大直徑盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

第1篇綜合概述篇

第1章大直徑盾構(gòu)技術(shù)進(jìn)展概況

1.1大直徑盾構(gòu)的定義

1.1.1縱向加固范圍尺寸效應(yīng)分析

1.1.2應(yīng)力尺寸效應(yīng)分析

1.2大直徑盾構(gòu)的發(fā)展歷史、技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向

1.2.1大直徑盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展歷史

1.2.2大直徑盾構(gòu)隧道的技術(shù)現(xiàn)狀

1.2.3大直徑盾構(gòu)隧道的發(fā)展方向

1.3我國(guó)大直徑盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及典型大直徑盾構(gòu)隧道工程概況

1.3.1我國(guó)大直徑盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.3.2我國(guó)典型大直徑盾構(gòu)隧道工程概況

第2篇設(shè)備選型設(shè)計(jì)篇

第2章大直徑盾構(gòu)選型總體原則

2.1概述

2.2大直徑盾構(gòu)選型的原則及依據(jù)

2.2.1大直徑盾構(gòu)選型的原則

2.2.2大直徑盾構(gòu)選型的依據(jù)

2.3大直徑盾構(gòu)選型的步驟及方法

2.3.1大直徑盾構(gòu)選型的步驟

2.3.2大直徑盾構(gòu)選型的方法

2.4大直徑盾構(gòu)選型的特殊要求

2.5大直徑盾構(gòu)形式的選擇

2.5.1泥水平衡盾構(gòu)

2.5.2土壓平衡盾構(gòu)

2.5.3復(fù)合式盾構(gòu)

第3章大直徑盾構(gòu)的專(zhuān)項(xiàng)選型設(shè)計(jì)技術(shù)

3.1概述

3.2螺旋輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)技術(shù)

3.2.1螺旋輸送機(jī)的作用

3.2.2螺旋輸送機(jī)的類(lèi)型

3.2.3螺旋輸送機(jī)的防噴涌設(shè)計(jì)

3.2.4螺旋輸送機(jī)的影響參數(shù)

3.2.5螺旋輸送機(jī)相關(guān)參數(shù)的確定

3.3泥水處理系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)

3.3.1泥水處理系統(tǒng)的構(gòu)成

3.3.2泥水處理系統(tǒng)的發(fā)展 ...

3.3.3泥水處理系統(tǒng)的選擇

3.4刀盤(pán)結(jié)構(gòu)形式的選型設(shè)計(jì)

3.4.1盾構(gòu)刀盤(pán)的主要功能

3.4.2刀盤(pán)類(lèi)型的選擇

3.4.3刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)方式的選擇

3.4.4刀盤(pán)支承方式的選擇

3.4.5刀具更換技術(shù)

3.5主軸承及密封的選型設(shè)計(jì)

3.5.1主軸承結(jié)構(gòu)

3.5.2主軸承密封

3.5.3人閘

3.6土體改良系統(tǒng)的選型設(shè)計(jì)

3.6.1土體改良的目的及要求

3.6.2土體改良系統(tǒng)

3.6.3土體改良系統(tǒng)硬件的選型

3.7相關(guān)輔助設(shè)施的選型設(shè)計(jì)

3.7.1運(yùn)輸設(shè)備

3.7.2砂漿站

3.7.3通風(fēng)設(shè)備

3.8主要性能參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

3.8.1盾構(gòu)外徑

3.8.2刀盤(pán)開(kāi)挖直徑

3.8.3盾殼長(zhǎng)度

3.8.4盾構(gòu)質(zhì)量

3.8.5盾構(gòu)推力

3.8.6刀盤(pán)轉(zhuǎn)矩

3.8.7推進(jìn)系統(tǒng)效率

3.9國(guó)內(nèi)典型大直徑盾構(gòu)工程選型案例分析

3.9.1北京地鐵14號(hào)線(xiàn)大直徑土壓平衡盾構(gòu)

3.9.2天津地下直徑線(xiàn)大直徑泥水平衡盾構(gòu)

3.9.3南京長(zhǎng)江隧道大直徑泥水平衡盾構(gòu)

3.9.4武漢長(zhǎng)江隧道大直徑泥水平衡盾構(gòu)

3.9.5廣深港鐵路獅子洋隧道大直徑泥水平衡盾構(gòu)

3.9.6杭州望江隧道大直徑盾構(gòu)泥水平衡盾構(gòu)

第4章大直徑復(fù)合式盾構(gòu)選型概述

4.1概述

4.1.1復(fù)合地層

4.1.2應(yīng)對(duì)復(fù)合地層的傳統(tǒng)方法

4.1.3大直徑復(fù)合式盾構(gòu)的技術(shù)現(xiàn)狀

4.2大直徑復(fù)合式盾構(gòu)的特點(diǎn)

4.3大直徑復(fù)合式盾構(gòu)的施工技術(shù)要點(diǎn)

