复杂地质与环境条件下隧道建设关键技术丛书隧道突涌水监测方法与预警技术 本书特色
本书共８章，分别总结分析了隧道突涌水监测方法与预警技术的发展历程、技术现状、存在的问题和发展趋势；归纳、划分了隧道突涌水灾害的两种典型破坏模式，提出了隧道突涌水灾害的地质及地球物理场前兆信息特征；针对隔水岩体渐进破坏突涌水类型，研制了真三轴地质力学模拟试验系统，揭示了突涌水的灾变演化机制与突涌水前兆多元信息演化规律；针对充填结构渗透失稳突涌水类型，研制了充填结构渗透失稳突涌水模拟试验系统，重点介绍了充填体性态演化过程与前兆信息临界特征；针对隧道突涌水灾害监测，提出了实时监测的物理基础与设计方法，介绍了隧道突涌水模式识别模型及演化态势动态预测方法；基于突涌水前兆多元信息融合分析方法，建立了以微震为载体融合多元信息的实时监测技术，构建了突涌水多元信息监测与预警系统，阐述了系统架构、软件设计及其使用方法；*后精选了代表性工程案例，详细介绍了隧道突涌水监测方法与预警技术的现场应用情况。
复杂地质与环境条件下隧道建设关键技术丛书隧道突涌水监测方法与预警技术 内容简介
本书共８章，分别总结分析了隧道突涌水监测方法与预警技术的发展历程、技术现状、存在的问题和发展趋势；归纳、划分了隧道突涌水灾害的两种典型破坏模式，提出了隧道突涌水灾害的地质及地球物理场前兆信息特征；针对隔水岩体渐进破坏突涌水类型，研制了真三轴地质力学模拟试验系统，揭示了突涌水的灾变演化机制与突涌水前兆多元信息演化规律；针对充填结构渗透失稳突涌水类型，研制了充填结构渗透失稳突涌水模拟试验系统，重点介绍了充填体性态演化过程与前兆信息临界特征；针对隧道突涌水灾害监测，提出了实时监测的物理基础与设计方法，介绍了隧道突涌水模式识别模型及演化态势动态预测方法；基于突涌水前兆多元信息融合分析方法，建立了以微震为载体融合多元信息的实时监测技术，构建了突涌水多元信息监测与预警系统，阐述了系统架构、软件设计及其使用方法；很后精选了代表性工程案例，详细介绍了隧道突涌水监测方法与预警技术的现场应用情况。
复杂地质与环境条件下隧道建设关键技术丛书隧道突涌水监测方法与预警技术 目录
第1章绪论1
1.1隧道突涌水监测预警作用和意义/1
1.2隧道突涌水灾害研究现状与存在的问题/3
1.2.1隧道突涌水地质特征方面/4
1.2.2隧道突涌水前兆信息方面/9
1.2.3隧道突涌水监测预警方面/12
1.2.4存在的问题/13
1.3发展趋势/14
第2章隧道突涌水地质模式与前兆信息16
2.1防突结构破坏模式与特征/16
2.1.1隔水岩体渐进破坏突涌水特征/21
2.1.2充填结构渗透失稳突涌水特征/24
2.2灾害源地质结构模式/27
2.2.1无补给型静储量含水致灾构造/29
2.2.2强补给型动储量含水致灾构造/29
2.2.3弱补给型静动储量含水致灾构造/30
2.3隧道突涌水灾害施工前兆信息/31
2.3.1地质前兆信息/31
2.3.2地球物理场前兆信息/34
第3章隔水岩体渐进破坏突涌水前兆信息演化规律42
3.1隔水岩体渐进破坏突涌水模拟试验系统/42
3.1.1总体设计思路/42
3.1.2伸缩组合式试验台架/44
3.1.3真三轴加载与控制系统/46
3.1.4多元信息实时监测方法/52
3.2水力耦合岩体渐进破坏模拟试验/54
3.2.1模拟工程概况/54
3.2.2流固耦合相似材料/56
3.2.3试验思路与设计/60
3.2.4试验方法与实施/61
3.3隔水岩体渐进破坏突涌水前兆信息演化规律/64
3.3.1突涌水灾变过程分析/64
3.3.2岩体破坏突涌水应力场演化/65
3.3.3岩体破坏突涌水位移场演化/66
3.3.4岩体破坏突涌水渗流场演化/68
3.3.5多元信息融合分析与敏感性辨识/69
第4章充填结构渗透失稳突涌水前兆信息演化规律71
4.1充填结构渗透失稳突涌水模型试验系统/71
4.1.1总体设计思路/71
4.1.2旋式可视试验系统/73
4.1.3水压加载与实时监测系统/74
4.2充填体渗透破坏突涌水演化模拟试验/75
4.2.1模拟工程概况/75
4.2.2试验相似材料/77
4.2.3试验设计与实施/81
4.3充填体渗透破坏突涌水前兆多元信息演化规律/82
4.3.1灾变过程水砂涌出量演化规律/82
4.3.2充填体孔隙率演化规律/83
4.3.3充填体渗透特性演化规律/84
4.3.4多元信息融合与临界特征点识别/86
第5章隧道突涌水灾害实时监测的物理基础与设计方法88
5.1防突结构破坏突涌水/88
5.1.1隔水岩体破坏突涌水过程与物理量变化特征/88
5.1.2充填结构渗透失稳过程与物理量变化特征/95
5.1.3防突结构破坏临界特征点识别/97
5.2防突结构岩体破坏演化性态判识方法/101
5.2.1岩体脆性材料变形破坏特征/101
5.2.2岩体弹塑脆性突变模型/102
5.2.3岩体破坏及前兆信息判据/104
5.2.4突涌水危险性预警判别准则/104
5.3隧道突涌水灾害监测设计方法/106
5.3.1监测设计与布设方法/106
5.3.2实时监测的物联网架构/109
5.3.3多源异构信息采集方法/110
5.3.4远距离并行长传输模式/114
第6章突涌水前兆多元信息融合与预测方法119
