1.3 本书特点和作用
2  基坑工程
2.1 基坑工程特点
2.2 土压力的分类和计算
2.2.1土压力分类
2.2.2静止土压力计算
2.2.3朗肯土压力理论
2.2.4库仑土压力理论
2.3 基坑支护结构
2.3.1支挡式结构
2.3.2土钉墙
2.3.3重力式水泥土墙
2.4 基坑稳定性分析
2.4.1支挡式结构的稳定性验算
2.4.2土钉墙的稳定性验算
2.4.3重力式水泥土墙的稳定性验算
2.4.4渗透稳定性验算
2.5 典型工程实例
2.5.1新源里综合楼工程
2.5.2大理滨海俊园基坑支护工程
2.5.3中国电子南京科技园华电分园基坑工程
3  城市地铁工程
3.1 城市地铁工程发展现状及工程特点
3.1.1国内外地铁发展现状
3.1.2城市地铁组成及工程特点
3.2 地铁工程稳定性概述及分析方法
3.2.1地下工程围岩稳定概述
3.2.2地下工程围岩失稳形式
3.2.3围岩稳定性影响因素
3.2.4围岩稳定性分析方法
3.3 地铁工程施工方法及工艺
3.3.1明（盖）挖法
3.3.2暗挖法
3.3.3盾构法
3.3.4其他常用辅助工法
3.4 工程实例
3.4.1北京地铁10号线丰台站工程
3.4.2北京地铁10号线三元桥站—亮马河站区间隧道工程
3.4.3广州轨道交通五号线中山八站—西场站区间穿越广茂铁路工程
4 交通隧道工程
4.1 隧道工程施工方法
4.1.1 新奥法施工技术
4.1.2 洞口施工方法
4.1.3 明洞施工方法
4.2 隧道工程的结构设计原理
4.2.1 隧道洞室开挖后的应力状态
4.2.2 隧道支护结构设计计算原理
4.3 围岩松动压力的形成和确定方法
4.3.1 围岩松动压力的形成
4.3.2 确定围岩松动压力的方法
4.4 工程实例
4.4.1 浅埋偏压邻近既有线小净距隧道工程
4.4.2新扩建隧道工程
4.4.3某山区隧道工程
5  矿山地下工程
5.1 矿山地下工程特点及分类
5.1.1 矿山地下工程特点
5.1.2 矿山地下工程分类
5.2 矿山地下工程稳定性影响因素
5.2.1围岩性质
5.2.2地下水
5.2.3地应力
5.2.4巷道的位置和布置
5.2.5巷道的断面形状和尺寸
5.2.6巷道支护形式和施工工艺
5.3 矿山地下工程稳定性控制理论及方法
5.3.1地下工程稳定性控制理论
5.3.2地下工程稳定性设计方法
5.3.3地下工程稳定性支护技术
5.4 典型工程应用
5.4.1软岩巷道工程
5.4.2深部巷道工程
5.4.3深部软岩硐室群工程
5.4.4深部软岩井筒与马头门工程
6  非开挖工程
6.1非开挖工程概述
6.1.1非开挖技术的背景
6.1.2非开挖施工方法简介
6.1.3非开挖施工方法的优点
6.1.4非开挖技术在我国的发展历程
6.1.5我国非开挖技术的前景及建议
6.2非开挖施工技术
6.2.1顶管法
6.2.2 HDD施工技术
6.2.3微型隧道施工
6.3典型工程实例
6.3.1 南宁地铁15标D1500污水管工程
6.3.2郑州工人路顶管专项方案
6.3.3郑州市江山路拓宽改造污水工程
7  地下工程环境效应及风险管理
7.1 地下工程环境效应
7.1.1概述
7.1.2基坑工程环境效应
7.1.3地铁工程环境效应
7.1.4矿山工程环境效应
7.2 地下工程风险管理概述
7.2.1风险的特点及分类
7.2.2风险管理一般流程
7.2.3地铁工程安全风险管理的基本内容及特点
7.2.4北京地铁施工环境安全风险管理的主要技术控制措施
7.3地下工程风险管理典型实例
7.3.1角门北路站二号风道施工环境风险因素辨识
7.3.2角门北路站二号风道施工环境风险的模糊层次分析
7.3.3角门北路站二号风道施工环境风险控制的对策及措施
7.3.4风险控制效果分析
