地下建筑结构设计原理与方法/全国普通高等教育“十三五”规划教材·隧道与地下工程领域融合创新精品教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李树忱，马腾飞，冯现大 著

图书标签:

• 地下建筑
• 隧道工程
• 结构设计
• 岩土工程
• 地下空间
• 工程建设
• 高等教育
• 教材
• 融合创新
• 规划教材

出版社： 人民交通出版社股份有限公司

ISBN：9787114137075

版次：1

商品编码：12314552

包装：平装

丛书名： 全国普通高等教育“十三五”规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

页数：300

正文语种：中文

内容简介

　　《地下建筑结构设计原理与方法/全国普通高等教育“十三五”规划教材·隧道与地下工程领域融合创新精品教材》编写基于作者团队多年的教学和工程实践经验，结合学科的*发展情况，重点突出地下建筑结构设计的基本概念、基本理论与基本方法的教学，注重工程软件应用和实例分析。主要内容包括：地下建筑结构设计方法与内容， 围岩等级划分和荷载，地下建筑结构计算方法，地下洞室围岩稳定性关键块体分析方法与喷锚支护设计，地下洞室收敛—约束法设计原理与实例，隧道衬砌结构设计原理与实例，盾构衬砌结构设计原理与实例，地铁车站主体结构设计原理与实例，基坑支护结构设计原理与实例。

