本书以我国城市轨道交通、铁路、公路、地下综合管廊等行业标准为依据,系统全面地介绍了国内外盾构隧道工程的发展、盾构隧道工程勘察、隧道结构设计、盾构机构造及工作原理、盾构机选型、盾构掘进与管片拼装、壁后注浆、盾构渣土改良及资源化再利用、盾构泥水处理、地层沉降及控制、运营管理与病害整治等内容。尤其是在盾构机选型、复杂地层盾构掘进、渣土改良、壁后注浆等方面介绍了一系列先进科研成果,并结合技术发展现状, 通过较多的典型工程案例进行了较为深入的介绍。
本书可以作为从事盾构隧道工程设计、施工和研究的专业技术人员的参考书，也可作为普通高等学校土木工程、城市地下空间工程等专业教材和参考书。
目录
第1章 绪 论 / 1
1.1 概述 / 1
1.2 盾构机类型 / 2
1.3 盾构机的发展历史 / 4
1.3.1 国外发展历史 / 4
1.3.2 我国发展历史 / 9
1.4 盾构机的技术发展趋势 / 11
1.5 全书内容框架 / 16
思考题/ 17
参考文献/ 17
第2章 盾构隧道工程勘察设计 / 19
2.1 盾构隧道工程勘察的目的 / 19
2.2 盾构隧道工程勘察的内容和方法 / 19
2.2.1 勘察内容 / 19
2.2.2 主要勘测手段 / 23
2.2.3 盾构隧道工程勘察成果及资料要求 / 26
2.3 工程地质条件评价 / 30
2.3.1 工程地质评价内容 / 30
2.3.2 常见地层对盾构施工的影响 / 31
2.4 盾构隧道断面与线形设计 / 33
2.4.1 盾构隧道分类 / 33
2.4.2 盾构隧道断面形状 / 34
2.4.3 盾构隧道线形设计 / 35
2.5 补充勘察工程案例 / 39
2.5.1 工程概况 / 39
2.5.2 补充勘察目的 / 39
2.5.3 勘察和溶洞处理验证及完成工作量 / 40
2.5.4 工程地质条件 / 42
2.5.5 水文地层条件 / 43
2.5.6 溶洞处理试验方法和结果 / 44
2.5.7 盾构施工建议 / 44
思考题/ 44
参考文献/ 45
第3章 盾构机构造与工作原理 / 46
3.1 盾构机组成 / 46
3.2 盾构机基本构造 / 47
3.2.1 盾构机基本构造 / 47
3.2.2 后配套系统 / 60
3.2.3 盾构施工远程监控系统 / 61
3.3 盾构机主要工作原理 / 62
3.3.1 土压平衡盾构 / 62
3.3.2 泥水平衡盾构机 / 63
3.4 特殊盾构 / 64
思考题/ 66
参考文献/ 67
第4章 盾构机选型 / 68
4.1 盾构机选型要求、 原则与依据 / 68
4.1.1 盾构机选型要求 / 68
4.1.2 盾构机选型原则 / 69
4.1.3 盾构机选型依据 / 69
4.2 盾构机类型选择 / 72
4.2.1 盾构机选型影响因素 / 72
4.2.2 两类盾构机适应性扩展 / 74
4.3 盾构机构造选型 / 76
4.3.1 刀盘选型 / 76
4.3.2 刀具选型 / 78
4.3.3 盾构出渣系统选型 / 82
4.3.4 其他主要配置选型 / 84
4.4 盾构选型新技术 / 88
4.4.1 刀盘刀具设计与选型技术 / 88
4.4.2 刀具新结构及新材料 / 90
4.4.3 刀具状态检测技术 / 91
4.5 常见地层盾构选型实例 / 91
4.5.1 上软下硬地层盾构选型土压平衡盾构 / 91
4.5.2 下穿水体盾构选型泥水平衡盾构 / 100
思考题/ 105
参考文献/ 105
第5章 盾构隧道衬砌结构形式及设计 / 107
5.1 盾构隧道衬砌类型与材料 / 107
5.1.1 盾构隧道衬砌结构类型 / 107
5.1.2 装配式管片衬砌材料 / 110
5.2 管片的类型、 特征 / 112
5.2.1 管片的分类方法 / 112
5.2.2 不同断面形状管片的特征 / 113
5.2.3 管片环的构造特征 / 115
5.3 管片接缝及防水 / 117
5.3.1 管片连接形式 / 117
5.3.2 管片环的接缝 / 122
5.3.3 管片衬砌环组合形式 / 123
5.3.4 管片衬砌防水 / 124
5.4 盾构隧道围岩压力计算 / 126
5.4.1 荷载假定 / 126
5.4.2 荷载计算方法 / 127
5.5 盾构管片内力计算 / 135
5.5.1 盾构管片结构内力计算方法简介 / 135
5.5.2 惯用及修正惯用计算法 / 136
5.5.3 多铰接环计算方法 / 138
5.5.4 弹性铰圆环计算方法 / 139
5.5.5 梁-弹簧模型计算方法 / 141
5.5.6 数值模拟计算方法 / 144
5.5.7 管片内力计算工程案例 / 147
5.6 管片配筋与结构设计 / 154
5.6.1 管片设计原则 / 154
5.6.2 管片配筋计算 / 154
5.6.3 接缝断面设计 / 155
