目錄
第1章 緒 論 / 1
1.1 概述 / 1
1.2 盾構(gòu)機(jī)類型 / 2
1.3 盾構(gòu)機(jī)的發(fā)展歷史 / 4
1.3.1 國外發(fā)展歷史 / 4
1.3.2 我國發(fā)展歷史 / 9
1.4 盾構(gòu)機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) / 11
1.5 全書內(nèi)容框架 / 16
思考題/ 17
參考文獻(xiàn)/ 17
第2章 盾構(gòu)隧道工程勘察設(shè)計(jì) / 19
2.1 盾構(gòu)隧道工程勘察的目的 / 19
2.2 盾構(gòu)隧道工程勘察的內(nèi)容和方法 / 19
2.2.1 勘察內(nèi)容 / 19
2.2.2 主要勘測(cè)手段 / 23
2.2.3 盾構(gòu)隧道工程勘察成果及資料要求 / 26
2.3 工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià) / 30
2.3.1 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容 / 30
2.3.2 常見地層對(duì)盾構(gòu)施工的影響 / 31
2.4 盾構(gòu)隧道斷面與線形設(shè)計(jì) / 33
2.4.1 盾構(gòu)隧道分類 / 33
2.4.2 盾構(gòu)隧道斷面形狀 / 34
2.4.3 盾構(gòu)隧道線形設(shè)計(jì) / 35
2.5 補(bǔ)充勘察工程案例 / 39
2.5.1 工程概況 / 39
2.5.2 補(bǔ)充勘察目的 / 39
2.5.3 勘察和溶洞處理驗(yàn)證及完成工作量 / 40
2.5.4 工程地質(zhì)條件 / 42
2.5.5 水文地層條件 / 43
2.5.6 溶洞處理試驗(yàn)方法和結(jié)果 / 44
2.5.7 盾構(gòu)施工建議 / 44
思考題/ 44
參考文獻(xiàn)/ 45
第3章 盾構(gòu)機(jī)構(gòu)造與工作原理 / 46
3.1 盾構(gòu)機(jī)組成 / 46
3.2 盾構(gòu)機(jī)基本構(gòu)造 / 47
3.2.1 盾構(gòu)機(jī)基本構(gòu)造 / 47
3.2.2 后配套系統(tǒng) / 60
3.2.3 盾構(gòu)施工遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) / 61
3.3 盾構(gòu)機(jī)主要工作原理 / 62
3.3.1 土壓平衡盾構(gòu) / 62
3.3.2 泥水平衡盾構(gòu)機(jī) / 63
3.4 特殊盾構(gòu) / 64
思考題/ 66
參考文獻(xiàn)/ 67
第4章 盾構(gòu)機(jī)選型 / 68
4.1 盾構(gòu)機(jī)選型要求、 原則與依據(jù) / 68
4.1.1 盾構(gòu)機(jī)選型要求 / 68
4.1.2 盾構(gòu)機(jī)選型原則 / 69
4.1.3 盾構(gòu)機(jī)選型依據(jù) / 69
4.2 盾構(gòu)機(jī)類型選擇 / 72
4.2.1 盾構(gòu)機(jī)選型影響因素 / 72
4.2.2 兩類盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性擴(kuò)展 / 74
4.3 盾構(gòu)機(jī)構(gòu)造選型 / 76
4.3.1 刀盤選型 / 76
4.3.2 刀具選型 / 78
4.3.3 盾構(gòu)出渣系統(tǒng)選型 / 82
4.3.4 其他主要配置選型 / 84
4.4 盾構(gòu)選型新技術(shù) / 88
4.4.1 刀盤刀具設(shè)計(jì)與選型技術(shù) / 88
4.4.2 刀具新結(jié)構(gòu)及新材料 / 90
4.4.3 刀具狀態(tài)檢測(cè)技術(shù) / 91
4.5 常見地層盾構(gòu)選型實(shí)例 / 91
4.5.1 上軟下硬地層盾構(gòu)選型土壓平衡盾構(gòu) / 91
4.5.2 下穿水體盾構(gòu)選型泥水平衡盾構(gòu) / 100
思考題/ 105
參考文獻(xiàn)/ 105
第5章 盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì) / 107
5.1 盾構(gòu)隧道襯砌類型與材料 / 107
5.1.1 盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)類型 / 107
5.1.2 裝配式管片襯砌材料 / 110
5.2 管片的類型、 特征 / 112
5.2.1 管片的分類方法 / 112
5.2.2 不同斷面形狀管片的特征 / 113
5.2.3 管片環(huán)的構(gòu)造特征 / 115
5.3 管片接縫及防水 / 117
5.3.1 管片連接形式 / 117
