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1.1　引言1

1.2　盾构法隧道的发展历史、技术现状和发展动向1

第1章　盾构技术进展概况1

1.3　我国盾构技术的发展历史和现状6

第2章　勘察和规划8

2.1　勘察8

2.1.1　勘察目的及内容8

2.1.2　规划勘察9

2.1.3　设计勘察10

2.1.4　施工勘察11

2.2.1　环境勘察方法12

2.1.5　跟踪勘察12

2.2　勘察方法12

2.2.2　土质原位试验概述15

2.2.3　静力触探18

2.2.4　标准贯入试验33

2.2.5　膨胀计62

2.2.6　数字钻孔参数记录仪68

2.2.7　旋转触探法73

2.3　盾构隧道断面、线形规划87

2.3.1　盾构隧道种类、断面及线形87

2.3.2　铁路隧道、公路隧道89

2.3.3　下水道盾构隧道95

2.3.4　供水隧道99

2.3.5　电力、通信电缆隧道99

2.3.6　共同沟隧道100

第3章　盾构的基本构造101

3.1　盾构机体的构成101

3.1.1　外壳101

3.1.2　盾构机尺寸、重量的确定103

3.1.3　尾封105

3.1.4　中折装置105

3.2　推进机构106

3.2.1　装备推力106

3.2.2　盾构千斤顶108

3.3　挡土机构109

3.4　掘削机构110

3.4.1　刀盘的构成及功能110

3.4.2　刀盘与切口环的位置关系110

3.4.3　刀盘形状110

3.4.4　掘削刀具112

3.4.5　刀盘的支承方式113

3.4.6　驱动机构114

3.4.7　装备的掘削扭矩114

3.5.2　注入装置115

3.5.1　添加材115

3.5　添加材注入装置（土压盾构）115

3.4.8　土砂密封115

3.6　搅拌机构116

3.7　排土机构116

3.7.1　螺旋输送机117

3.7.2　排土控制器117

3.8　泥水盾构的送排泥水机构118

3.9　管片拼装机构118

3.9.1　举重臂118

3.9.2　真圆保持器119

3.10　油压机和电气设备120

3.10.1　油压机械120

3.11.1　适于长距离掘进的盾构机的构造特征121

3.10.2　电气设备121

3.11　特种盾构机的构造特征121

3.11.2　高速施工时盾构机的构造特征122

3.11.3　大深度（高地下水压）时盾构机的构造特征122

3.11.4　大断面时盾构机的构造特征122

3.11.5　小曲率半径盾构机的构造特征123

3.11.6　大坡度施工时盾构机的构造特征123

3.11.7　地中对接盾构机的构造特征123

第4章　盾构的种类及选型124

4.1　盾构机的种类124

4.2.1　人工式盾构机126

4.2　全敞式盾构机126

4.2.2　半机械式盾构机127

4.2.3　机械式盾构机128

4.3　挤压盾构129

4.4　盾构工法的选择130

第5章　泥水盾构工法134

5.1　概述134

5.2　泥水稳定掘削面的机理134

5.2.1　泥水的功能134

5.2.2　成膜状态135

5.2.3　泥水构成及性能要求136

5.2.4　泥水性能测定及调整137

5.2.5　泥水压力的设定138

5.3　泥水盾构机的一些特点139

5.4　泥水输送循环系统及设备141

5.4.1　系统构成141

5.4.2　泥水输送设备141

5.4.3　泥水输送循环系统设计143

5.4.4　泥水输送设备规格计算实例148

5.4.5　泥水处理152

5.5　泥水盾构劳动力组织155

6.2.1　稳定掘削面的机理及种类159

6.2　工法基本原理159

6.1　概述159

第6章　土压盾构工法159

6.2.2　构成系统160

6.3　削土加压盾构161

6.4　加水土压盾构162

6.5　加泥土压盾构163

6.6　复合土压盾构165

6.6.1 引言165

6.6.2　工作原理167

6.6.3　施工注意事项168

6.6.4　广州地铁二号线工程实例169

6.6.5　新加坡污水工程实例175

第7章　管片设计178

7.1　衬砌与管片178

7.1.1　衬砌的构成及作用178

7.1.2　管片的构造及术语179

7.2　管片的种类186

7.3　管片设计189

7.4　衬砌荷载的种类及设计考虑190

7.4.1　竖直和水平土压力191

7.4.2　水压力192

7.4.3　自重荷载192

7.4.5　地层反力193

7.4.4　上覆荷载的影响193

7.4.6　施工荷载194

7.4.7　内部荷载195

7.4.8　地震力荷载196

7.4.9　平行设置隧道的影响198

7.4.10　近接施工的影响200

7.4.11　地层沉降对隧道的影响200

7.4.12　其他荷载201

7.5　衬砌材料201

7.5.1　材料概述201

7.5.3　材料的弹性模量及泊松比205

7.5.2　材料试验205

7.5.4　材料的允许应力206

7.6　管片构造计算210

7.6.1　计算原则210

7.6.2　管片截面内力计算210

7.6.3　管片构件设计216

7.6.4　管片设计细节222

7.7　管片设计实例228

7.7.1　设计条件228