5.6.4 管片细节设计 / 155
5.7 盾构隧道联络通道设计 / 158
5.7.1 联络通道设计原则 / 158
5.7.2 联络通道设计要点 / 159
5.7.3 联络通道结构形式 / 159
5.8 盾构隧道抗震设计 / 160
5.8.1 地震系数法 / 161
5.8.2 反应位移法 / 161
5.8.3 围岩应变传递法 / 162
5.8.4 地基抗力系数法 / 162
5.8.5 动力有限元法 / 162
思考题/ 162
参考文献/ 163
第6章 盾构始发与接收 / 164
6.1 盾构工作井 / 165
6.1.1 围护桩 / 165
6.1.2 地下连续墙法 / 169
6.1.3 沉井法 / 177
6.2 盾构隧道端头加固 / 180
6.2.1 端头加固工法 / 180
6.2.2 端头加固验算 / 190
6.2.3 端头加固范围 / 196
6.2.4 加固土体效果检查 / 200
6.2.5 端头加固验算案例 / 201
6.3 盾构始发装置及技术控制 / 202
6.3.1 盾构始发装置 / 202
6.3.2 始发掘进控制 / 207
6.4 盾构接收装置及技术控制 / 215
6.4.1 盾构接收装置 / 215
6.4.2 接收控制 / 216
6.4.3 盾构解体 / 216
6.5 特殊条件下盾构始发接收技术 / 217
6.5.1 钢套筒辅助盾构始发接收技术 / 217
6.5.2 叠线隧道接收技术 / 219
6.5.3 盾构地表接收技术 / 220
6.5.4 过站技术 / 222
6.5.5 空推接收技术 / 224
思考题/ 225
参考文献/ 225
第7章 盾构掘进与管片拼装 / 228
7.1 土压平衡盾构掘进 / 228
7.1.1 掘进参数的计算与选取 / 228
7.1.2 土压平衡盾构平衡控制 / 234
7.1.3 掘进模式的选择 / 237
7.2 泥水平衡盾构掘进 / 238
7.2.1 掘进时切口泥水仓压力管理 / 238
7.2.2 掘土量管理 / 239
7.3 管片运输与拼装 / 241
7.3.1 管片的存储与运输 / 241
7.3.2 管片拼装作业 / 241
7.3.3 管片排版 / 243
7.3.4 管片拼装误差及其控制 / 247
7.4 盾构开仓换刀 / 249
7.4.1 开仓换刀原因 / 249
7.4.2 开仓换刀方法 / 249
7.4.3 开仓换刀工艺 / 250
7.5 联络通道施工 / 252
7.5.1 联络通道的功能 / 252
7.5.2 联络通道的施工方法 / 252
7.6 监控量测 / 254
7.6.1 隧道环境监控量测 / 255
7.6.2 隧道结构监控量测 / 259
7.7 特殊条件下盾构施工技术及实例 / 260
7.7.1 盾构法施工常见特殊条件 / 260
7.7.2 上软下硬地层盾构隧道施工 / 261
7.7.3 砂卵石地层盾构隧道施工 / 263
7.7.4 穿越基岩、 孤石等障碍物盾构隧道施工 / 266
7.7.5 溶洞地层盾构隧道施工 / 268
7.7.6 瓦斯地层盾构隧道施工 / 270
7.7.7 小间距并行盾构隧道施工 / 272
7.7.8 小半径曲线盾构隧道施工 / 275
7.7.9 下穿既有建（构）筑物的盾构隧道施工 / 278
思考题/ 281
参考文献/ 282
第8章 盾构壁后注浆 / 283
8.1 壁后注浆的目的及分类 / 283
8.1.1 盾构壁后注浆的目的 / 283
8.1.2 盾构壁后注浆的分类 / 284
8.2 壁后注浆材料及性能需求 / 285
8.2.1 壁后注浆材料及其适用性 / 285
8.2.2 壁后注浆材料性能指标 / 288
8.2.3 壁后注浆材料基本性能测试 / 288
8.2.4 典型盾构工程注浆材料配合比 / 289
8.3 壁后注浆常用设备 / 290
8.3.1 拌浆设备 / 290
8.3.2 注入设备 / 291
8.3.3 控制系统 / 293
8.3.4 注意事项 / 295
8.4 盾构壁后注浆施工与控制 / 295
8.4.1 壁后注浆工艺参数控制 / 295
8.4.2 注浆施工组织与管理 / 296
8.4.3 管片壁后注浆效果评价 / 298
8.4.4 常见问题及解决措施 / 299
8.5 盾构壁后注浆过程优化技术与案例应用 / 299
8.5.1 最优配合比求解 / 299
8.5.2 案例应用 / 300
思考题/ 303
参考文献/ 303
第9章 盾构渣土改良及资源化再利用 / 305
9.1 渣土改良的原因 / 305
9.2 盾构渣土特性 / 307
9.2.1 渣土的组成 / 307
9.2.2 渣土的物理力学性质 / 308
9.3 渣土改良剂的类型和技术参数 / 309
9.3.1 渣土改良剂的类型 / 309
