深圳地鐵盾構(gòu)隧道技術(shù)研究與實踐

第1章 盾構(gòu)技術(shù)概述

1.1 盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展歷程

1.2 盾構(gòu)隧道施工原理

1.3 盾構(gòu)隧道施工主要技術(shù)環(huán)節(jié)

1.4 盾構(gòu)分類

1.5 盾構(gòu)隧道建設(shè)風(fēng)險管理

1.5.1 風(fēng)險管理的概念

1.5.2 地鐵盾構(gòu)隧道工程風(fēng)險識別

1.5.3 地鐵盾構(gòu)隧道工程風(fēng)險分析及防治

第2章 深圳地質(zhì)特點及盾構(gòu)機選型

2.1 深圳復(fù)雜的地層特點

2.2 深圳地鐵盾構(gòu)機選型及適應(yīng)性

2.2.1 盾構(gòu)機選型原則

2.2.2 盾構(gòu)機選型依據(jù)

2.2.3 復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機的針對性功能2100433B

在當(dāng)前我國城市地鐵大發(fā)展的形勢下，劉建國主編的《深圳地鐵盾構(gòu)隧道技術(shù)研究與實踐》加以系統(tǒng)闡述，提出了諸多寶貴的理念、原則和經(jīng)驗，對我國規(guī)模龐大的地鐵隧道及地下工程建設(shè)將有極大的指導(dǎo)意義。

全書共分五章，主要內(nèi)容包括盾構(gòu)技術(shù)概述、深圳地質(zhì)特點和盾構(gòu)機選型、深圳地鐵盾構(gòu)隧道技術(shù)研究、深圳地鐵盾構(gòu)隧道技術(shù)應(yīng)用工程實例和經(jīng)驗總結(jié)。

《深圳地鐵盾構(gòu)隧道技術(shù)研究與實踐》可供我國從事隧道及地下工程修建的設(shè)計、施工、科研技術(shù)人員以及高等院校相關(guān)專業(yè)的廣大師生參考、學(xué)習(xí)，亦可供國外同行參閱和交流。

本書共分5章，依托我國大量的盾構(gòu)法工程實踐和多年的研究成果，構(gòu)建了復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下盾構(gòu)隧道開挖面災(zāi)變模型，進行了流固耦合模型與工程案例數(shù)值分析，形成了盾構(gòu)隧道穿越建（構(gòu)）筑物關(guān)鍵技術(shù)。書中突出隧道工程災(zāi)變機理、施工技術(shù)和工程面臨的諸多挑戰(zhàn)以及新技術(shù)和新工藝的運用。同時結(jié)合研究成果還介紹了一些新的見解與工程實踐，并在工程實踐中得到了檢驗。

《盾構(gòu)隧道的理論研究與施工實踐》是作者從事盾構(gòu)隧道課題研究、現(xiàn)場試驗以及盾構(gòu)施工項目管理工作10余年的理論研究與施工實踐的總結(jié)。全書按研究領(lǐng)域分為襯砌結(jié)構(gòu)計算理論、盾構(gòu)施工理論分析與現(xiàn)場試驗、盾構(gòu)附屬工程計算實例及相關(guān)應(yīng)用技術(shù)等三篇，共26章。主要內(nèi)容包括盾構(gòu)隧道管片接頭荷載試驗、盾構(gòu)管片接頭受力與變形的三維有限元分析、盾構(gòu)隧道一次襯砌和雙層襯砌結(jié)構(gòu)計算理論、掘進機掘進性能數(shù)值仿真模擬、盾構(gòu)機刀盤刀具優(yōu)化布置、硬巖盾構(gòu)隧道盤形滾刀損壞機理的力學(xué)分析與應(yīng)用、盾構(gòu)施工引起的地面沉降數(shù)學(xué)模型、盾構(gòu)掘進參數(shù)數(shù)學(xué)模型、線路轉(zhuǎn)彎引起的盾構(gòu)隧道襯砌環(huán)扭轉(zhuǎn)力學(xué)分析、盾構(gòu)隧道圍巖壓力及管片內(nèi)力與變形的現(xiàn)場監(jiān)測試驗研究、盾構(gòu)隧道主要質(zhì)量問題及原因分析、盾構(gòu)施工廢水凈化處理及再利用研究以及盾構(gòu)附屬工程相關(guān)計算實例等。

目前，我國盾構(gòu)隧道中采用二次襯砌的工程還很少，大多數(shù)情況下，二次襯砌的內(nèi)力計算在設(shè)計中被省略，作為承載結(jié)構(gòu)的二次襯砌的受力計算方法還不成熟。具有內(nèi)襯的盾構(gòu)隧道雙層襯砌結(jié)構(gòu)計算理論在國內(nèi)還少有人研究，《盾構(gòu)隧道的理論研究與施工實踐》可以提供有益的參考；此外，國內(nèi)盾構(gòu)機絕大部分依靠進口，對刀盤、刀具布置研究很少，掘進機掘進性能數(shù)值仿真模擬則填補了國內(nèi)這個領(lǐng)域的技術(shù)空白，對盾構(gòu)機刀盤刀具設(shè)計及優(yōu)化布置具有重要參考價值。