5.3.2 管片環(huán)的接縫 / 122
5.3.3 管片襯砌環(huán)組合形式 / 123
5.3.4 管片襯砌防水 / 124
5.4 盾構(gòu)隧道圍巖壓力計(jì)算 / 126
5.4.1 荷載假定 / 126
5.4.2 荷載計(jì)算方法 / 127
5.5 盾構(gòu)管片內(nèi)力計(jì)算 / 135
5.5.1 盾構(gòu)管片結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算方法簡(jiǎn)介 / 135
5.5.2 慣用及修正慣用計(jì)算法 / 136
5.5.3 多鉸接環(huán)計(jì)算方法 / 138
5.5.4 彈性鉸圓環(huán)計(jì)算方法 / 139
5.5.5 梁-彈簧模型計(jì)算方法 / 141
5.5.6 數(shù)值模擬計(jì)算方法 / 144
5.5.7 管片內(nèi)力計(jì)算工程案例 / 147
5.6 管片配筋與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) / 154
5.6.1 管片設(shè)計(jì)原則 / 154
5.6.2 管片配筋計(jì)算 / 154
5.6.3 接縫斷面設(shè)計(jì) / 155
5.6.4 管片細(xì)節(jié)設(shè)計(jì) / 155
5.7 盾構(gòu)隧道聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì) / 158
5.7.1 聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì)原則 / 158
5.7.2 聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì)要點(diǎn) / 159
5.7.3 聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)形式 / 159
5.8 盾構(gòu)隧道抗震設(shè)計(jì) / 160
5.8.1 地震系數(shù)法 / 161
5.8.2 反應(yīng)位移法 / 161
5.8.3 圍巖應(yīng)變傳遞法 / 162
5.8.4 地基抗力系數(shù)法 / 162
5.8.5 動(dòng)力有限元法 / 162
思考題/ 162
參考文獻(xiàn)/ 163
第6章 盾構(gòu)始發(fā)與接收 / 164
6.1 盾構(gòu)工作井 / 165
6.1.1 圍護(hù)樁 / 165
6.1.2 地下連續(xù)墻法 / 169
6.1.3 沉井法 / 177
6.2 盾構(gòu)隧道端頭加固 / 180
6.2.1 端頭加固工法 / 180
6.2.2 端頭加固驗(yàn)算 / 190
6.2.3 端頭加固范圍 / 196
6.2.4 加固土體效果檢查 / 200
6.2.5 端頭加固驗(yàn)算案例 / 201
6.3 盾構(gòu)始發(fā)裝置及技術(shù)控制 / 202
6.3.1 盾構(gòu)始發(fā)裝置 / 202
6.3.2 始發(fā)掘進(jìn)控制 / 207
6.4 盾構(gòu)接收裝置及技術(shù)控制 / 215
6.4.1 盾構(gòu)接收裝置 / 215
6.4.2 接收控制 / 216
6.4.3 盾構(gòu)解體 / 216
6.5 特殊條件下盾構(gòu)始發(fā)接收技術(shù) / 217
6.5.1 鋼套筒輔助盾構(gòu)始發(fā)接收技術(shù) / 217
6.5.2 疊線隧道接收技術(shù) / 219
6.5.3 盾構(gòu)地表接收技術(shù) / 220
6.5.4 過站技術(shù) / 222
6.5.5 空推接收技術(shù) / 224
思考題/ 225
參考文獻(xiàn)/ 225
第7章 盾構(gòu)掘進(jìn)與管片拼裝 / 228
7.1 土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn) / 228
7.1.1 掘進(jìn)參數(shù)的計(jì)算與選取 / 228
7.1.2 土壓平衡盾構(gòu)平衡控制 / 234
7.1.3 掘進(jìn)模式的選擇 / 237
7.2 泥水平衡盾構(gòu)掘進(jìn) / 238
7.2.1 掘進(jìn)時(shí)切口泥水倉壓力管理 / 238
7.2.2 掘土量管理 / 239
7.3 管片運(yùn)輸與拼裝 / 241
7.3.1 管片的存儲(chǔ)與運(yùn)輸 / 241
7.3.2 管片拼裝作業(yè) / 241
7.3.3 管片排版 / 243
7.3.4 管片拼裝誤差及其控制 / 247
7.4 盾構(gòu)開倉換刀 / 249
7.4.1 開倉換刀原因 / 249
7.4.2 開倉換刀方法 / 249
7.4.3 開倉換刀工藝 / 250
7.5 聯(lián)絡(luò)通道施工 / 252