7.7.2　平板型钢筋混凝土管片设计228

7.7.3　箱型钢管片设计235

7.8.1　制造要领241

7.8.2　尺寸精度241

7.8　管片制造241

7.8.3　制造程序及质量管理项目243

7.8.4　标志244

7.8.5　混凝土管片的质量管理244

7.9　管片的贮存及搬运246

7.9.1　贮存246

7.9.2　搬运247

8.2　二次衬砌的设计248

8.2.1　二次衬砌的分类248

8.1　设置二次衬砌的目的248

第8章　二次衬砌的设计及施工248

8.2.2　截面力计算及二次衬砌厚度249

8.2.3　维护结构二次衬砌的设计250

8.2.4　部分主体结构二次衬砌的设计250

8.3　二次衬砌的施工250

8.3.1　施工程序250

8.3.2　混凝土作业251

8.3.3　模板作业253

8.3.4　钢筋施工254

8.4　脱模时二次衬砌的稳定性评价254

8.4.1　结构分析模型与结构稳定评价方法254

8.4.2　短龄期混凝土物理参数的特征255

8.4.4　现场试验施工256

8.4.3　工程现场的施工管理（累积温度的运用）256

8.5　防止二次衬砌裂缝及防水措施258

第9章　衬砌防水措施260

9.1　管片接缝防水260

9.1.1　盾构法隧道防水等级和措施260

9.1.2　单层衬砌防水261

9.1.3　双层衬砌防水265

9.2　防水密封垫272

9.2.1　防水密封垫材料273

9.2.2　密封垫种类和选型273

9.2.3　防水密封垫制作、设置要求和性能检验281

9.2.4　施工工艺285

9.3　嵌缝防水286

9.3.1　嵌缝材料和嵌缝范围287

9.3.2　嵌缝工艺288

9.4　管片螺孔防水、外防水和承压传力衬垫289

9.4.1　管片螺孔防水289

9.4.2　管片外防水289

9.4.3　承压传力衬垫291

9.5　盾构法隧道渗漏水治理292

9.5.1　渗漏水调查292

9.5.2　渗漏水治理296

9.5.3　渗漏水治理工程实例300

第10章　背后注浆306

10.1　土质条件和背后注浆浆液的选择306

10.2　注入时期和注入方法308

10.3　注入压力和注入量310

10.3.1　注入压力310

10.3.2　注入量的估算310

10.4　防止泄漏的措施313

10.5　二次注入313

10.6　背后注浆的设备313

10.6.1　注入设备315

10.6.2　制浆设备323

10.6.3　自动背后注入设备326

10.6.4　控制系统326

10.7.1　施工中的注意事项330

10.7　背后注浆的施工330

10.7.2　输浆管和管内疏通331

10.7.3　小曲率半径施工和背后注浆332

10.7.4　施工中的问题334

10.8　背后注浆的施工管理336

第11章　辅助工法338

11.1　辅助工法概述338

11.1.1　稳定地层的辅助工法338

11.1.2　保护环境的辅助工法341

11.2　压气盾构工法343

11.2.1　压气盾构工法的原理343

11.2.3　气压与地层的关系344

11.2.2　气压与地下水压的关系344

11.2.4　压气设备346

11.2.5　防止漏气的措施及停气348

11.3　降低地下水位法348

11.3.1　井点法349

11.3.2　深井法349

11.3.3　先期隧洞法350

11.4　注浆工法351

11.4.1　浆材、浆液及特性351

11.4.2　浆液的分类及其选择355

11.4.3　注浆工法383

11.4.4　注浆的设计及施工的考虑397

11.4.5　注浆施工管理411

11.5　注浆效果勘察420

11.5.1　概述420

11.5.2　p～q法424

11.5.3　电探法425

11.6　高压喷射搅拌工法438

11.6.1　高压喷射搅拌工法的概况439

11.6.2　高压射水（气）旋喷浆液工法的施工实例442

11.7　冻结法445

11.7.1　盐水冻结法445

11.7.2　冻结法的优点446

11.7.3　选用冻结法时的注意事项447

第12章　盾构隧道竖井的设计与施工448

12.1　盾构隧道竖井的种类448

12.1.1　进发竖井448

12.1.2　到达竖井449

12.1.3 中间竖井449

12.2　竖井断面形状450

12.3　竖井构筑工法451

12.3.1　钢板桩竖井453

12.3.2　SMW竖井454

12.4　沉井竖井工法454

12.4.1　沉井的定义、构造、特点及分类454

12.4.2　沉井设计457

12.4.3　施工方法461

12.5　沉箱竖井工法474

12.5.1　压气沉箱工法474

12.5.2　排水沉箱工法475

12.5.3　防渗工法475

12.5.4　无人遥控沉箱工法476

12.6　地下连续墙竖井工法479

12.6.1　地下连续墙竖井的设计479

12.6.2　地下连续墙竖井的施工483

12.7　竖井的设计485

12.8　地下连续墙竖井工程实例488

12.9.1　压入钢环沉井竖井施工实例492

12.9　沉井竖井工程实例492

12.9.2　盾构直接进发掘削圆柱形压入沉井竖井实例496

12.10　沉箱竖井工程实例501