第一篇 盾構(gòu)隧道管片接頭荷載試驗與結(jié)構(gòu)計算理論

緒論

第1章 圓形隧道襯砌結(jié)構(gòu)計算理論概述

1.1 襯砌結(jié)構(gòu)計算理論的發(fā)展歷史

1.2 襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計模型的分類

1.3 襯砌結(jié)構(gòu)計算模型的評析

1.4 襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀及研究方向

1.5 本章小結(jié)

第2章 盾構(gòu)隧道管片接頭荷載試驗研究

2.1 接頭荷載試驗概況

2.2 試驗設(shè)備與方法

2.3 管片接頭試驗成果分析

2.4 接頭抗彎剛度的經(jīng)驗公式

2.5 本章小結(jié)

第3章 盾構(gòu)隧道管片接頭試驗的數(shù)值模擬

3.1 襯墊材料的壓縮回彈試驗

3.2 接頭力學(xué)模型的建立

3.3 接頭力學(xué)模型的驗證

3.4 接頭力學(xué)特性的模擬

3.5 本章小結(jié)

第4章 盾構(gòu)隧道一次襯砌力學(xué)計算模型

4.1 常用計算方法概述

4.2 梁-非線性彈簧模型的建立與驗證

4.3 穿黃隧洞一次襯砌受力計算

4.4 若干參數(shù)對襯砌內(nèi)力的影響

4.5 本章小結(jié)

第5章 雙層襯砌接頭荷載試驗及相互作用模型

5.1 雙層襯砌接頭荷載試驗設(shè)計

5.2 雙層襯砌接頭試驗結(jié)果分析

5.3 內(nèi)外襯砌截面內(nèi)力分配計算

5.4 接合面相互作用模型的提出及驗證

5.5 不同模型對計算結(jié)果的影響

5.6 本章小結(jié)

第6章 盾構(gòu)隧道雙層襯砌力學(xué)計算模型

6.1 雙層襯砌設(shè)計技術(shù)現(xiàn)狀

6.2 雙層襯砌力學(xué)模型的建立

6.3 穿黃隧洞雙層襯砌聯(lián)合受力計算

6.4 不同模型的計算結(jié)果對比

6.5 考慮內(nèi)外襯頂拱初始縫隙的內(nèi)力計算

6.6 本章小結(jié)

第7章 盾構(gòu)隧道管片接頭三維有限元分析

7.1 概述

7.2 有限元分析軟件的選取及簡介

7.3 有限元分析模型的建立

7.4 計算結(jié)果分析

7.5 本章小結(jié)

第8章 研究成果總結(jié)及展望

8.1 主要研究成果

8.2 主要研究結(jié)論

8.3 發(fā)展趨勢及有待研究的內(nèi)容

第二篇 盾構(gòu)施工的理論分析、數(shù)值仿真及試驗研究

第9章 硬巖掘進機(TBM)的掘進性能數(shù)值仿真

9.1 常用預(yù)測模型簡介

9.2 切削力模型

9.3 掘進參數(shù)計算

9.4 計算實例——秦嶺隧道TB880E隧道掘進機

9.5 關(guān)于TB880E滾刀布置優(yōu)化的討論

9.6 本章小結(jié)

第10章 混合式盾構(gòu)機的掘進性能數(shù)值仿真

10.1 混合式盾構(gòu)機的特點及應(yīng)用情況

10.2 切削力計算模型

10.3 仿真計算實例

10.4 本章小結(jié)

第11章 盾構(gòu)機刀盤刀具優(yōu)化布置探討

11.1 盾構(gòu)機及使用概況

11.2 1638號盾構(gòu)機刀具布置存在的問題

11.3 刀具布置調(diào)整方案

11.4 純滾刀方案切削參數(shù)計算結(jié)果

11.5 混合刀具方案切削參數(shù)計算結(jié)果

11.6 本章小結(jié)

第12章 硬巖中盾構(gòu)機刀具磨損的檢測方法

12.1 刀具失效的判斷方法

12.2 運用掘進參數(shù)檢測滾刀失效的原理

12.3 滾刀磨損或失效的判斷方法

12.4 應(yīng)用實例

12.5 本章小結(jié)

第13章 硬巖盾構(gòu)隧道滾刀損壞機理的力學(xué)分析與應(yīng)用

13.1 引言

13.2 滾刀損壞的主要形式及原因

13.3 滾刀損壞機理的力學(xué)分析

13.4 滾刀不轉(zhuǎn)或過載的臨界貫人度計算

13.5 計算結(jié)果分析及應(yīng)用示例

13.6 本章小結(jié)