7.5.1 聯(lián)絡(luò)通道的功能 / 252
7.5.2 聯(lián)絡(luò)通道的施工方法 / 252
7.6 監(jiān)控量測(cè) / 254
7.6.1 隧道環(huán)境監(jiān)控量測(cè) / 255
7.6.2 隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)控量測(cè) / 259
7.7 特殊條件下盾構(gòu)施工技術(shù)及實(shí)例 / 260
7.7.1 盾構(gòu)法施工常見特殊條件 / 260
7.7.2 上軟下硬地層盾構(gòu)隧道施工 / 261
7.7.3 砂卵石地層盾構(gòu)隧道施工 / 263
7.7.4 穿越基巖、 孤石等障礙物盾構(gòu)隧道施工 / 266
7.7.5 溶洞地層盾構(gòu)隧道施工 / 268
7.7.6 瓦斯地層盾構(gòu)隧道施工 / 270
7.7.7 小間距并行盾構(gòu)隧道施工 / 272
7.7.8 小半徑曲線盾構(gòu)隧道施工 / 275
7.7.9 下穿既有建（構(gòu)）筑物的盾構(gòu)隧道施工 / 278
思考題/ 281
參考文獻(xiàn)/ 282
第8章 盾構(gòu)壁后注漿 / 283
8.1 壁后注漿的目的及分類 / 283
8.1.1 盾構(gòu)壁后注漿的目的 / 283
8.1.2 盾構(gòu)壁后注漿的分類 / 284
8.2 壁后注漿材料及性能需求 / 285
8.2.1 壁后注漿材料及其適用性 / 285
8.2.2 壁后注漿材料性能指標(biāo) / 288
8.2.3 壁后注漿材料基本性能測(cè)試 / 288
8.2.4 典型盾構(gòu)工程注漿材料配合比 / 289
8.3 壁后注漿常用設(shè)備 / 290
8.3.1 拌漿設(shè)備 / 290
8.3.2 注入設(shè)備 / 291
8.3.3 控制系統(tǒng) / 293
8.3.4 注意事項(xiàng) / 295
8.4 盾構(gòu)壁后注漿施工與控制 / 295
8.4.1 壁后注漿工藝參數(shù)控制 / 295
8.4.2 注漿施工組織與管理 / 296
8.4.3 管片壁后注漿效果評(píng)價(jià) / 298
8.4.4 常見問題及解決措施 / 299
8.5 盾構(gòu)壁后注漿過程優(yōu)化技術(shù)與案例應(yīng)用 / 299
8.5.1 最優(yōu)配合比求解 / 299
8.5.2 案例應(yīng)用 / 300
思考題/ 303
參考文獻(xiàn)/ 303
第9章 盾構(gòu)渣土改良及資源化再利用 / 305
9.1 渣土改良的原因 / 305
9.2 盾構(gòu)渣土特性 / 307
9.2.1 渣土的組成 / 307
9.2.2 渣土的物理力學(xué)性質(zhì) / 308
9.3 渣土改良劑的類型和技術(shù)參數(shù) / 309
9.3.1 渣土改良劑的類型 / 309
9.3.2 渣土改良技術(shù)參數(shù)及確定 / 311
9.3.3 渣土改良劑地層適應(yīng)性 / 313
9.4 渣土改良裝置 / 314
9.4.1 泡沫注入系統(tǒng) / 314
9.4.2 黏土礦物類注入系統(tǒng) / 315
9.4.3 分散劑、 絮凝劑注入系統(tǒng) / 315
9.5 渣土改良評(píng)價(jià)指標(biāo)及確定方法 / 316
9.5.1 塑流性 / 316
9.5.2 滲透性 / 318
9.5.3 磨損性 / 318
9.5.4 黏附性 / 319
9.5.5 抗剪強(qiáng)度 / 322
9.5.6 壓縮性 / 324
9.5.7 盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù) / 324
9.5.8 盾構(gòu)渣土評(píng)價(jià)方法總結(jié) / 325
9.6 渣土改良下盾構(gòu)掘進(jìn)及地層響應(yīng) / 327
9.6.1 改良渣土力學(xué)行為仿真 / 327
9.6.2 渣土改良下盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)和地層響應(yīng) / 328
9.7 盾構(gòu)渣土資源化再利用 / 328
9.7.1 再利用的意義 / 328
9.7.2 渣土資源化再利用方式及案例 / 328
9.8 盾構(gòu)掘進(jìn)渣土改良實(shí)例 / 332
9.8.1 工程概況 / 332
9.8.2 改良劑選型 / 333
9.8.3 改良參數(shù)確定 / 334
9.8.4 盾構(gòu)渣土改良參數(shù) / 336
9.8.5 渣土改良效果分析 / 336
9.9 盾構(gòu)渣土改良技術(shù)問題 / 338
思考題/ 339
參考文獻(xiàn)/ 340
第10章 泥水平衡盾構(gòu)泥漿處置 / 343
10.1 概述 / 343