4.3.1施工總平面布置

4.3.2轉(zhuǎn)換地點(diǎn)選擇

4.3.3隧道內(nèi)的超前地質(zhì)調(diào)查

4.3.4隧道前方的超前地層加固

4.4盾構(gòu)模式轉(zhuǎn)化

4.4.1泥水轉(zhuǎn)土壓模式

4.4.2土壓轉(zhuǎn)泥水模式

4.5工程實(shí)例

4.5.1美國(guó)邁阿密港口隧道

4.5.2馬來(lái)西亞吉隆坡KV地鐵

第3篇結(jié)構(gòu)及防水設(shè)計(jì)篇

第5章大直徑盾構(gòu)隧道襯砌構(gòu)造及設(shè)計(jì)

5.1概述

5.2大直徑盾構(gòu)隧道襯砌的種類(lèi)及功能

5.2.1一次襯砌的種類(lèi)及使用狀況

5.2.2二次襯砌的功能及使用狀況

5.3大直徑盾構(gòu)隧道襯砌環(huán)的布置

5.4大直徑盾構(gòu)襯砌構(gòu)造設(shè)計(jì)

5.4.1管片的分塊方式

5.4.2管片的厚度設(shè)置

5.4.3管片的環(huán)寬設(shè)置

5.4.4管片的拼裝方式

5.5大直徑盾構(gòu)襯砌接縫設(shè)計(jì)

5.5.1接縫形式

5.5.2接縫的連接方式

5.5.3榫槽的設(shè)置

5.5.4傳力襯墊的設(shè)置

5.6大直徑盾構(gòu)襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.6.1結(jié)構(gòu)計(jì)算方法的選取

5.6.2單元選擇與材料特性

5.6.3模型建立

5.6.4結(jié)果分析

5.6.5大直徑盾構(gòu)開(kāi)挖間隙的模擬

第6章大直徑盾構(gòu)隧道防水設(shè)計(jì)

6.1概述

6.2大直徑盾構(gòu)襯砌防水設(shè)計(jì)原則

6.3大直徑盾構(gòu)襯砌防水標(biāo)準(zhǔn)及要求

6.3.1防水等級(jí)與防水標(biāo)準(zhǔn)

6.3.2防水措施要求

6.4管片結(jié)構(gòu)自防水設(shè)計(jì)

6.4.1防護(hù)等級(jí)

6.4.2混凝土抗?jié)B等級(jí)

6.4.3材料

6.4.4抗?jié)B試驗(yàn)與檢驗(yàn)

6.4.5管片外防水涂層

6.4.6管片的制作精度要求

6.5襯砌結(jié)構(gòu)接縫防水設(shè)計(jì)方案及優(yōu)選

6.5.1接縫密封防水道數(shù)的設(shè)置

6.5.2接縫密封防水材料的選擇

6.5.3接縫密封墊的防水要求

6.5.4接縫密封墊斷面尺寸的必選

6.5.5接縫密封墊斷面構(gòu)造及形式

6.6火災(zāi)條件下襯砌結(jié)構(gòu)接縫(接頭)防水性能要求

6.6.1火災(zāi)條件下管片接頭損傷試驗(yàn)研究

6.6.2火災(zāi)條件下防水橡膠條損傷試驗(yàn)研究

6.6.3火災(zāi)條件下管片襯砌結(jié)構(gòu)防水性能損傷指標(biāo)評(píng)價(jià)方法

6.6.4小結(jié)

6.7國(guó)內(nèi)典型大直徑盾構(gòu)工程防水案例分析

6.7.1上海長(zhǎng)江隧道管片接縫防水密封墊設(shè)計(jì)

6.7.2南京長(zhǎng)江隧道工程接縫防水密封墊設(shè)計(jì)

6.7.3廣深港獅子洋隧道工程防水管片設(shè)計(jì)

6.7.4南京地鐵10號(hào)線(xiàn)長(zhǎng)江隧道防水設(shè)計(jì)

6.7.5武漢地鐵8號(hào)線(xiàn)越江盾構(gòu)區(qū)間

王春河：1972年生，男，博士，國(guó)家一級(jí)建造師，教授級(jí)高級(jí)工程師，博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任中建山東投資有限公司副總經(jīng)理兼總工程師、中建巖土專(zhuān)家、中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)地下工程分會(huì)常務(wù)理事、北京市城市軌道交通專(zhuān)家、深圳市施工安全監(jiān)督站施工安全專(zhuān)家、山東大學(xué)碩士研究生導(dǎo)師、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）博士研究生導(dǎo)師，北京交通大學(xué)巖土工程博士后完成出站。主持完成盾構(gòu)隧道、山嶺隧道、深基坑等重大施工項(xiàng)目近30余項(xiàng)；主持重大科研項(xiàng)目15項(xiàng)；作為負(fù)責(zé)人獲得10余項(xiàng)國(guó)家級(jí)及省部級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)、專(zhuān)利5項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)專(zhuān)著2本、論文20余篇。2100433B