《地下空间工程：理论、实践与前沿》 一、 概述 地下空间作为城市发展的重要维度，其战略意义日益凸显。随着城市人口的密集化和土地资源的日益紧张，开发利用地下空间已成为提升城市功能、缓解地面压力、优化城市布局的关键途径。本书聚焦于地下空间工程的核心领域，系统阐述了地下空间结构的设计理论、施工方法、风险控制以及前沿技术发展。全书内容涵盖了从基础理论到实际应用的完整链条，旨在为相关领域的工程师、研究人员、规划者以及高等院校相关专业学生提供一本全面、深入、实用的参考著作。 二、 内容详述 第一部分：地下空间工程基础理论 本部分奠定了地下空间工程的理论基础，是理解后续复杂问题的出发点。 1.1 岩石力学与土力学基础： 深入剖析岩石和土体的工程特性，包括其应力-应变关系、强度理论、变形特性以及在不同加载条件下的行为模式。详细介绍各类岩石和土体的分类、物理性质和力学参数测试方法。在此基础上，探讨岩土体的渗透性、固结性和触变性等重要概念，为地下结构与围岩/土体的相互作用分析提供理论支撑。 1.2 地下水文地质学： 阐述地下水的赋存、运动规律及其对地下工程的影响。内容包括地下水的类型、补给与排泄、水文地质参数（如渗透系数、给水度）的测定与分析，以及地下水对岩土体稳定性和地下结构防水的要求。详细介绍地下水对围岩/土体压力的影响，以及可能引发的涌水、突泥等灾害的预测与防治。 1.3 围岩/土体与地下结构相互作用： 这是地下工程设计的核心问题之一。本章系统研究地下结构（如隧道、地下厂房、地下仓储等）与周围岩体或土体之间的力学耦合行为。详细介绍常用的数值分析方法，如有限元法、有限差分法，以及经验方法（如隧道分析法、经验地层挤压法）在模拟和预测相互作用方面的应用。深入探讨荷载传递机制、应力重分布、变形规律及其对结构安全性和稳定性的影响。 1.4 地下结构荷载分析： 全面分析作用于地下结构的主要荷载类型，包括岩土体自重、地下水压力、地表活载、地震荷载以及施工过程中的临时荷载。详细介绍不同荷载的计算方法，并重点关注荷载组合与安全系数的确定，以确保结构设计的可靠性。 第二部分：地下空间结构设计方法 本部分专注于地下结构的设计理论与实践，是本书的核心内容。 2.1 隧道结构设计： 2.1.1 隧道围岩分类与支护原则： 基于地质条件和围岩自稳能力，介绍常用的围岩分类标准（如RMR法、Q值法），并以此为依据，阐述不同围岩等级下的隧道支护原则和设计理念。 2.1.2 衬砌结构设计： 详细介绍各类隧道衬砌结构（如钢筋混凝土衬砌、预应力混凝土衬砌、钢支架等）的设计要点，包括材料选择、配筋计算、厚度确定以及抗弯、抗剪、抗压等力学性能的验算。重点分析衬砌结构在围岩变形和荷载作用下的受力行为。 2.1.3 交通荷载与运营期设计： 考虑交通荷载对隧道结构的影响，分析动载、车辆振动等因素，并介绍运营期结构的功能性设计要求，如通风、照明、排水系统等。 2.1.4 施工缝与接缝设计： 针对衬砌结构中的施工缝、接缝等薄弱环节，详细介绍其设计要求、防水处理措施以及应力集中的影响分析。 2.2 地下构筑物结构设计（地下室、地下仓储、地下车库等）： 2.2.1 整体式地下结构设计： 阐述地下室、地下车库等整体式地下结构的结构体系，包括顶板、侧墙、底板等构件的设计。重点分析其受力特点，如板式结构、剪力墙结构的设计方法，以及防水、防渗的要求。 2.2.2 隔断式地下结构设计： 针对地下厂房、大型地下仓储等，介绍隔断式结构的结构设计，包括柱、梁、楼板等构件的设计，以及设备荷载、内部交通荷载的处理。 2.2.3 结构防渗与防水设计： 详述地下结构防水设计的原则、材料选择（如防水卷材、涂料、注浆等）与施工工艺，以及细部构造的防水处理。 2.3 特殊地下结构设计： 2.3.1 盾构隧道结构设计： 重点介绍盾构法施工隧道的设计特点，包括管片的设计、环缝连接、盾构掘进过程中的受力分析以及盾构机参数对结构的影响。 2.3.2 明挖法地下结构设计： 阐述明挖法施工地下结构的围护结构设计（如挡土墙、地下连续墙、桩锚支护等），以及主体结构的连接和施工过程中的变形控制。 2.3.3 浅埋隧道与深埋隧道设计差异： 对比分析浅埋隧道和深埋隧道在荷载、围岩变形、支护形式等方面的差异，并介绍相应的结构设计原则。 2.4 结构抗震设计： 针对地下结构可能面临的地震作用，介绍地下结构抗震设计的原则、地震波的传播特性、地下结构地震响应分析方法，以及减震、隔震措施的应用。 第三部分：地下空间结构施工技术与方法 本部分详细介绍各类地下空间结构的主要施工技术，强调施工过程中的质量控制与安全管理。 3.1 隧道施工技术： 3.1.1 钻爆法施工： 详细介绍钻孔、爆破、出渣、支护等各个环节的工艺流程、技术要点以及安全注意事项。 3.1.2 盾构法施工： 深入阐述盾构机的工作原理、掘进流程、管片拼装、盾构掘进参数控制、盾构区间接驳等关键技术。 3.1.3 机械掘进法（TBM）： 介绍其他类型隧道掘进机（TBM）的应用，包括其特点、适用范围及施工工艺。 3.1.4 浅埋隧道施工技术： 结合浅埋隧道特点，介绍台阶法、短进尺法等施工工艺，以及地面沉降控制技术。 