10.2 泥水平衡盾構(gòu)掘進(jìn)泥漿 / 344
10.2.1 掘進(jìn)泥漿的作用 / 344
10.2.2 掘進(jìn)泥漿的組成 / 345
10.2.3 掘進(jìn)泥漿性能及指標(biāo) / 346
10.2.4 掘進(jìn)泥漿性能要求 / 347
10.3 泥漿處理場(chǎng)地布置及設(shè)備 / 348
10.3.1 泥漿處理場(chǎng)地布置 / 348
10.3.2 泥漿處理設(shè)備 / 349
10.4 盾構(gòu)廢棄泥漿再利用研究 / 354
10.4.1 廢棄泥漿在壁后注漿中的再利用 / 354
10.4.2 廢棄泥漿在路基工程中的再利用 / 355
10.4.3 廢棄泥漿在填海料中的再利用 / 356
10.5 盾構(gòu)泥漿處理典型實(shí)例分析 / 357
10.5.1 工程概況 / 357
10.5.2 工程地質(zhì) / 357
10.5.3 泥漿處置 / 358
10.5.4 現(xiàn)場(chǎng)泥漿處理效果 / 360
思考題/ 361
參考文獻(xiàn)/ 361
第11章 盾構(gòu)隧道施工環(huán)境影響及控制 / 362
11.1 盾構(gòu)隧道施工地層變形 / 362
11.2 盾構(gòu)隧道施工地層損失 / 363
11.2.1 盾構(gòu)施工地層損失概念與組成 / 363
11.2.2 盾構(gòu)施工地層損失率計(jì)算方法 / 364
11.2.3 計(jì)算案例 / 368
11.3 盾構(gòu)施工地層位移預(yù)測(cè)方法 / 370
11.3.1 經(jīng)驗(yàn)公式法 / 370
11.3.2 隨機(jī)介質(zhì)理論方法 / 373
11.3.3 解析法 / 377
11.3.4 數(shù)值模擬分析方法 / 382
11.3.5 模型實(shí)驗(yàn)法 / 383
11.3.6 其他方法 / 383
11.4 盾構(gòu)隧道施工對(duì)既有建（構(gòu)）筑物的影響評(píng)價(jià) / 384
11.4.1 盾構(gòu)施工對(duì)建（構(gòu)）筑物影響的表現(xiàn)形式 / 385
11.4.2 建（構(gòu)）筑物變形損壞的評(píng)價(jià)方法 / 386
11.5 盾構(gòu)隧道施工地層變形控制常見方法 / 391
11.5.1 地層變形控制常見方法 / 391
11.5.2 盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)控制方法 / 392
11.5.3 地層加固方法 / 394
思考題/ 395
參考文獻(xiàn)/ 395
第12章 盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)病害及整治 / 398
12.1 盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)常見病害成因及防控 / 398
12.1.1 管片環(huán)縫不齊整 / 398
12.1.2 管片縱縫不齊整 / 399
12.1.3 管片裂縫 / 399
12.1.4 管片錯(cuò)臺(tái) / 403
12.1.5 管片接頭損壞 / 404
12.1.6 管片滲漏水 / 404
12.1.7 管片腐蝕 / 405
12.1.8 管片凍害 / 405
12.2 盾構(gòu)管片襯砌結(jié)構(gòu)病害調(diào)查 / 406
12.2.1 病害調(diào)查目的 / 406
12.2.2 主要病害檢測(cè)方法 / 406
12.3 盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià) / 408
12.3.1 盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測(cè) / 408
12.3.2 盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)內(nèi)容 / 409
12.3.3 盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)典型病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) / 409
12.4 盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)病害整治方法 / 412
12.4.1 管片襯砌病害的整治原則 / 412
12.4.2 襯砌裂損整治 / 412
12.4.3 管片漏水整治 / 413
12.4.4 管片襯砌腐蝕整治 / 414
12.4.5 管片結(jié)構(gòu)耐久性保障技術(shù)展望 / 414
思考題/ 414
參考文獻(xiàn)/ 414
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