第14章 線路轉(zhuǎn)彎引起的盾構(gòu)隧道襯砌環(huán)扭轉(zhuǎn)機理分析

14.1 概述

14.2 施工條件及襯砌環(huán)扭轉(zhuǎn)概況

14.3 彎道段襯砌環(huán)扭轉(zhuǎn)機理分析

14.4 計算結(jié)果及分析

14.5 本章小結(jié)

第15章 盾構(gòu)隧道施工引起的地面沉降數(shù)學(xué)模型研究

15.1 工程背景

15.2 沉降觀測方法

15.3 沉降槽分布模型

15.4 沉降隨時間的發(fā)展模型

15.5 沉降量概率分布的統(tǒng)計分析

15.6 本章小結(jié)

第16章 硬巖盾構(gòu)隧道主要質(zhì)量問題及原因分析

16.1 概述

16.2 硬巖盾構(gòu)隧道常見質(zhì)量問題

16.3 質(zhì)量問題的原因分析

16.4 減少隧道質(zhì)量問題的主要措施

16.5 本章小結(jié)

第17章 土壓平衡式盾構(gòu)掘進試驗及數(shù)學(xué)模型研究

17.1 工程概況

17.2 盾構(gòu)掘進試驗

17.3 盾構(gòu)掘進速度數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)

17.4 刀盤扭矩數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)

17.5 掘進參數(shù)對掘進速度和扭矩的影響分析

17.6 本章小結(jié)

第18章 盾構(gòu)隧道圍巖壓力的現(xiàn)場監(jiān)測試驗研究

18.1 研究背景

18.2 監(jiān)測斷面的地質(zhì)條件

18.3 監(jiān)測元件及布置

18.4 監(jiān)測結(jié)果及分析

18.5 圍巖壓力監(jiān)測值與理論值的對比

18.6 本章小結(jié)

第19章 管片內(nèi)力與變形的現(xiàn)場監(jiān)測試驗研究

19.1 概述

19.2 管片襯砌結(jié)構(gòu)

19.3 監(jiān)測斷面的布置

19.4 測量元件及埋設(shè)

19.5 試驗監(jiān)測結(jié)果

19.6 監(jiān)測結(jié)果的計算分析

19.7 本章小結(jié)

第三篇 盾構(gòu)隧道附屬工程及相關(guān)應(yīng)用技術(shù)研究

第20章 盾構(gòu)施工對建筑物基礎(chǔ)沉降影響的評估

20.1 工程概況

20.2 地表沉降常用計算方法評析

20.3 地表沉降影響范圍計算

20.4 本章小結(jié)

第21章 地鐵車站頂部龍門吊軌道基礎(chǔ)設(shè)計計算

21.1 工程概況

21.2 車站頂板上部龍門吊軌道基礎(chǔ)設(shè)計計算

21.3 車站結(jié)構(gòu)外側(cè)龍門吊樁基軌道梁設(shè)計計算

21.4 本章小結(jié)

第22章 大跨度地鐵車站頂板臨時支撐設(shè)計與安裝

22.1 工程概況

22.2 加固方法

22.3 設(shè)計計算

22.4 鋼管支撐的制作、安裝

22.5 本章小結(jié)

第23章 地下連續(xù)墻泥漿槽壁穩(wěn)定的分析

23.1 破壞體模型及其受力分析

23.2 破壞體尺寸及安全系數(shù)的計算

23.3 不同方法計算結(jié)果的對比

23.4 各種因素對槽壁穩(wěn)定的影響

23.5 本章小結(jié)一

第24章 盾構(gòu)機姿態(tài)參數(shù)的測量及計算方法研究

24.1 概述

24.2 盾構(gòu)姿態(tài)參數(shù)的描述

24.3 盾構(gòu)姿態(tài)的常用測量方法

24.4 盾構(gòu)姿態(tài)的測量及計算方法

24.5 測量精度評價

24.6 應(yīng)用實例

24.7 本章小結(jié)

第25章 盾構(gòu)施工污水凈化處理及再利用研究

25.1 研究背景

25.2 研究內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)

25.3 污水處理試驗及處理工藝選擇

25.4 施工污水處理流程設(shè)計

25.5 實施情況及主要技術(shù)創(chuàng)新

25.6 效益分析及應(yīng)用前景分析

25.7 項目推廣應(yīng)用可行性研究

25.8 本章小結(jié)

第26章 盾構(gòu)技術(shù)在廣州地鐵的應(yīng)用與發(fā)展

26.1 盾構(gòu)的起源及發(fā)展

26.2 廣州地鐵的規(guī)劃及發(fā)展回顧

26.3 廣州地鐵盾構(gòu)技術(shù)的特點與發(fā)展

26.4 本章小結(jié)

后記 2100433B