3.2 明挖法地下结构施工： 3.2.1 围护结构施工： 详细介绍地下连续墙、桩基、SMW工法等围护结构的施工工艺、质量控制要点。 3.2.2 土方开挖与支撑： 阐述土方开挖的顺序、方法，以及不同类型支撑（如钢支撑、混凝土支撑）的施工与监测。 3.2.3 结构施工： 介绍地下结构主体（底板、墙体、顶板）的施工顺序、混凝土浇筑、防水层施工等。 3.3 顶管法与沉管法施工： 介绍顶管法和沉管法在穿越河流、道路等障碍物时的应用，包括设备选择、施工工艺与控制要点。 3.4 施工监测与测量： 强调施工过程中的监测与测量的重要性，介绍变形监测、应力监测、地下水位监测等技术，以及数据分析与反馈控制的机制。 3.5 施工安全管理： 针对地下工程施工的特殊性，系统阐述风险评估、安全防护措施、应急预案等内容，确保施工过程的安全。 第四部分：地下空间结构病害与加固 本部分关注地下空间结构在使用过程中可能出现的病害，以及相应的加固修复技术。 4.1 地下结构常见病害分析： 4.1.1 渗漏水： 详细分析渗漏水产生的原因（如材料缺陷、施工不当、结构变形等），并介绍其对结构安全的影响。 4.1.2 裂缝： 探讨结构裂缝的类型、成因（如收缩裂缝、温度裂缝、荷载裂缝、沉降裂缝等）及其危害。 4.1.3 变形与沉降： 分析地下结构变形、不均匀沉降的原因，以及其对周边环境和结构安全的影响。 4.1.4 结构损坏： 介绍钢筋锈蚀、混凝土剥落、材料老化等结构损坏现象。 4.2 地下结构加固与修复技术： 4.2.1 注浆加固： 介绍水泥注浆、化学注浆等技术在堵漏、固结、提高承载力方面的应用。 4.2.2 贴片与包覆加固： 阐述碳纤维、钢板等材料在加固混凝土结构（如梁、板、墙）中的应用。 4.2.3 增大截面加固： 介绍通过增设钢筋混凝土构件来提高结构承载力的技术。 4.2.4 结构卸荷与支撑： 针对超载或变形严重的结构，介绍卸荷与新增支撑的加固方法。 4.2.5 整体置换与局部修复： 介绍对严重损坏构件进行整体置换或局部修复的方案。 第五部分：地下空间工程发展与前沿技术 本部分展望地下空间工程的发展趋势，介绍新兴技术在地下工程领域的应用。 5.1 智能地下空间开发与利用： 5.1.1 智慧隧道： 介绍智能监测、自动化运维、信息集成等技术在隧道管理中的应用。 5.1.2 地下空间信息化管理： 探讨BIM技术、GIS技术在地下的应用，以及地下空间信息模型的构建与管理。 5.2 新型地下结构与材料： 5.2.1 模块化与预制化地下结构： 介绍预制构件在地下结构施工中的应用，提高效率与质量。 5.2.2 新型高性能材料： 探讨纤维增强混凝土、自愈合混凝土、绿色建材等在地下工程中的应用潜力。 5.3 深层与超深层地下空间开发： 讨论深层地下空间开发面临的挑战，如高地温、高地应力、地下水封等，以及相应的勘察、设计与施工技术。 5.4 地下空间与城市韧性： 探讨地下空间在城市防灾减灾、应对气候变化等方面的作用，以及地下设施的韧性设计。 5.5 地下工程与可持续发展： 关注地下工程对环境的影响，以及绿色施工、节能减排、资源循环利用等可持续发展理念在地下工程中的实践。 三、 适用对象 本书适用于从事隧道与地下工程、岩土工程、结构工程、城市规划、交通工程等领域的工程师、设计师、施工管理人员、项目负责人、科研人员以及相关专业的在校学生。同时，对于关注城市可持续发展、地下空间利用的政策制定者和投资者，本书也具有重要的参考价值。 四、 本书特色 系统性与全面性： 覆盖地下空间工程从理论到实践的各个环节，内容体系完整。 理论与实践结合： 深入浅出地阐述理论原理，并结合大量工程实例，便于理解和应用。 注重前沿性： 介绍最新的技术进展和发展趋势，引导读者关注行业未来。 条理清晰，语言精炼： 结构逻辑严谨，语言表达准确，便于阅读和学习。 图文并茂： 辅以丰富的图表、示意图，直观地展示工程内容。 五、 结语 地下空间工程是一项复杂而充满挑战的学科，对保障城市运行、提升生活品质具有举足轻重的作用。本书的编写旨在为地下空间工程领域的从业者和学习者提供一个扎实的理论基础和丰富的实践指导，共同推动地下空间的可持续发展，构建更安全、更宜居的城市环境。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，它既有学术的严谨，又不乏通俗易懂的趣味性。作者们用词精准，逻辑清晰，但同时又避免了枯燥的术语堆砌，而是善于运用形象的比喻和生动的描述，将复杂的概念变得容易理解。我尤其喜欢书中对一些抽象概念的具象化处理，比如在讲解土压力时，他们会用“推挤”和“摩擦”来形容，让我在脑海中能够形成生动的画面。我记得书中关于地下结构沉降分析的章节，作者们通过类比“摇晃的积木”和“水杯中的水”等形象的比喻，来解释沉降的产生机理和影响因素，这极大地帮助我理解了沉降控制的重要性。这种寓教于乐的学习方式，让我在享受知识的同时，也能感受到阅读的乐趣。这本书就像一位幽默风趣的老师，用它独特的语言魅力，吸引我深入探索地下工程的奥秘，让我不再觉得学习是一件枯燥的事情。