参考文献

人类的起居空间首先是在地下，随着人类文明、社会经济的进步，人们才慢慢来到地表。在经济高度发展、社会日益繁荣的今天，人们对生存空间要求越来越多，人类的生活空间又会逐渐转入地下。由此，出现了各种各样、满足不同功能的地下工程空间，这些地下空间的稳定性研究一直是地下工程的主要问题之一。
随着我国经济迅猛发展，工程建设提供的空间，呈现向上和向下发展的趋势，其中地下工程空间越来越成为人们关注的主题，而地下工程稳定性问题一直是困扰工程师和研究者的难题之一。地下工程的勘察、设计、施工等过程，都贯穿着稳定性控制的问题。由于围岩的自然特性、地下工程地质环境的非确定性以及地下工程使用要求和标准的非统一性，造成现有的稳定性控制理论很难获得广泛的认可和相应成熟的应用。
本书针对不同行业的地下工程特点和理论技术，对地下工程学科领域的设计规范、标准进行了充分解释和阐述；同时结合地下工程稳定性控制问题，列举了不同行业具有代表性的工程案例进行简要的分析和评述。让读者充分了解现有理论和工程实践的差别，是本书区别于其他同类图书的显著特点之一。
地下工程本身极其复杂，涉及地质环境因素、工程因素、社会经济水平、材料科学发展水平、施工过程控制水平以及地下工程在整个工程体系功能中的地位等。鉴于现有的稳定性控制分析方法和理论较之地下工程实践相对滞后，为弥补这方面的不足，作者在阐述基本理论的同时，还依托大量的工程实例，以求新的编写思路和内容框架为宗旨展开论述，力争反映成果和学术动态。
本书由中国矿业大学（北京）岩土工程研究中心郭志飚副教授、杨军博士、王炯博士，中原工学院岩土与地下工程研究所胡江春副教授，北京市地质研究所齐干高级工程师以及一线的工程师共同协作完成。全书共分为7章：第1章，绪论；第2章，基坑工程；第3章，城市地铁工程；第4章，交通隧道工程；第5章，矿山地下工程；第6章，非开挖工程；第7章，地下工程环境效应及风险管理。
本书的编写和出版得到国家自然科学基金（项目编号：51074196、51479195、51304210、51404278）、深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金（项目编号：SKLGDUEK0917、SKLGDUEK1017）、河南省高校青年骨干教师资助计划项目（项目编号：2011GGJS-113）、中央高校基本科研业务费专项基金（项目编号：2009QL06、2010QL03、2011QL07）以及中原工学院学术专著出版基金资助。衷心感谢国家自然科学基金委员会、深部岩土力学与地下工程国家重点实验室、中原工学院和北京市地质研究所等单位对本书涉及的研究工作的大力支持。北京城乡建设集团有限责任公司谢校亭高级工程师、十四冶建设云南勘察设计有限公司刘克文高级工程师、郑州市市政工程管理处薛保亮高级工程师、北京城建设计院李乾工程师、上海建科建设监理咨询有限公司唐强达工程师、北京市轨道交通建设管理有限公司李宏安博士中铁六局李国峰高级工程师、中铁一局王运钢工程师等与作者进行了有益探讨交流并提供了参考资料，特此感谢。中原工学院王红芳副教授、研究生李晨和刘晓阳，中国矿业大学（北京）硕士研究生邓小卫、石海洋、马星、王浩、崔家森等参与了部分资料整理工作，为本书的完成做出了贡献，在此一并表示感谢。在本书的编写过程中参阅并引用了大量国内外有关专业文献，谨向文献作者表示感谢。
由于作者水平所限，书中不足之处，希望广大读者不吝赐教。
                                                               作  者
                                                             2015年1月