12.10.1　压沉沉箱施工实例501

12.10.2　自动化沉箱施工实例503

12.11　球体盾构竖井508

12.11.1　工法概况508

12.11.2　施工方法509

12.11.3　竖井设计511

12.12　球体盾构竖井施工实例513

12.13.1 NOMST工法问世的必然性516

12.13　NOMST工法516

12.13.2　NOMST用料的选定517

12.13.3　NOMST用材的力学特性519

12.13.4　NOMST的种类520

12.13.5　NOMST预制件的设计520

12.13.6　NOMST工法的施工顺序521

12.13.7　进发掘削确认试验522

12.14　NOMST工法软地层中盾构进发实例524

12.14.1　工程概况524

12.14.2　新材料混凝土部材的设计526

12.14.3　地下连续墙的施工527

12.14.4　盾构的进发528

12.14.5　结束语531

12.15.1　工法原理532

12.15.2　施工程序532

12.15　电蚀直接进出井工法532

第13章　盾构掘进及施工管理535

13.1　进发与到达535

13.1.1　进发工法分类535

13.1.2　进发设备536

13.1.3　进发作业538

13.1.4　到达前的有关事项538

13.1.5　到达作业539

13.2.2　泥水盾构的掘进管理540

13.2　盾构掘进管理540

13.2.1　掘进管理的内容540

13.2.3　土压盾构的掘进管理545

13.2.4　衬砌管理548

13.3　盾构隧道路线测量及控制551

13.3.1　地表基本测量551

13.3.2　盾构洞内测量552

13.3.3　盾构机方向控制555

13.3.4　小结557

13.4　急弯施工557

13.4.1　对盾构机的要求557

13.4.2　对管片的要求559

13.4.3　地层加固560

13.4.4　背后注浆561

13.5　地中对接工法561

13.5.1　辅助加固对接法561

13.5.2　机械式地中对接法562

13.5.3　机械式地中对接的技术关键563

第14章　盾构掘进对地层的影响及保护措施564

14.1　盾构掘进对地层的影响564

14.1.1　盾构引起土体位移的理论和实践564

14.1.2　地层位移的计算和预测566

14.2.2　盾构施工监测的方法569

14.2.1　盾构施工监测的目的和内容569

14.2　盾构施工监测的内容和方法569

14.2.3　盾构施工监测的设计布置570

14.2.4　盾构施工监测数据整理572

14.3　盾构邻近施工和对策573

14.3.1　盾构邻近施工中的主要问题573

14.3.2　盾构邻近施工的动态预测574

14.3.3　邻近构筑物保护的标准575

14.3.4　邻近施工的对策及技术措施576

14.3.5　基础托换577

14.3.6　障碍物对策583

15.1.1　泥土双圆搭接盾构机的优点585

15.1　土压双圆搭接盾构工法585

第15章　特种盾构工法585

15.1.2　泥土双圆搭接盾构机的特点586

15.1.3　双圆搭接盾构隧道的管片587

15.1.4　施工管理588

15.2　三圆搭接站盾构工法589

15.2.1　三圆搭接站盾构工法的概况及特点591

15.2.2　三圆搭接站盾构机的基本构造592

15.2.3　摆动掘削实验595

15.2.4　盾构的特殊机构599

15.3　球体盾构及其应用600

15.3.1　球体盾构工法600

15.3.2　从纵到横的施工顺序603

15.3.3　球体盾构工法的优点与用途604

15.3.4　球体盾构工法在地下雨水贮水池构筑中的应用事例607

15.4　矩形断面盾构614

15.4.1　开发矩形盾构的必然性614

15.4.2　圆弧矩形盾构工法615

15.4.3　圆弧矩形管片618

15.4.4　矩形衬砌的背后注浆618

15.5　ECL工法629

15.5.1　ECL工法概述629

15.5.2　工程实例630

16.1.1　上海黄浦江越江隧道工程建设概况634

16.1　上海越江盾构隧道工程634

第16章　工程实例634

16.1.2　大连路隧道工程概述和工程设计635

16.2　上海地铁2号线区间隧道直径6.34m土压盾构施工650

16.2.1　工程概况650

16.2.2　工程地质及环境保护要求651

16.2.3　φ6.34m土压盾构651

16.2.4　盾构在动载条件下穿越地铁1号线施工技术653

16.2.5　穿越特殊管线施工技术654

16.2.6　盾构穿越名城广场地下室施工655

16.2.7　盾构穿越全断面粉砂土层656

16.3.1　设计中的几个重点考虑657

16.3　日本东京湾跨海公路隧道工程657

16.3.2　掘进施工667

16.4　英法海峡隧道工程684

16.4.1　工程概况684

16.4.2　盾构掘进机简介685

16.4.3　英国一侧隧道掘进施工686

16.4.4　法国一侧隧道掘进施工688

16.4.5　掘进施工中的地层探测和贯通测量689

16.5　德国汉堡易北河第四隧道工程690

16.5.1　工程概况690

16.5.2　φ14.20m盾构机的特点691

参考文献695