评分☆☆☆☆☆

这本书不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的设计师在与我分享他的智慧和心得。作者们在讲解每一个设计环节时，都融入了大量的工程经验和实践体会，这使得书中内容充满了“人情味”和“实操性”。我特别喜欢书中对于一些“细节”的强调，比如施工缝的处理，接缝的防水，以及材料的选择等等。这些看似微小的细节，却往往是影响工程成败的关键。作者们通过具体的例子，让我深刻认识到，一个优秀的设计，不仅在于宏大的结构构思，更在于对每一个细节的精益求精。我记得书中有一个关于某地下连续墙施工的案例，作者详细分析了施工过程中可能遇到的各种问题，以及如何通过精密的工艺控制来保证墙体的质量。这种对细节的关注，让我对地下工程的严谨性有了更深的理解。这本书让我认识到，设计不仅仅是图纸上的线条，更是对工程的责任和对生命的敬畏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都超出了我的预期。它不仅仅停留在对单一结构形式的讲解，而是更全面地探讨了地下建筑结构设计所涉及的方方面面。从最初的地勘选址，到结构形式的选择，再到施工方法的优化，每一个环节都进行了详尽的论述。我尤其被书中关于支护结构设计的章节所吸引，它不仅介绍了常用的支护形式，还深入分析了不同支护形式的优缺点，以及在不同地质条件下应如何选择最合适的支护方案。书中的一些图表和算例，更是能够帮助我快速掌握设计思路和计算方法。我花了不少时间研究其中一个关于浅埋隧道支护设计的案例，作者通过详细的计算过程，展示了如何根据地质条件和荷载情况，来确定支护的参数。这对我来说，是极其宝贵的实践指导。此外，书中对于地下空间开发利用的探讨，也让我看到了地下工程的无限潜力。它不仅仅是交通运输的通道，更是城市发展的重要空间载体。作者们对未来地下空间发展的展望，以及对新型地下结构设计的思考，都让我对这个领域充满了憧憬。这本书让我认识到，地下建筑结构设计并非一成不变，而是一个不断创新和发展的过程。通过对各种先进技术和理念的介绍，它鼓励我去思考和探索更优化的设计方案。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，就像是在探索一个充满未知的地下迷宫，每一个章节都如同一个精巧的机关，等待我去解开。作者们以严谨的态度，将深奥的理论知识，转化为一系列清晰、有序的步骤，引领我们一步步地走进地下工程的世界。我尤其欣赏书中对各种地下结构形式的分类和介绍，从常见的隧道、挡土墙，到复杂的地下车站、储油库，每一种结构都配有详尽的原理阐述和典型案例分析。我记得其中关于盾构法施工的章节，作者们不仅详细介绍了盾构机的组成和工作原理，还深入剖析了盾构掘进过程中可能遇到的各种技术难题，以及相应的应对策略。这对于我理解现代地下工程的建造技术，具有里程碑式的意义。他们还特别强调了地质勘察的重要性，认为详细准确的地质资料是进行可靠设计的前提。这一点在我的学习过程中，得到了深刻的体会。书中对不同地层条件的描述，以及不同地层对结构设计的影响，都让我意识到，没有完美的设计，只有最适合特定条件的设计。这本书不仅仅教授我如何“设计”，更重要的是教会我如何“思考”，如何从宏观到微观，系统地分析问题，并找到最优的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是它的“实用性”和“前沿性”。作者们在讲解基础理论的同时，并没有忽略当前地下工程领域的新技术、新工艺和新理念。我尤其喜欢书中关于BIM技术在地下工程设计中的应用这一部分，它详细介绍了BIM模型如何帮助我们进行可视化设计、碰撞检测、进度模拟以及成本估算，这让我看到了信息化技术对传统设计方法的颠覆性影响。我记得书中有一个关于某地下综合管廊BIM应用的案例，通过BIM模型，设计团队能够提前发现并解决设计冲突，大大提高了设计效率和质量。此外，书中对绿色地下工程的探讨，也让我看到了这个领域未来的发展方向。如何利用可再生能源，如何减少对环境的影响，这些都是当前地下工程面临的重要课题，而这本书也为我们提供了思考的框架和方向。作者们并没有故步自封，而是积极地将最新的研究成果和工程实践经验融入教材，这使得这本书始终保持着与时俱进的活力。对于我这样一个渴望了解行业最新动态的学生来说，这本书无疑提供了一个宝贵的窗口，让我能够站在巨人的肩膀上，眺望地下工程的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书带来的不仅仅是知识的灌输，更是一种思维方式的启迪。作者们在讲解每一个设计原理时，都始终强调“为什么”和“如何做”。他们不回避问题，而是积极地引导读者去分析问题的根源，并寻找解决的方案。例如，在讲解受力分析时，他们不仅给出了各种荷载的计算公式，更重要的是解释了这些荷载是如何产生的，以及它们对结构产生的实际影响。