第1章　緒論

1.1　研究的背景及意義

1.2　砂質土圍巖分級研究現狀

1.3　砂質土圍巖分級研究的薄弱環節及存在的問題

1.4　本書研究的主要內容

1.5　本書研究的技術路線與主要研究方法

第2章　砂質土圍巖分級指標體系研究

2.1　砂質土圍巖分級指標的選取

2.2　分級指標獲取方法

2.3　本章小結

第3章　砂質土圍巖力學性能研究

3.1　土工試驗設計

3.2　基本分級指標對砂質土力學參數的影響

3.3　基本分級指標值的組合

3.4　本章小結

第4章　砂質土圍巖基本質量指標SBQ

4.1　基本思路

4.2　砂質土圍巖基本質量指標SBQ的提出

4.3　SBQ與基本分級指標關系的試驗研究

4.4　砂質土圍巖力學指標與SBQ的關系

4.5　本章小結

第5章　砂質土圍巖自穩性研究

5.1　砂質土圍巖自穩性機理研究

5.2　隧道失穩位移判據探討

5.3　砂質土圍巖自穩性分組

5.4　數值模擬分析

5.5　相似模型試驗分析

5.6　本章小結

第6章　砂質土圍巖分級方法研究

6.1　砂質土圍巖分級理論標準建立

6.2　砂質土圍巖分級組合標準建立

6.3　砂質土圍巖分級綜合標準建立

6.4　砂質土圍巖分級修正方法

6.5　本章小結

第7章　砂質土圍巖物理力學指標值研究

7.1　調研資料分析

7.2　室內試驗結果分析

7.3　SBQ預測結果分析

7.4　砂質土圍巖物理力學指標值

7.5　本章小結

第8章　砂質土圍巖分級方法的驗證

8.1　定性組合分級方法檢驗

8.2　定量綜合分級方法檢驗

8.3　本章小結

第9章　砂質土隧道設計參數研究

9.1　雙車道公路隧道設計參數確定原則

9.2　雙車道砂質土公路隧道各級圍巖下的設計參數確定

9.3　雙車道公路隧道各級圍巖下初期支護參數的確定

9.4　本章小結

結論

附錄　試驗組合及試驗結果

參考文獻2100433B

王玉鎖，男，1974年6月生，2008年西南交通大學土木工程學院橋梁與隧道工程專業博士研究生畢業，副教授，碩士生導師，現為西南交通大學蛾眉校區土木工程系教師。主要從事有關隧道及地下工程方面的教學和科研工作，參與了交通部（現交通運輸部）、鐵道部等多項重大省部級科研項目，已在國內權威性學術期刊上發表論文10余篇。

《砂質土隧道圍巖力學參數及分級方法研究》是針對土質隧道圍巖分級中亟待解決的幾個重點問題，對砂質土圍巖分級體系進行了系統的研究，通過對國內外大量砂質土圍巖分級指標資料的調研和統計分析，建立了比較符合工程實際的砂質土圍巖分級指標體系，并給出了各指標的獲取方法。以砂質土圍巖自穩性為研究基礎，通過室內土工試驗，利用數理統計和數據曲線圖的方法，研究了砂質土圍巖分級指標的各種組合情況對力學指標的影響規律，得出了利用圍巖分級指標值來評定力學指標值的方法。在此基礎上，將分級指標值進行了分段組合。提出了能綜合反映砂質土圍巖力學性能的砂質土圍巖基本質量指標SBQ的定義。提出利用砂質土圍巖基本質量指標SBQ值作為評定基準，將分級指標值分段組合進行自穩性分組。以彈性力學中洞室開挖跨度與洞室周邊位移的基爾西公式為理論依據，通過有限差分法數值模擬、相似模型試驗等方法，獲得了砂質土圍巖自穩性。

本書主要包括：國內外工程巖體分級現狀、工程巖體分級的影響因素研究、主要量化指標的相關性研究、通用的工程巖體分級、隧道及其他地下工程巖體分級、TBM施工用的圍巖分級、巖溶圍巖分級研究。

在本書撰寫過程中，參考或引用了中鐵西南科學研究院有限公司(簡稱中鐵西南院）的試驗研究成果和有單位及個人的成果，如《工程巖體分級標準》編寫組的專門論證報告、鐵道部第一勘察設計院和中鐵西南院共同主持的秦嶺隧道TBM圍巖分級的研究成果等。同時，在撰寫過程中得到了中鐵西南院領導和地質研究室的支持和幫助。

作者從上世紀70年代至今一直從事隧道等地下工程的工程巖體（圍巖）分級的試驗研究和實踐工作。主持了鐵路隧道工程巖體分級方法研究、參與了隧道設計規范的修訂，以及《新奧法施工指南》、《工程巖體分級標準》、《公路隧道設計規范》中關于隧道調查及圍巖分級有關章節的編寫工作。將幾十年來從事工程巖體分級的經驗和體會歸納總結出來，是作者多年的愿望。編寫本專著目的之一是使自己對工程巖體分級的認識得到進一步提高；目的之二是與同仁們共同探討工程巖體分級研究中的種種問題；目的之三是糾正時下對隧道及地下工程施工地質預報中一些不切實際的要求，以促進此項試驗研究工作不斷向前發展。

