本书系统地介绍途径U隧道模型试验方案设计、基于侧向变形条件下傍山隧道的模型试验测试与分析、基于坡顶加载条件下傍山隧道的模型试验测试与分析，评价了傍山隧道衬砌的承载特性。

铁路和公路建设是促进西部发展的重要措施，但西部地区存在大量丘陵和边坡，隧道是穿越丘陵山区的有效工程措施，而滑坡引起的隧道灾害在隧道修建和运营过程中时有发生。因此，研究近邻滑坡的傍山隧道的承载特性显得尤为重要。


模型试验以其形象、直观、真实的特性成为研究地下结构变形与受力特性的重要手段，隧道模型是真实物理实体的再现，在满足相似原理的条件下，通过隧道模型试验能够真实地反映地层围岩和隧道衬砌的相互作用关系，因此，隧道模型试验成为揭示衬砌结构受力与变形特性的重要研究手段。


本书系统地开展了隧道模型试验装置与试验方案设计、傍山隧道模型试验测试分析与评价等研究。全书分为6章，第1章介绍了傍山隧道的研究现状与主要研究内容；第2章进行了傍山隧道模型试验设计；第3章开展了侧向变形条件下傍山隧道的模型试验测试分析与承载特性评价；第4章开展了坡顶加载条件下傍山隧道的模型试验测试分析与承载特性评价；第5章介绍了傍山隧道模型试验数值模拟与评价；第6章介绍了主要结论和研究展望。


在本书的编写过程中，西安理工大学白维仕、汪过兵、张世斌、王磊等博士研究生参与了部分编写工作，张瑾、邹泽林等硕士研究生参与了相关试验测试与分析研究工作。在此，对在本书编写过程中给予热情帮助的各位领导、专家及出版社工作人员表示衷心感谢。同时，本书得到陕西省重点研发计划项目（2020ZDLGY07-03）和中铁西安勘察设计研究院有限责任公司重点课题（XKY-2022-03）的支持，在此一并表示感谢。






作者2022年9月

第1章绪论


1.1研究背景与意义


1.2研究现状


1.2.1边坡稳定性研究现状


1.2.2隧道稳定性研究现状


1.2.3隧道-滑坡相互作用的研究进展


1.2.4黄土泥岩二元地质中傍山隧道模型试验研究课题


1.3主要研究内容


第2章傍山隧道模型试验设计


2.1傍山隧道工程背景


2.2隧道模型试验装置


2.3模型试验中黄土与泥岩的参数


2.4侧向变形条件下傍山隧道模型试验设计


2.4.1试验方案设计


2.4.2模型试验的量测方案


2.5坡顶加载条件下傍山隧道模型试验设计


2.5.1试验方案设计


2.5.2模型试验的量测方案


2.6模型试验测试系统


2.6.1静态应变仪


2.6.2电阻式应变片


2.6.3拉杆式直线位移传感器


2.6.4电阻式微型土压力计


2.6.5边坡位移示踪点


2.7傍山隧道模型试验操作


2.7.1傍山隧道模型中应变片的粘贴工作


2.7.2傍山隧道模型与模型箱边壁减阻处理


2.7.3侧向变形条件下傍山隧道的模型试验操作


2.7.4坡顶加载条件下傍山隧道的模型试验操作


第3章侧向变形条件下傍山隧道模型试验测试与分析


3.1隧道位于黄土中的傍山隧道模型试验（工况1-1）


3.1.1试验现象


3.1.2测试数据分析


3.2潜在滑动面贯穿黄土中隧道的傍山隧道模型试验（工况1-2）


3.2.1试验现象


3.2.2测试数据分析


3.3隧道位于黄土泥岩交界面的傍山隧道模型试验（工况2-1）


3.3.1试验现象


3.3.2测试数据分析


3.4潜在滑动面贯穿黄土泥岩交界处隧道的傍山隧道模型试验


（工况2-2）


3.4.1试验现象


傍山隧道模型试验研究及其承载特性评价


3.4.2测试数据分析


3.5侧向变形条件下傍山隧道模型试验中衬砌应力及弯矩分析


3.5.1隧道衬砌模型应力转换分析


3.5.2隧道衬砌弯矩分析


3.6侧向变形条件下傍山隧道衬砌的承载特性分析


3.6.1隧道衬砌弯矩对比分析


3.6.2隧道衬砌与围岩之间脱空破坏模式分析


第4章坡顶加载条件下傍山隧道模型试验测试与分析


4.1隧道位于黄土泥岩交界处的傍山隧道模型试验（工况3-1）


4.1.1试验现象


4.1.2边坡水平位移及坡内土压力分析


4.1.3隧道衬砌的受力分析


4.2潜在滑动面位于隧道上方的傍山隧道模型试验（工况3-2）


4.2.1试验现象


4.2.2边坡水平位移及坡内土压力分析


4.2.3隧道衬砌的受力分析


4.3潜在滑动面贯穿隧道上拱部的傍山隧道模型试验（工况3-3）


4.3.1试验现象


4.3.2边坡水平位移及坡内土压力分析


4.3.3隧道衬砌的受力分析


4.4潜在滑动面整体贯穿隧道的傍山隧道模型试验（工况3-4）


4.4.1试验现象


4.4.2边坡水平位移及坡内土压力分析


4.4.3隧道衬砌的受力分析


4.5不同滑动面条件下傍山隧道模型试验中的开裂与位移分析


4.6不同滑动面条件下隧道衬砌应力与弯矩分析


4.6.1不同滑动面条件下隧道衬砌的受力特性分析


4.6.2不同滑动面条件下隧道衬砌的变形规律分析


4.7不同滑动面条件下隧道衬砌承载特性评价


第5章傍山隧道模型试验数值模拟与评价


5.1模型材料力学参数


5.2侧向变形条件下傍山隧道模型试验的数值模拟


5.2.14种工况条件下有限元分析模型建立


5.2.2数值分析及其模型试验验证对比分析


5.3坡顶加载条件下傍山隧道模型试验的数值模拟


5.3.14种工况条件下有限元分析模型建立


5.3.2数值分析及其模型试验验证对比分析


第6章结论


6.1主要结论


6.1.1侧向变形条件下傍山隧道的模型试验及其承载特性


6.1.2坡顶加载条件下傍山隧道的模型试验及其承载特性


6.2研究展望


参考文献