我记得其中一个关于地下结构抗震设计的章节，作者们详细分析了地震波传播的特点，以及地震力对地下结构的作用机理。他们并没有简单地给出抗震设计的规范条文，而是通过深入的机理分析，让我理解了为什么要采取这些设计措施。这种“知其然，知其所以然”的学习方式，让我在面对复杂问题时，能够更加沉着和冷静，也能更有条理地进行分析和解决。书中对不同设计方法的比较和评价，也让我能够根据实际情况，灵活地选择最适合的设计策略。我记得其中一个关于某大型地下车库设计的案例，作者详细比较了两种不同的基础形式，并分析了它们在施工难度、经济效益和结构安全性方面的差异。通过这个案例，我学会了如何在多种设计方案中进行权衡和选择。这本书真正培养了我独立思考和解决问题的能力，让我不再仅仅是知识的被动接受者，而是能够主动地去探索和创造。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面和装帧都充满了学术的严谨感，厚重的纸张和清晰的排版，一眼就能看出这是一本经过精心打磨的教材。从我翻开它的第一页开始，就仿佛置身于一个庞大而精密的地下世界。作者们似乎拥有着一种独特的魔力，能够将那些常人难以理解的复杂理论，化为一条条清晰可见的逻辑脉络。我尤其欣赏书中对基础理论的梳理，比如各种地质条件下的应力分布，以及不同荷载作用下的变形机理。他们没有止步于公式的堆砌，而是深入浅出地解释了这些公式背后的物理意义，以及它们是如何与实际工程紧密联系的。对于我这样一个刚接触地下工程领域的学生来说，这种详尽的阐述，如同为我打开了一扇通往知识殿堂的大门，让我不再对那些晦涩难懂的公式感到畏惧，而是充满了探索的兴趣和信心。书中对于地下水的影响以及防水设计的章节，更是让我印象深刻。它详细讲解了地下水渗流的原理，以及如何通过各种手段来控制地下水，保证结构的长期稳定。这不仅仅是理论的讲解，更是结合了大量工程实例，让我能够直观地感受到理论在实践中的应用。我记得其中一个案例，讲解了某地铁车站如何通过精密的防水措施，有效地抵御了地下水的侵蚀，保证了车站的安全运营。这种理论与实践相结合的讲解方式，极大地加深了我对书中知识的理解和记忆。总而言之，这本书就像一位循循善诱的导师，用它丰富的内容和深入浅出的讲解，引导我一步步地认识地下建筑的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大收获，是它让我对地下建筑结构设计有了更系统、更全面的认识。它就像一座知识的灯塔，照亮了我前行的道路。书中对每一个环节的深入剖析，都让我对地下工程设计有了更清晰的理解。我记得书中在讲解关于地下结构耐久性的章节时，作者们详细分析了各种自然因素和人为因素对地下结构寿命的影响，并提出了相应的防护措施。这让我意识到，一个成功的地下结构设计，不仅要考虑当前的安全性，更要着眼于长远的耐久性。这种全面的思考方式，让我能够避免在设计中出现盲点。这本书就像一位睿智的哲人，用它深邃的洞察力，为我揭示了地下工程的本质，让我能够更深刻地理解这个行业的价值和意义。它不仅仅是一本教材，更是一本我未来职业生涯中宝贵的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值远不止于知识的传授，它更是在我心中播下了对地下工程领域深深的热爱和探索的欲望。作者们以他们对这个领域的深厚造诣，为我揭示了一个充满挑战与机遇的地下世界。我记得书中在最后部分，对地下工程未来的发展趋势进行了展望，提到了智能化设计、绿色建造以及深层地下空间利用等前沿方向，这让我对未来的学习和工作充满了无限的遐想。他们鼓励我们不仅要掌握现有的知识，更要勇于创新，敢于突破。这种对未来发展的启迪，让我感受到了地下工程领域蓬勃的生命力。这本书不仅仅是提供了一个“怎么做”的答案，更重要的是它激发了我“为什么”和“还能怎么做”的思考。它像一颗种子，在我心中悄然萌芽，让我渴望在这个领域贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑性和条理性令人称道。从章节的设置到内容的展开，都遵循着一种严密的逻辑顺序，使得学习过程变得更加顺畅。作者们并没有将知识点割裂开来，而是通过巧妙的过渡和衔接，将各个部分有机地联系在一起，形成一个完整的知识体系。我印象最深刻的是书中关于地下结构变形控制的章节，它首先介绍了变形的来源和影响，然后详细阐述了各种控制变形的措施，最后通过实际工程案例，验证了这些措施的有效性。这种层层递进、由表及里的讲解方式，让我能够清晰地理解每一个概念的来龙去脉。我记得书中有一个关于软土地区基坑支护设计的案例，作者通过详细的计算和模拟，展示了如何通过优化支护结构参数，来有效控制基坑的变形，从而保证周边环境的安全。这种严谨的逻辑分析，让我能够将书中的知识灵活地运用到实际问题中。这本书就像是一张精密的地图，为我指明了地下工程设计的方向，让我不再迷失在繁杂的理论海洋中。