大直径盾构隧道设计与施工技术内容简介

本专著针对于目前国内外大直径盾构隧道工程建设及研究中存在的不足，介绍大直径盾构的进展情况并对大直径盾构进行充分定义，重点对大直径盾构选型、大直径盾构隧道衬砌结构及防水设计、大直径盾构隧道施工关键技术、大直径盾构隧道信息化施工及安全管控等方面开展深入、系统研究，研究内容可为后期大直径盾构隧道工程设计及施工提供参考。

第1篇综合概述篇

第1章大直径盾构技术进展概况

1.1大直径盾构的定义

1.1.1纵向加固范围尺寸效应分析

1.1.2应力尺寸效应分析

1.2大直径盾构的发展历史、技术现状及发展方向

1.2.1大直径盾构技术的发展历史

1.2.2大直径盾构隧道的技术现状

1.2.3大直径盾构隧道的发展方向

1.3我国大直径盾构技术的发展现状及典型大直径盾构隧道工程概况

1.3.1我国大直径盾构技术的发展现状

1.3.2我国典型大直径盾构隧道工程概况

第2篇设备选型设计篇

第2章大直径盾构选型总体原则

2.1概述

2.2大直径盾构选型的原则及依据

2.2.1大直径盾构选型的原则

2.2.2大直径盾构选型的依据

2.3大直径盾构选型的步骤及方法

2.3.1大直径盾构选型的步骤

2.3.2大直径盾构选型的方法

2.4大直径盾构选型的特殊要求

2.5大直径盾构形式的选择

2.5.1泥水平衡盾构

2.5.2土压平衡盾构

2.5.3复合式盾构

第3章大直径盾构的专项选型设计技术

3.1概述

3.2螺旋输送机的选型设计技术

3.2.1螺旋输送机的作用

3.2.2螺旋输送机的类型

3.2.3螺旋输送机的防喷涌设计

3.2.4螺旋输送机的影响参数

3.2.5螺旋输送机相关参数的确定

3.3泥水处理系统的选型设计

3.3.1泥水处理系统的构成

3.3.2泥水处理系统的发展 ...