6.1突涌水过程信息演化与模式判定/119
6.1.1突涌水多元信息演化过程/119
6.1.2多元信息敏感性识别方法/121
6.1.3突涌水模式判定模型/126
6.2突涌水过程多元信息融合分析方法/127
6.2.1证据理论与信息融合方法/127
6.2.2突涌水信息融合分析模型/129
6.2.3模型检验与算例验证/131
6.3隧道突涌水态势动态预测方法/132
6.3.1突涌水态势预测模型/133
6.3.2态势评估与实时修正/134
6.3.3突涌水演化态势预测方法/136
第7章隧道突涌水灾害实时监测与预警平台139
7.1突涌水通道空间定位/139
7.1.1微震检波器特性参数/139
7.1.2微震检波器设计指标/142
7.2信息融合与实时预测软件/143
7.2.1总体架构与设计思想/143
7.2.2软件功能与架构设计/144
7.2.3信息数据库及程序实现/145
7.2.4软件开发关键技术/147
7.3TMIWS软件系统及测试/150
7.3.1功能模块应用/150
7.3.2预警案例验证/162
7.4监测预警平台/163
7.4.1突涌水等级与时空预警/164
7.4.2远程监控与预警平台/165
第8章代表性工程应用168
8.1成兰铁路跃龙门隧道/169
8.1.1工程概况/169
8.1.2实时远程监控系统/169
8.1.3远程融合预警机制/174
8.2利万高速齐岳山隧道/175
8.2.1工程概况/175
8.2.2实时远程监控系统/176
8.2.3突涌水灾害综合预警/178
8.2.4突涌水灾害应急响应机制/180
参考文献184
复杂地质与环境条件下隧道建设关键技术丛书隧道突涌水监测方法与预警技术 作者简介
李术才山东大学教授、博士生导师。我国隧道及地下工程超前地质预报与突水突泥灾害防控专家。入选科技部“973项目”首席科学家、教育部“长江学者“特聘教授、首批国家高层次人才特殊支持计划（万人计划）领军人才、“863计划”现代交通技术领域专家，国家杰出青年基金获得者。担任中国岩石力学与工程学会副理事长、中国岩石力学与工程学会地下工程分会理事长、国际著名期刊Tunnelling and Underground Space Technology主编。获国家科技进步二等奖4项，省部级一等奖5项、教学成果一等奖1项，2015年度山东省科学技术最高奖，第12届光华工程科技成就奖，第九届中国青年科技奖，全国优秀科技工作者，山东高校十大师德标兵；授权中国发明专利52项、美国专利5项；出版专著5部，发表论文160余篇。
李术才
山东大学教授、博士生导师。我国隧道及地下工程超前地质预报与突水突泥灾害防控专家。入选科技部“973项目”首席科学家、教育部“长江学者“特聘教授、首批国家高层次人才特殊支持计划（万人计划）领军人才、“863计划”现代交通技术领域专家，国家杰出青年基金获得者。担任中国岩石力学与工程学会副理事长、中国岩石力学与工程学会地下工程分会理事长、国际著名期刊Tunnelling and Underground Space Technology主编。获国家科技进步二等奖4项，省部级一等奖5项、教学成果一等奖1项，2015年度山东省科学技术最高奖，第12届光华工程科技成就奖，第九届中国青年科技奖，全国优秀科技工作者，山东高校十大师德标兵；授权中国发明专利52项、美国专利5项；出版专著5部，发表论文160余篇。
李利平
山东大学教授、博士生导师。现任山东大学齐鲁交通学院副院长、岩土中心隧道所所长；兼任中国岩石力学与工程学会岩石工程设计方法分会副理事长。入选国家“万人计划”青年拔尖人才、泰山学者（青年专家），国家优秀青年科学基金获得者、山东省杰出青年基金获得者；遴选为世界交通运输大会（WTC）结构工程学报隧道地质超前预报与灾害预警学科主席。主要从事隧道及地下工程灾害防治方面的研究。主持国家及省部级课题21项、重大工程委托项目16项；获国家科技进步二等奖1项（排名第3），获山东省科技进步一等奖和教育部科技进步二等奖各1项，其他省部级科技奖励6项；获第九届中国岩石力学与工程学会青年科技奖金奖、第十一届山东省青年科技奖；授权美国专利1项，中国发明专利24项；出版中文专著2部、主编教材1部；主编及参编行业团队标准4项，工法2项；发表SCI/EI论文159篇，两篇入选“领跑者F5000-中国精品科技期刊顶尖论文”
石少帅 博士后，山东大学硕士生导师。现任中国岩石力学与学会地下工程分会和工程安全与防护分会理事，国际岩石力学学会（ISRM）会员，被聘为世界交通运输大会（WTC）“隧道地质超前预报技术委员会“主席；担任Tunnelling and Underground Space Technology、Automation
in Construction等期刊审稿人；入选2017年中国科协“青年托举人才计划”。主要从事隧道与地下工程灾害防控方面的教学和研究工作。主持国家自然科学基金、山东省自然科学基金等国家及省部级课题10项，重大工程委托项目7项。获省部级科技进步一等奖6项、二等奖4项；授权美国专利1项、中国发明专利20余项、软件著作权10余项；合作出版专著1部，参编行业标准4项，工法3项；以第一和通讯作者录用和发表SCI/EI论文15篇。