本專(zhuān)著針對(duì)于目前國(guó)內(nèi)外大直徑盾構(gòu)隧道工程建設(shè)及研究中存在的不足，介紹大直徑盾構(gòu)的進(jìn)展情況并對(duì)大直徑盾構(gòu)進(jìn)行充分定義，重點(diǎn)對(duì)大直徑盾構(gòu)選型、大直徑盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)及防水設(shè)計(jì)、大直徑盾構(gòu)隧道施工關(guān)鍵技術(shù)、大直徑盾構(gòu)隧道信息化施工及安全管控等方面開(kāi)展深入、系統(tǒng)研究，研究?jī)?nèi)容可為后期大直徑盾構(gòu)隧道工程設(shè)計(jì)及施工提供參考。

內(nèi)容介紹

吳世明等編著的《大直徑盾構(gòu)隧道技術(shù)工程示范(精)》以杭州慶春路錢(qián)塘江過(guò)江隧道為背景，主要介紹了盾構(gòu)隧道技術(shù)方案、初步設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)變更、施工圖設(shè)計(jì)及優(yōu)化，施工組織實(shí)施、特別是關(guān)鍵技術(shù)實(shí)施、安全措施、質(zhì)量保證等各個(gè)階段的重要節(jié)點(diǎn)，既有方案論證，也有初步設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)變更、施工圖設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)優(yōu)化，又有事故隱患和故障的處理；既有工程技術(shù)，也有工程管理；既有成熟的工程技術(shù)，也有技術(shù)研究和創(chuàng)新。

《大直徑盾構(gòu)隧道技術(shù)工程示范(精)》可作為盾構(gòu)隧道工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等人員的工作指導(dǎo)書(shū)和培訓(xùn)教材，也可作為高等學(xué)校隧道工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的參考書(shū)。

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《大直徑水下盾構(gòu)隧道施工技術(shù)》系統(tǒng)介紹了水下大型泥水盾構(gòu)穿越復(fù)合地層施工新技術(shù)，并明確了技術(shù)原理、適用范圍和技術(shù)要點(diǎn)，主要包括水下盾構(gòu)隧道施工中盾構(gòu)始發(fā)與到達(dá)技術(shù)、穿越堤防等構(gòu)筑物技術(shù)、復(fù)合砂卵石地層泥漿配制及成膜技術(shù)、穿越江中沖槽技術(shù)、盾構(gòu)停機(jī)開(kāi)艙技術(shù)及尾盾防護(hù)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)，最后結(jié)合典型工程實(shí)例中的技術(shù)應(yīng)用，形成水下盾構(gòu)隧道施工技術(shù)體系。

《大直徑水下盾構(gòu)隧道施工技術(shù)》以技術(shù)調(diào)研和理論分析為基礎(chǔ)，并給出了典型的工程應(yīng)用實(shí)例，深入淺出地展示了水下盾構(gòu)隧道施工技術(shù)，既可以使工程一線(xiàn)的施工人員更好理解該技術(shù)，又對(duì)盾構(gòu)隧道工程的設(shè)計(jì)、施工和管理具有較大的借鑒價(jià)值，可供工程技術(shù)人員、科研人員以及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生參考。

第1章緒論1

1.1項(xiàng)目和技術(shù)背景1

1.2盾構(gòu)法技術(shù)應(yīng)用于北京地區(qū)的關(guān)鍵技術(shù)研究2

1.3研究工作的主要成果和效益3

第2章盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9

2.1國(guó)內(nèi)外的盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀9

2.2盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)研究的技術(shù)路線(xiàn)和研究?jī)?nèi)容13

2.3試驗(yàn)段盾構(gòu)隧道的初步計(jì)算14

2.4盾構(gòu)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)25

2.5盾構(gòu)隧道的模型試驗(yàn)32

2.6管片接頭剛度試驗(yàn)研究37

2.7盾構(gòu)管片內(nèi)力的修正計(jì)算40

2.8主要結(jié)論49

第3章預(yù)制混凝土盾構(gòu)管片生產(chǎn)技術(shù)50

3.1概述50

3.2管片高性能混凝土的研制51

3.3計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制混凝土蒸養(yǎng)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)56

3.4盾構(gòu)管片生產(chǎn)工藝60

3.5試驗(yàn)段管片生產(chǎn)64

第4章盾構(gòu)隧道施工技術(shù)66

4.1盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)66

4.2盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定措施79

4.3盾構(gòu)管片拼裝技術(shù)92

4.4盾構(gòu)隧道地表沉降控制技術(shù)100

4.5盾構(gòu)隧道壁后注漿技術(shù)118

第5章盾構(gòu)隧道施工監(jiān)測(cè)與測(cè)量技術(shù)128

5.1盾構(gòu)隧道施工監(jiān)測(cè)技術(shù)128

5.2盾構(gòu)隧道施工測(cè)量技術(shù)138

附件一：地鐵5號(hào)線(xiàn)工程中的管片環(huán)向接頭彎曲變形特性試驗(yàn)研究151

附件二：預(yù)制盾構(gòu)管片質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)228

參考文獻(xiàn)243

編后2442100433B