第1章 緒論 1.1 研究的背景與意義 1.2 國內外研究進展情況及思考 1.2.1 重載鐵路隧道列車振動傳播機理與特性研究 1.2.2 下穿重載鐵路隧道交叉段圍巖動力響應研究 1.2.3 重載列車荷載作用下交叉隧道超前管棚支護研究 1.2.4 山嶺隧道爆破振動響應及控制研究 第2章 理論部分 2.1 引言 2.2 近接交叉隧道影響分區分度準則 2.2.1 分區影響因素與分區表達式 2.2.2 分區參考準則 2.3 基于Hoek-Brown模型的鐵路隧道圍巖分級研究 2.3.1 巖體Hoek-Brown準則分析 2.3.2 圍巖抗剪強度參數分析 2.4 重載列車荷載的確定 2.5 振動荷載的影響區域 2.5.1 計算重載列車運行作用于隧道道床垂直集中力 2.5.2 計算列車荷載作用下拱底位移 2.5.3 確定列車荷載對新建隧道周邊應力狀態的影響 2.5.4 計算下穿隧道開挖引起的既有隧道拱底位移 2.5.5 計算考慮列車荷載影響及下穿隧道開挖作用下拱底位移 2.6 交叉隧道圍巖夾層塑性疊加區理論 2.6.1 軸對稱隧道開挖圍巖的彈性應力狀態 2.6.2 一般開挖隧道圍巖的彈性應力狀態 2.6.3 彈塑性區圍巖應力分布狀態 2.6.4 交叉隧道塑性疊加區的彈塑性分析 2.6.5 塑性區半徑的敏感因素分析 2.7 新建隧道開挖對既有隧道沉降的影響 2.8 等效球形爆源下地表振動效應研究 2.8.1 等效球形爆源下地表振動效應 2.8.2 球形藥包地表振速函數 2.9 爆破振動信號分析 2.9.1 爆破振動信號干擾項去除 2.9.2 爆破振動信號時頻分析 2.10 微差爆破實際延期時間識別 2.10.1 理論闡述 2.10.2 實測信號分析 2.11 本章小結 第3章 新建隧道下穿重載鐵路隧道室內相似模型試驗研究 3.1 概述 3.2 相似理論 3.3 模型箱及試驗材料 3.3.1 模型箱及加載系統 3.3.2 試驗材料的相似比 3.3.3 圍巖材料的制備 3.3.4 襯砌結構的制備 3.3.5 模型試驗測點布置 3.4 模型試驗過程及結果 3.4.1 重載列車振動荷載現場測試 3.4.2 交叉段加速度時程分析 3.4.3 交叉段圍巖土壓力分析 3.5 交叉隧道相似模型試驗的三維數值模擬驗證 3.5.1 交叉段加速度時程分析 3.5.2 交叉段圍巖土壓力分析 3.6 本章小結 第4章 重載列車荷載作用下隧道結構動力響應數值模擬 4.1 概述 4.2 重載列車荷載作用下立體交叉隧道動力響應及超前支護機理 4.2.1 FLAC3D動力計算模型的建立 4.2.2 動力計算結果分析 4.3 重載列車荷載作用下新建下穿隧道開挖過程動力響應 4.3.1 交叉隧道計算模型 4.3.2 新建隧道下穿既有隧道施工模擬 4.4 本章小結 第5章 隧道爆破振動響應的數值模擬研究 5.1 基于ANSYS/LS-DYNA的隧道爆破振動的數值模擬研究 5.1.1 ANSYS/L.S-DYNA動力計算模型的建立 5.1.2 數值模擬結果驗證 5.1.3 地面既有建筑物振動響應分析 5.2 基于FLAC3D的隧道爆破振動的數值模擬研究 5.2.1 計算模型的建立 5.2.2 動力分析過程 5.2.3 計算結果分析 5.3 本章小結 第6章 京張高鐵草帽山隧道動力響應及控制關鍵技術 6.1 概述 6.2 草帽山隧道爆破振動控制研究 6.2.1 監測方案 6.2.2 監測數據分析 6.2.3 交叉隧道爆破振動控制 6.2.4 新建京張高鐵草帽山交叉段爆破方案優化設計 6.3 交叉隧道施工安全監測及控制技術研究 6.3.1 交叉隧道施工安全監測方案 6.3.2 監測數據分析 6.4 交叉隧道施工方案優化 6.5 本章小結 第7章 崇禮隧道下穿既有村莊掘進爆破的動力響應及控制技術研究 7.1 概述 7.2 崇禮隧道下穿既有村莊掘進爆破工程 7.2.1 工程概況 7.2.2 爆破方案 7.2.3 監測方案 7.3 隧道爆破施工引起地表振動波傳播衰減規律 7.3.1 爆破振動速度衰減規律分析 7.3.2 爆破振動頻譜分析 7.3.3 爆破振動能量分析 7.4 構造定量考慮頻率影響的爆破振動安全評價體系 7.4.1 爆破振動速度衰減規律分析 7.4.2 爆破振動主頻衰減規律分析 7.4.3 考慮頻率影響的爆破振動速度衰減規律分析 7.5 本章小結 第8章 碎石土偏壓隧道在線監測與安全控制技術 8.1 概述 8.2 頭道溝偏壓隧道工程 8.2.1 工程概況 8.2.2 地質條件 8.3 偏壓圍巖壓力計算 8.4 現場監測量測 8.4.1 自動化監測系統 8.4.2 監測內容及測點布置 8.5 碎石土偏壓隧道模型的建立 8.5.1 數值模型假定 8.5.2 計算模型及工況設計 8.6 計算結果分析 8.6.1 隧道埋深因素影響 8.6.2 圍巖等級因素影響 8.6.3 支護形式因素影響 8.6.4 偏壓角度因素影響 8.6.5 地表橫向沉降曲線特性分析 8.7 本章小結 參考文獻