本书针对近年来大量出现地铁盾构法隧道下穿铁路和其他既有建筑物所面临的工程风险，从设计理论和施工控制技术两方面系统阐述下穿工程涉及的理论问题和实践问题。全书共12章，包括下穿施工对环境的影响、下穿施工变形分析、辅助措施、施工监测、设备管理、设计方法和工程实例等。本书具有如下特点：在设计理念上将传统下穿工程以被动防护为主改为主动控制；在技术措施上将单一措施改为系统控制；将控制应力释放作为下穿安全的基本原理。
样章试读
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前言
第1章 绪论 1
1.1 我国轨道交通的规划建设概况 1
1.2 下穿类型 3
1.3 下穿施工面临的问题 4
1.4 本书的宗旨 5
第2章 下穿施工的影响 6
2.1 下穿施工的特点 6
2.2 下穿建筑物 6
2.2.1 下穿多层建筑 7
2.2.2 下穿高层建筑 7
2.2.3 下穿厂房高塔等其他建筑 9
2.3 下穿交通线 10
2.3.1 下穿普通铁路 10
2.3.2 下穿高速铁路 13
2.3.3 下穿既有地铁盾构法隧道 17
2.4 下穿管线 19
2.5 特殊河流 24
第3章 盾构穿越施工变形 30
3.1 盾构掘进施工变形的影响因素 31
3.1.1 盾构超挖 31
3.1.2 掘进参数 34
3.1.3 地层特性 37
3.2 基于应力释放的盾构掘进施工变形计算 39
3.2.1 盾构掘进施工中的应力释放 39
3.2.2 开挖应力释放计算法 40
3.2.3 开挖应力释放的有限元计算方法 46
3.3 位移法计算开挖施工变形 52
第4章 盾构下穿施工变形控制 55
4.1 开挖面处应力释放与控制 55
4.1.1 土仓压力设定影响因素分析 56
4.1.2 盾构掘进面应力释放控制方法 57
4.2 超挖时应力释放与控制 61
4.2.1 超挖刀的选用 61
4.2.2 超挖量控制方法 63
4.2.3 盾构机灵敏度选择 66
4.2.4 盾构铰接选择 67
4.3 盾尾间隙的应力释放与控制 70
4.3.1 同步注浆 71
4.3.2 二次注浆 80
第5章 下穿施工辅助措施 83
5.1 盾构机姿态控制 83
5.1.1 盾构机纠偏计算 84
5.1.2 盾构机姿态优化控制 91
5.2 土体和渣土改良 93
5.2.1 常见改良剂及其机理 93
5.2.2 土体和渣土改良试验 96
5.3 主动预加固 99
5.3.1 地基预加固 99
5.3.2 结构预加固 102
第6章 下穿施工信息采集 104
6.1 下穿施工信息特征 104
6.2 下穿施工信息采集方法 106
6.2.1 人工信息采集 107
6.2.2 自动化信息采集 108
6.3 下穿铁道 112
6.3.1 铁道轨面监测 113
6.3.2 测点布置方法及原则 116
6.3.3 铁道桥墩变形监测 121
6.4 下穿建筑物 124
6.4.1 沉降监测 125
6.4.2 倾斜监测 125
6.4.3 裂缝观测 126
6.5 施工信息处理128
6.5.1 测量误差的处理 129
6.5.2 变形信息分析预测 133
6.6 施工信息管理 134
第7章 下穿施工管理 136
7.1 施工设备管理 136
7.1.1 盾构机 136
7.1.2 加固设备 141
7.1.3 监测设备 145
7.2 施工技术措施管理 146
7.2.1 流程管理 146
7.2.2 工序管理 147
7.2.3 工艺管理 148
7.3 施工风险管理 149
7.3.1 风险识别 149
7.3.2 风险评估 151
7.3.3 风险管控 158
第8章 下穿建筑物 159
8.1 下穿建筑物的分类 159
8.1.1 按照建筑结构特点分类 159
8.1.2 按建筑物与隧道的空间关系分类 165
8.2 下穿建筑物的工程分级 166
8.2.1 下穿工程分级的影响因素 167
8.2.2 下穿工程分级方法 167
8.3 下穿区段建筑物附加应力计算方法 170
8.3.1 竖向集中力作用下土的附加应力 170
8.3.2 集中力作用下土中其余应力分量计算 170
8.3.3 均布条形分布荷载下土中应力计算 171
8.3.4 成层地基中附加应力的分布规律 172
8.4 下穿深基础建筑物 176
8.4.1 桩基的分类 176
8.4.2 承载力损失估算与附加沉降计算 178