3.3.3泥水处理系统的选择

3.4刀盘结构形式的选型设计

3.4.1盾构刀盘的主要功能

3.4.2刀盘类型的选择

3.4.3刀盘驱动方式的选择

3.4.4刀盘支承方式的选择

3.4.5刀具更换技术

3.5主轴承及密封的选型设计

3.5.1主轴承结构

3.5.2主轴承密封

3.5.3人闸

3.6土体改良系统的选型设计

3.6.1土体改良的目的及要求

3.6.2土体改良系统

3.6.3土体改良系统硬件的选型

3.7相关辅助设施的选型设计

3.7.1运输设备

3.7.2砂浆站

3.7.3通风设备

3.8主要性能参数的设计与计算

3.8.1盾构外径

3.8.2刀盘开挖直径

3.8.3盾壳长度

3.8.4盾构质量

3.8.5盾构推力

3.8.6刀盘转矩

3.8.7推进系统效率

3.9国内典型大直径盾构工程选型案例分析

3.9.1北京地铁14号线大直径土压平衡盾构

3.9.2天津地下直径线大直径泥水平衡盾构

3.9.3南京长江隧道大直径泥水平衡盾构

3.9.4武汉长江隧道大直径泥水平衡盾构

3.9.5广深港铁路狮子洋隧道大直径泥水平衡盾构

3.9.6杭州望江隧道大直径盾构泥水平衡盾构

第4章大直径复合式盾构选型概述

4.1概述

4.1.1复合地层

4.1.2应对复合地层的传统方法

4.1.3大直径复合式盾构的技术现状

4.2大直径复合式盾构的特点

4.3大直径复合式盾构的施工技术要点

4.3.1施工总平面布置

4.3.2转换地点选择

4.3.3隧道内的超前地质调查

4.3.4隧道前方的超前地层加固

4.4盾构模式转化

4.4.1泥水转土压模式

4.4.2土压转泥水模式

4.5工程实例

4.5.1美国迈阿密港口隧道

4.5.2马来西亚吉隆坡KV地铁

第3篇结构及防水设计篇

第5章大直径盾构隧道衬砌构造及设计

5.1概述

5.2大直径盾构隧道衬砌的种类及功能

5.2.1一次衬砌的种类及使用状况

5.2.2二次衬砌的功能及使用状况

5.3大直径盾构隧道衬砌环的布置

5.4大直径盾构衬砌构造设计

5.4.1管片的分块方式

5.4.2管片的厚度设置

5.4.3管片的环宽设置

5.4.4管片的拼装方式

5.5大直径盾构衬砌接缝设计

5.5.1接缝形式

5.5.2接缝的连接方式

5.5.3榫槽的设置

5.5.4传力衬垫的设置

5.6大直径盾构衬砌结构设计

5.6.1结构计算方法的选取

5.6.2单元选择与材料特性

5.6.3模型建立

5.6.4结果分析

5.6.5大直径盾构开挖间隙的模拟

第6章大直径盾构隧道防水设计

6.1概述

6.2大直径盾构衬砌防水设计原则

6.3大直径盾构衬砌防水标准及要求

6.3.1防水等级与防水标准

6.3.2防水措施要求

6.4管片结构自防水设计

6.4.1防护等级

6.4.2混凝土抗渗等级

6.4.3材料

6.4.4抗渗试验与检验

6.4.5管片外防水涂层

6.4.6管片的制作精度要求

6.5衬砌结构接缝防水设计方案及优选

6.5.1接缝密封防水道数的设置

6.5.2接缝密封防水材料的选择

6.5.3接缝密封垫的防水要求

6.5.4接缝密封垫断面尺寸的必选

6.5.5接缝密封垫断面构造及形式

6.6火灾条件下衬砌结构接缝(接头)防水性能要求

6.6.1火灾条件下管片接头损伤试验研究

6.6.2火灾条件下防水橡胶条损伤试验研究

6.6.3火灾条件下管片衬砌结构防水性能损伤指标评价方法

6.6.4小结

6.7国内典型大直径盾构工程防水案例分析

6.7.1上海长江隧道管片接缝防水密封垫设计

6.7.2南京长江隧道工程接缝防水密封垫设计

6.7.3广深港狮子洋隧道工程防水管片设计

6.7.4南京地铁10号线长江隧道防水设计

6.7.5武汉地铁8号线越江盾构区间

王春河：1972年生，男，博士，国家一级建造师，教授级高级工程师，博士生导师，现任中建山东投资有限公司副总经理兼总工程师、中建岩土专家、中国岩石力学与工程学会地下工程分会常务理事、北京市城市轨道交通专家、深圳市施工安全监督站施工安全专家、山东大学硕士研究生导师、中国矿业大学（北京）博士研究生导师，北京交通大学岩土工程博士后完成出站。主持完成盾构隧道、山岭隧道、深基坑等重大施工项目近30余项；主持重大科研项目15项；作为负责人获得10余项国家级及省部级奖项、专利5项，发表学术专著2本、论文20余篇。2100433B

内容介绍

吴世明等编著的《大直径盾构隧道技术工程示范(精)》以杭州庆春路钱塘江过江隧道为背景，主要介绍了盾构隧道技术方案、初步设计、初步设计变更、施工图设计及优化，施工组织实施、特别是关键技术实施、安全措施、质量保证等各个阶段的重要节点，既有方案论证，也有初步设计和设计变更、施工图设计和设计优化，又有事故隐患和故障的处理；既有工程技术，也有工程管理；既有成熟的工程技术，也有技术研究和创新。

《大直径盾构隧道技术工程示范(精)》可作为盾构隧道工程设计、施工、监理等人员的工作指导书和培训教材，也可作为高等学校隧道工程及相关专业师生的参考书。

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《大直径水下盾构隧道施工技术》系统介绍了水下大型泥水盾构穿越复合地层施工新技术，并明确了技术原理、适用范围和技术要点，主要包括水下盾构隧道施工中盾构始发与到达技术、穿越堤防等构筑物技术、复合砂卵石地层泥浆配制及成膜技术、穿越江中冲槽技术、盾构停机开舱技术及尾盾防护技术等多项技术，最后结合典型工程实例中的技术应用，形成水下盾构隧道施工技术体系。

《大直径水下盾构隧道施工技术》以技术调研和理论分析为基础，并给出了典型的工程应用实例，深入浅出地展示了水下盾构隧道施工技术，既可以使工程一线的施工人员更好理解该技术，又对盾构隧道工程的设计、施工和管理具有较大的借鉴价值，可供工程技术人员、科研人员以及高等院校相关专业的师生参考。

第1章绪论1

1.1项目和技术背景1

1.2盾构法技术应用于北京地区的关键技术研究2

1.3研究工作的主要成果和效益3

第2章盾构隧道结构设计9

2.1国内外的盾构隧道设计研究现状9

2.2盾构隧道设计研究的技术路线和研究内容13

2.3试验段盾构隧道的初步计算14

2.4盾构隧道支护结构的现场试验25

2.5盾构隧道的模型试验32

2.6管片接头刚度试验研究37

2.7盾构管片内力的修正计算40

2.8主要结论49

第3章预制混凝土盾构管片生产技术50

3.1概述50

3.2管片高性能混凝土的研制51

3.3计算机自动控制混凝土蒸养系统的开发56

3.4盾构管片生产工艺60

3.5试验段管片生产64

第4章盾构隧道施工技术66

4.1盾构始发技术66

4.2盾构隧道开挖面稳定措施79

4.3盾构管片拼装技术92

4.4盾构隧道地表沉降控制技术100

4.5盾构隧道壁后注浆技术118

第5章盾构隧道施工监测与测量技术128

5.1盾构隧道施工监测技术128

5.2盾构隧道施工测量技术138

附件一：地铁5号线工程中的管片环向接头弯曲变形特性试验研究151

附件二：预制盾构管片质量检验评定标准228

参考文献243

编后2442100433B