在岩溶、高地应力、破碎断裂等复杂地质环境下进行边坡及隧道工程建设时，工程开挖是重要的基础环节。工程开挖极易引发危岩崩塌、滑坡、地面塌陷、岩爆等地质灾害。本书构建了工程开挖灾害安全防控理论和技术体系：针对公路、铁路、水电站等高陡边坡开挖问题，提出了开挖边坡卸荷带宽度计算方法，建立了顺向坡屈曲破坏模型、反向坡弯曲折断破坏模型和切向坡楔形体破坏模型，构建了开挖边坡三维分区安全评价理论；针对灰岩地区隧道开挖问题，发现隧道开挖强排地下水极易引发地面塌陷灾害，构建了地面塌陷灾害洞室负压驱动机制，发现隧道施工爆破对断裂带的应力和地下水渗透特性有活化作用，并显著劣化危岩安全性；针对边坡及隧道开挖灾害靶向防控问题，研发了地面塌陷内部坍塌过程、孔内空区识别等开挖灾害精细监测方法，研发了岩体边坡系统锚固、边坡岩土局部安全隐患区膨胀型支撑等系列治理新技术。

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1984.09-1988.07 重庆师范大学本科 1988.09-1991.06 兰州大学硕士研究生 1993.09-1997.01 重庆建筑大学博士研究生 2007.06-2010.07 重庆大学博士后1991.06-2021.12 重庆交通大学 讲师（破格）、副教授（破格）、教授（破格）、二级教授、国家百千万人才、国务院政府特殊津贴、博士生导师 2022.01-2024.03 枣庄学院 二级教授、俄罗斯自然科学院外籍院士、博士生导师 2024.04迄今 西华师范大学 二级教授、俄罗斯自然科学院外籍院士、博士生导师国家及省部级科研项目30余项，系统构建了公路泥石流、岩石崩塌及边坡地质安全理论和技术体系，获得国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步一等奖6项、二等奖18项，获得国家发明专利46项。中国岩石力学与工程学会理事、中国地质灾害研究会防治专委会副主任、重庆岩石力学与工程学会常务理事

目录
序
前言
第1章 边坡开挖灾害机制模拟与三维分区安全评价 1
1.1 边坡开挖过程 1
1.1.1 石方开挖基本原则 1
1.1.2 爆破法开挖基本程序 1
1.1.3 炮眼法 1
1.1.4 药壶法 2
1.1.5 猫洞炮 2
1.1.6 大爆破 3
1.2 开挖边坡卸荷带宽度计算方法 3
1.2.1 开挖岩体边坡力学模型 3
1.2.2 开挖边坡应力计算 5
1.2.3 边坡开挖卸荷影响因素 6
1.2.4 开挖边坡卸荷带宽度计算公式 9
1.3 岩质边坡破坏模型 11
1.3.1 顺向坡屈曲破坏模型 11
1.3.2 反向坡弯曲折断破坏模型 16
1.3.3 切向坡楔形体破坏模型 21
1.4 岩石开挖边坡变形破坏试验解译 23
1.4.1 模型试验设计 23
1.4.2 模型试验过程 29
1.4.3 模型试验结果分析 30
1.5 甸南服务区开挖灾害机制模拟 33
1.5.1 工程概况 33
1.5.2 滑坡破坏过程数值模拟 35
1.5.3 模拟结果分析 36
1.6 开挖边坡三维分区安全评价理论 42
1.6.1 指标体系构建 42
1.6.2 指标权重确定方法 42
1.6.3 物元可拓分析方法 49
1.6.4 集对分析方法 59
1.6.5 开挖边坡地质安全分区 66
第2章 隧道建设引发岩土灾害机制模拟 78
2.1 隧道开挖引发地面塌陷灾害机制 78
2.1.1 中梁山地面塌陷灾害发育特征 78
2.1.2 地面塌陷演化模型 83
2.1.3 地面塌陷力学机制 86
2.1.4 地下水降落引发洞室负压试验解译 95
2.2 施工爆破劣化危岩滑坡安全性 106
2.2.1 施工爆破对危岩安全性的影响 106
2.2.2 施工爆破对滑坡安全性的影响 118
2.3 隧道施工爆破引发围岩损伤力学机制 129
2.3.1 冲击波作用下围岩压碎范围 129
2.3.2 应力波作用下围岩岩体塑性区范围 130
2.3.3 算例分析与数值模拟 131
2.4 高地应力条件下岩石断裂破坏特性 134
2.5 软-硬互层围岩隧道开挖坍塌机理 136
2.5.1 工程概况 136
2.5.2 全场地应力反演 137
2.5.3 隧道强度应力比 146
2.5.4 阳山隧道第二次塌方机理 148
2.6 川藏铁路色季拉山隧道开挖模拟 151
2.6.1 工程简介 151
2.6.2 相邻富水断层突水突泥机理分析 152
2.6.3 模型的建立 152
2.6.4 模拟结果 153
第3章 深基坑开挖机制模拟 160
3.1 深隧工程概况 160
3.1.1 临时围护结构 162
3.1.2 永久结构 162
3.1.3 主隧结合竖井施工 163
3.2 地质条件与水文情况 164
3.2.1 地质条件 164
3.2.2 气象与水文情况 167
3.3 基坑开挖模拟 168
3.3.1 模型构建 168
3.3.2 未支护情况下基坑开挖模拟 172
3.4 竖井开挖支护模拟 184
3.4.1 地下连续墙厚度 184
3.4.2 圈梁布设间距 192
3.4.3 圈梁刚度 200
3.4.4 工程施工 208
第4章 工程开挖灾害安全防控 211
4.1 开挖灾害监测 211
4.1.1 地面塌陷内部坍塌过程监测 211
4.1.2 基于多频超声扫描的孔内空区探测方法 214
4.1.3 孔内空区立体轮廓高精度扫描探测方法 220
4.1.4 高地应力区地下工程开挖岩爆应力采集传感器 225
4.2 开挖灾害控制 227
4.2.1 岩体边坡系统锚固等效方法 227
4.2.2 筏板式格构-锚杆-锚索复合抗滑结构 233
4.2.3 巨型滑坡全断面抗滑截水墙桩 237
4.2.4 边坡岩土局部安全隐患区膨胀型支撑 241
4.2.5 边坡破坏坡面锁固 243
4.2.6 地面塌陷灾害通气型微创治理 247
4.2.7 防御掌子面岩爆的隧道掘进方法 255
4.2.8 基于采动应力动态监测的卸压孔施工方法 258
4.2.9 一种新型城市隧道爆破控制技术 263
4.2.10 地下工程围岩裂损局部锁固应急技术 265
4.2.11 一种可用于圆形基坑的开挖支护的结构 268
4.2.12 针入式土体分层沉降测量装置 270
4.2.13 地下工程地质环境保护工程设计与施工 275
参考文献 280