盾構(gòu)隧道的理論研究與施工實(shí)踐

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

緒論

第1章 圓形隧道襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算理論概述

1.1 襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的發(fā)展歷史

1.2 襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的分類

1.3 襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的評(píng)析

1.4 襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yàn)研究

2.1 接頭荷載試驗(yàn)概況

2.2 試驗(yàn)設(shè)備與方法

2.3 管片接頭試驗(yàn)成果分析

2.4 接頭抗彎剛度的經(jīng)驗(yàn)公式

2.5 本章小結(jié)

第3章 盾構(gòu)隧道管片接頭試驗(yàn)的數(shù)值模擬

3.1 襯墊材料的壓縮回彈試驗(yàn)

3.2 接頭力學(xué)模型的建立

3.3 接頭力學(xué)模型的驗(yàn)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(jì)算模型

4.1 常用計(jì)算方法概述

4.2 梁-非線性彈簧模型的建立與驗(yàn)證

4.3 穿黃隧洞一次襯砌受力計(jì)算

4.4 若干參數(shù)對(duì)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(yàn)及相互作用模型

5.1 雙層襯砌接頭荷載試驗(yàn)設(shè)計(jì)

5.2 雙層襯砌接頭試驗(yàn)結(jié)果分析

5.3 內(nèi)外襯砌截面內(nèi)力分配計(jì)算

5.4 接合面相互作用模型的提出及驗(yàn)證

5.5 不同模型對(duì)計(jì)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(jì)算模型

6.1 雙層襯砌設(shè)計(jì)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(jì)算

6.4 不同模型的計(jì)算結(jié)果對(duì)比

6.5 考慮內(nèi)外襯頂拱初始縫隙的內(nèi)力計(jì)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(jiǎn)介

7.3 有限元分析模型的建立

7.4 計(jì)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(shì)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(yàn)研究

第9章 硬巖掘進(jìn)機(jī)(TBM)的掘進(jìn)性能數(shù)值仿真

9.1 常用預(yù)測(cè)模型簡(jiǎn)介

9.2 切削力模型

9.3 掘進(jìn)參數(shù)計(jì)算

9.4 計(jì)算實(shí)例——秦嶺隧道TB880E隧道掘進(jìn)機(jī)

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(jī)的掘進(jìn)性能數(shù)值仿真

10.1 混合式盾構(gòu)機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用情況

10.2 切削力計(jì)算模型

10.3 仿真計(jì)算實(shí)例

10.4 本章小結(jié)

第11章 盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)刀具優(yōu)化布置探討

11.1 盾構(gòu)機(jī)及使用概況

11.2 1638號(hào)盾構(gòu)機(jī)刀具布置存在的問(wèn)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(jì)算結(jié)果

11.5 混合刀具方案切削參數(shù)計(jì)算結(jié)果

11.6 本章小結(jié)

第12章 硬巖中盾構(gòu)機(jī)刀具磨損的檢測(cè)方法

12.1 刀具失效的判斷方法

12.2 運(yùn)用掘進(jìn)參數(shù)檢測(cè)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(shí)例

12.5 本章小結(jié)

第13章 硬巖盾構(gòu)隧道滾刀損壞機(jī)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(jī)理的力學(xué)分析

13.4 滾刀不轉(zhuǎn)或過(guò)載的臨界貫人度計(jì)算

13.5 計(jì)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(jī)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(jī)理分析

14.4 計(jì)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(cè)方法

15.3 沉降槽分布模型

15.4 沉降隨時(shí)間的發(fā)展模型

15.5 沉降量概率分布的統(tǒng)計(jì)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(wèn)題及原因分析

16.1 概述

16.2 硬巖盾構(gòu)隧道常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題

16.3 質(zhì)量問(wèn)題的原因分析

16.4 減少隧道質(zhì)量問(wèn)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(jìn)試驗(yàn)及數(shù)學(xué)模型研究

17.1 工程概況

17.2 盾構(gòu)掘進(jìn)試驗(yàn)

17.3 盾構(gòu)掘進(jìn)速度數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)

17.4 刀盤(pán)扭矩?cái)?shù)學(xué)模型推導(dǎo)

17.5 掘進(jìn)參數(shù)對(duì)掘進(jìn)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(chǎng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究

18.1 研究背景

18.2 監(jiān)測(cè)斷面的地質(zhì)條件

18.3 監(jiān)測(cè)元件及布置

18.4 監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

18.5 圍巖壓力監(jiān)測(cè)值與理論值的對(duì)比

18.6 本章小結(jié)