8.4.3 桩基切割 178
8.4.4 桩基托换 183
8.5 下穿建筑物区段的施工参数控制 185
8.5.1 土仓压力计算 186
8.5.2 不同方式穿越单个建筑物时的土仓压力变化 186
8.5.3 不同方式穿越建筑群时的土仓压力变化 190
8.5.4 同步注浆量计算 191
8.5.5 同步注浆压力计算 195
第9章 下穿铁道 197
9.1铁道的技术条件197
9.1.1 铁道等级 197
9.1.2 线路状况 198
9.1.3 线路类型 198
9.2 行车平稳性与安全性指标 199
9.2.1 行车安全性评价指标 199
9.2.2 行车平稳性评价指标 201
9.3 下穿施工变形与轨面变形的对应关系 201
9.3.1 既有的轨道不平顺 201
9.3.2 下穿施工引起的轨面变形计算 204
9.3.3 叠加施工引起的轨面变形的轨道不平顺 210
9.4 施工期铁道行车速度目标值控制 211
9.4.1 车辆-轨道耦合动力学模型 211
9.4.2 施工变形对车辆运行安全性和舒适性的影响 213
9.5 下穿施工的安全保障 222
第10章 土压平衡盾构下穿大型江河湖泊 224
10.1 盾构法隧道下穿江河湖泊面临的问题 224
10.1.1 盾构法隧道下穿含沼气层 224
10.1.2 盾构法隧道下穿高水压地层 226
10.1.3 盾构法隧道长距离下穿砂层 228
10.1.4 盾构法隧道下穿高强度砂卵石、圆砾地层 228
10.1.5 盾构法隧道浅覆土下穿河床 229
10.2 盾构法隧道穿越含沼气地层的处理措施 229
10.2.1 盾构掘进施工前对线路影响范围沼气进行预释放处理 230
10.2.2 施工期的安全措施 231
10.3 盾构法隧道水下长距离掘进的防突水措施 235
10.3.1 长距离掘进的螺旋输送机保压 236
10.3.2 盾构机尾部密封刷长距离防水控制 246
10.4 土压平衡盾构穿越大型江河湖泊掘进系统减磨 249
10.4.1 盾构掘进系统减磨原理 249
10.4.2 盾构掘进系统减磨处理 251
10.5 土压平衡盾构下穿大型江河湖泊隧道质量控制 256
10.5.1 局部特殊地段盾构法隧道管片上浮控制 256
10.5.2 盾构法隧道管片接缝高防水能力 258
第11章 下穿工程设计方法 260
11.1 下穿结构的线位和线型设计 260
11.1.1 下穿结构的线位设计 260
11.1.2 下穿结构的线型设计 267
11.2 变形控制指标 271
11.2.1 变形控制指标的个性化设计 272
11.2.2 以规范为基础的变形指标设计 273
11.2.3 下穿铁道 273
11.2.4 下穿建筑物 277
11.2.5 下穿其他结构物 278
11.3 变形协调控制 279
11.3.1 下穿建筑物的协调变形控制 281
11.3.2 下穿普通铁道 282
11.3.3 下穿高速铁道 283
11.4 下穿工程的辅助措施设计 283
11.4.1 施工安全控制的主动加固 283
11.4.2 运营阶段减振措施 288
11.4.3 被动性措施 294
11.5 方案设计要点 298
11.5.1 方案设计目标 298
11.5.2 技术措施对比分析 299
11.5.3 施工工艺设计 300
11.5.4 安全监控设计 301
第12章 下穿工程案例 303
12.1 下穿Ⅰ级铁路干线 303
12.1.1 工程概况 304
12.1.2 技术特点及控制标准 306
12.1.3 主动预加固设计理念 306
12.1.4 主动注浆预加固方案设计 308
12.1.5 盾构掘进控制 312
12.1.6 实施效果 314
12.2 下穿高速铁路 316
12.2.1 工程概况 317
12.2.2 技术特点及控制指标 319
12.2.3 下穿方案设计理念 319
12.2.4 变形阻隔方案设计 320
12.2.5 盾构掘进控制 322
12.2.6 实施效果 323
12.3 下穿铁路枢纽 325
12.3.1 工程概况 325
12.3.2 技术特点及控制指标 329
12.3.3 方案设计理念 329
12.3.4 设计方案 330
12.3.5 盾构掘进控制 332
12.3.6 实施效果 332
参考文献 335
京公网安备 11010102004214号