在水利水運等工程施工過程中，經常遇到透水性強的砂質土層，若地下水位高，基坑開挖后，邊坡會出現滲水流沙，滑坡坍塌，對施工帶來影響或造成安全事故；同時基底會出現涌水冒沙、基底浸水、土體蠕動變形等現象，嚴重影響工程質量。為確保基底原狀土不浸水、不撓動和工程質量及基坑邊坡穩定安全，必須采取有效措施進行防治。防治砂質土層滲漏措施：① 降低水位；② 疏水堵漏；③ 調整施工方法。施工時根據土層特性、地下水位及滲漏情況、地表及周邊區域水源情況和施工具體部署，綜合防治，確保施工質量和安全。

砂質土降水措施

降水是施工前和施工過程中實施的措施， 目的是降低水位、克服砂質土層滲漏，開創干地施工，確保施工質量和基坑邊坡穩定安全。降水方法有多種，選取經濟有效的方法，需要統籌考慮地下水位，砂質土層特性及分布，地表及周邊水源、基坑深度及施工方法等。 無論采取什么降水方法， 必須切斷補給水源，否則降水效果差或出現水循環現象。

輕型井點降水是施工前和施工過程中常采用的有效的降水方法，其適應性強、降水效果較好，但成本高，特別對于河（航）道、開挖埋管等線狀性工程，降水設備投入大，工程量大。為降低成本，必須形成先降水、后施工的有序連續作業，降水一段，施工跟進一段，切忌全線鋪開實施。

滲水溝形式為倒梯形，其底要低于工程基礎面一定深度（ 0.5m 以下），距離工程不宜太遠，滲水時間不宜太短，以確保滲水效果。采用這種超前挖溝降水方法投入低，特別適宜于新開挖河（航）道工程，先挖河道中心部位土方（挖至基礎面下 30～50cm）并降水，后進行基礎施工。可全鋪開實施，效果很好 。

砂質土防滲堵漏措施

袋裝碎石封堵反濾

基坑開挖后，因地下水位高，基底或基坑邊坡局部產生滲水、流沙現象，采用袋裝碎石封堵流沙口，可有效地阻止流沙，避免基底原狀土流失掏空、基坑邊坡滑動等現象。

插管疏流并覆蓋反濾層

基坑開挖后，在坡面或基底出現涌水流沙現象，這時必須采取措施封堵流沙。方法是在涌水流沙口插入 PVC 小管（在管壁上鉆孔、用土工布包裹）將流水進行疏導，同時在周邊覆蓋土工布、碎石等反濾層，可以有效地控制流沙，避免原狀土流失和坡面因流沙而喪穩。

掛網噴漿護坡

基坑開挖，因邊坡滲水較大，危及邊坡穩定性或基坑周邊建筑物因基坑滲水而產生破壞性沉降變形時，須對邊坡進行防滲處理，常采取在坡面掛置鋼筋網或鐵絲網片、噴漿（細石混凝土或砂漿）封閉、護坡，起到防滲防漏效果。 這種方法適用于坡面暴露時間長、滲水流沙比較嚴重、附近建筑物需要保護的特殊情況。若基坑開挖，因邊坡滲漏可能導致周邊建筑物產生損害變形，對邊坡進行噴漿封閉防滲處理后仍有安全隱患時，要采取施工防滲等圍幕措施。上述幾種防滲堵漏措施，一般適應于特殊的局部滲漏處理， 在施工過程中根據實際情況并結合施工技術、設備靈活選用。

王石春，研究員，注冊巖土工程師，1961年畢業于北京大學地質系構造地質專業。從事工程地質研究和巖土工程勘測設計、技術咨詢工作40多年。曾任中鐵西南研究院工程地質研究室主任及學術委員會副主任、中國地質學會工程地質專業委員會委員、四川省巖石力學協會副秘書長等職。在隧道工程地質、圍巖分級、地質災害的防治與預報等方面有較高的造詣，是國務院政府特殊津貼專家、鐵道部“有突出貢獻中青年專家”、國家計委國際咨詢公司專家、自然科學基金項目評議專家。

主持和參加過國家以及鐵道部、交通部、文化部等部委的重大科研項目20多項。其中作為主要完成人完成的“大瑤山特長隧道修建新技術”獲國家科技進步特等獎、“秦嶺特長隧道TBM圍巖分級及參數測試技術”獲中國鐵路工程總公司科技成果一等獎。此外，獲部級科技進步二等獎l項、三等獎2項、四等獎多項。

是《工程巖體分級標準》（GB50218—94)、《公路隧道設計規范》（JTGD70一2004)圍巖分級章節主要編寫人。

近20多年參加了新建鐵路隧道、公路隧道等重大工程如廣州地鐵、南京地鐵、深圳地鐵、成都地鐵以及三峽工程的工程地質方面的技術咨詢和評審工作，擔任了多項重大隧道工程建設監理項目的顧問。

主要論文著作：A Proposal　FOR ROCK CLASSIFICATION IN TunneL Engineering（第四屆國際工程大會論文集，1982，New Delhi)《軟弱巖中鐵路隧道圍巖穩定性及其控制》（巖石力學與工程學報，1982年第1卷第1期）等。