第19章 管片內(nèi)力與變形的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究

19.1 概述

19.2 管片襯砌結(jié)構(gòu)

19.3 監(jiān)測(cè)斷面的布置

19.4 測(cè)量元件及埋設(shè)

19.5 試驗(yàn)監(jiān)測(cè)結(jié)果

19.6 監(jiān)測(cè)結(jié)果的計(jì)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(duì)建筑物基礎(chǔ)沉降影響的評(píng)估

20.1 工程概況

20.2 地表沉降常用計(jì)算方法評(píng)析

20.3 地表沉降影響范圍計(jì)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(jì)計(jì)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(jì)計(jì)算

21.3 車站結(jié)構(gòu)外側(cè)龍門吊樁基軌道梁設(shè)計(jì)計(jì)算

21.4 本章小結(jié)

第22章 大跨度地鐵車站頂板臨時(shí)支撐設(shè)計(jì)與安裝

22.1 工程概況

22.2 加固方法

22.3 設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)算

23.3 不同方法計(jì)算結(jié)果的對(duì)比

23.4 各種因素對(duì)槽壁穩(wěn)定的影響

23.5 本章小結(jié)一

第24章 盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)參數(shù)的測(cè)量及計(jì)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(cè)量方法

24.4 盾構(gòu)姿態(tài)的測(cè)量及計(jì)算方法

24.5 測(cè)量精度評(píng)價(jià)

24.6 應(yīng)用實(shí)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?jī)?nèi)容及技術(shù)指標(biāo)

25.3 污水處理試驗(yàn)及處理工藝選擇

25.4 施工污水處理流程設(shè)計(jì)

25.5 實(shí)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(xiàng)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(diǎn)與發(fā)展

26.4 本章小結(jié)

后記 2100433B

《盾構(gòu)隧道的理論研究與施工實(shí)踐》是作者從事盾構(gòu)隧道課題研究、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以及盾構(gòu)施工項(xiàng)目管理工作10余年的理論研究與施工實(shí)踐的總結(jié)。全書(shū)按研究領(lǐng)域分為襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算理論、盾構(gòu)施工理論分析與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、盾構(gòu)附屬工程計(jì)算實(shí)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(yàn)、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(jì)算理論、掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)性能數(shù)值仿真模擬、盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)刀具優(yōu)化布置、硬巖盾構(gòu)隧道盤(pán)形滾刀損壞機(jī)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(jìn)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(chǎng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究、盾構(gòu)隧道主要質(zhì)量問(wèn)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(jì)算實(shí)例等。

目前，我國(guó)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(jì)算在設(shè)計(jì)中被省略，作為承載結(jié)構(gòu)的二次襯砌的受力計(jì)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(jì)算理論在國(guó)內(nèi)還少有人研究，《盾構(gòu)隧道的理論研究與施工實(shí)踐》可以提供有益的參考；此外，國(guó)內(nèi)盾構(gòu)機(jī)絕大部分依靠進(jìn)口，對(duì)刀盤(pán)、刀具布置研究很少，掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)性能數(shù)值仿真模擬則填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)空白，對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)刀具設(shè)計(jì)及優(yōu)化布置具有重要參考價(jià)值。

本書(shū)共分5章，依托我國(guó)大量的盾構(gòu)法工程實(shí)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(kāi)挖面災(zāi)變模型，進(jìn)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(shū)中突出隧道工程災(zāi)變機(jī)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(yùn)用。同時(shí)結(jié)合研究成果還介紹了一些新的見(jiàn)解與工程實(shí)踐，并在工程實(shí)踐中得到了檢驗(yàn)。

第1章 緒論

第2章 盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面災(zāi)變機(jī)理研究

第3章 流固耦合模型與工程數(shù)值模擬

第4章 砂卵石地層盾構(gòu)隧道施工分析

第5章 盾構(gòu)隧道穿越敏感環(huán)境主動(dòng)控制方法和技術(shù)

參考文獻(xiàn) 2100433B

在當(dāng)前我國(guó)城市地鐵大發(fā)展的形勢(shì)下，劉建國(guó)主編的《深圳地鐵盾構(gòu)隧道技術(shù)研究與實(shí)踐》加以系統(tǒng)闡述，提出了諸多寶貴的理念、原則和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我國(guó)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(shū)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(diǎn)和盾構(gòu)機(jī)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(shí)例和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

《深圳地鐵盾構(gòu)隧道技術(shù)研究與實(shí)踐》可供我國(guó)從事隧道及地下工程修建的設(shè)計(jì)、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(guó)外同行參閱和交流。