9.3.2 渣土改良技术参数及确定 / 311
9.3.3 渣土改良剂地层适应性 / 313
9.4 渣土改良装置 / 314
9.4.1 泡沫注入系统 / 314
9.4.2 黏土矿物类注入系统 / 315
9.4.3 分散剂、 絮凝剂注入系统 / 315
9.5 渣土改良评价指标及确定方法 / 316
9.5.1 塑流性 / 316
9.5.2 渗透性 / 318
9.5.3 磨损性 / 318
9.5.4 黏附性 / 319
9.5.5 抗剪强度 / 322
9.5.6 压缩性 / 324
9.5.7 盾构掘进参数 / 324
9.5.8 盾构渣土评价方法总结 / 325
9.6 渣土改良下盾构掘进及地层响应 / 327
9.6.1 改良渣土力学行为仿真 / 327
9.6.2 渣土改良下盾构掘进参数和地层响应 / 328
9.7 盾构渣土资源化再利用 / 328
9.7.1 再利用的意义 / 328
9.7.2 渣土资源化再利用方式及案例 / 328
9.8 盾构掘进渣土改良实例 / 332
9.8.1 工程概况 / 332
9.8.2 改良剂选型 / 333
9.8.3 改良参数确定 / 334
9.8.4 盾构渣土改良参数 / 336
9.8.5 渣土改良效果分析 / 336
9.9 盾构渣土改良技术问题 / 338
思考题/ 339
参考文献/ 340
第10章 泥水平衡盾构泥浆处置 / 343
10.1 概述 / 343
10.2 泥水平衡盾构掘进泥浆 / 344
10.2.1 掘进泥浆的作用 / 344
10.2.2 掘进泥浆的组成 / 345
10.2.3 掘进泥浆性能及指标 / 346
10.2.4 掘进泥浆性能要求 / 347
10.3 泥浆处理场地布置及设备 / 348
10.3.1 泥浆处理场地布置 / 348
10.3.2 泥浆处理设备 / 349
10.4 盾构废弃泥浆再利用研究 / 354
10.4.1 废弃泥浆在壁后注浆中的再利用 / 354
10.4.2 废弃泥浆在路基工程中的再利用 / 355
10.4.3 废弃泥浆在填海料中的再利用 / 356
10.5 盾构泥浆处理典型实例分析 / 357
10.5.1 工程概况 / 357
10.5.2 工程地质 / 357
10.5.3 泥浆处置 / 358
10.5.4 现场泥浆处理效果 / 360
思考题/ 361
参考文献/ 361
第11章 盾构隧道施工环境影响及控制 / 362
11.1 盾构隧道施工地层变形 / 362
11.2 盾构隧道施工地层损失 / 363
11.2.1 盾构施工地层损失概念与组成 / 363
11.2.2 盾构施工地层损失率计算方法 / 364
11.2.3 计算案例 / 368
11.3 盾构施工地层位移预测方法 / 370
11.3.1 经验公式法 / 370
11.3.2 随机介质理论方法 / 373
11.3.3 解析法 / 377
11.3.4 数值模拟分析方法 / 382
11.3.5 模型实验法 / 383
11.3.6 其他方法 / 383
11.4 盾构隧道施工对既有建（构）筑物的影响评价 / 384
11.4.1 盾构施工对建（构）筑物影响的表现形式 / 385
11.4.2 建（构）筑物变形损坏的评价方法 / 386
11.5 盾构隧道施工地层变形控制常见方法 / 391
11.5.1 地层变形控制常见方法 / 391
11.5.2 盾构掘进参数控制方法 / 392
11.5.3 地层加固方法 / 394
思考题/ 395
参考文献/ 395
第12章 盾构隧道结构病害及整治 / 398
12.1 盾构隧道衬砌结构常见病害成因及防控 / 398
12.1.1 管片环缝不齐整 / 398
12.1.2 管片纵缝不齐整 / 399
12.1.3 管片裂缝 / 399
12.1.4 管片错台 / 403
12.1.5 管片接头损坏 / 404
12.1.6 管片渗漏水 / 404
12.1.7 管片腐蚀 / 405
12.1.8 管片冻害 / 405
12.2 盾构管片衬砌结构病害调查 / 406
12.2.1 病害调查目的 / 406
12.2.2 主要病害检测方法 / 406
12.3 盾构隧道结构安全评价 / 408
12.3.1 盾构隧道衬砌结构的安全监测 / 408
12.3.2 盾构隧道衬砌结构安全评价内容 / 409
12.3.3 盾构隧道衬砌结构典型病害分级标准 / 409
12.4 盾构隧道结构病害整治方法 / 412
12.4.1 管片衬砌病害的整治原则 / 412
12.4.2 衬砌裂损整治 / 412
12.4.3 管片漏水整治 / 413
12.4.4 管片衬砌腐蚀整治 / 414
12.4.5 管片结构耐久性保障技术展望 / 414
思考题/ 414
参考文献/ 414
当前图书最新荐购
