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内容简介
本书以大型水下盾构隧道施工技术为主题，全面系统地介绍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盾尾防护技术等多项新技术，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新技术。 本书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新技术，既可以使工程一线的施工人员更好的理解水下盾构隧道施工技术，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、科研人员以及大专院校有关专业的师生参考。
作者介绍
陈健，教授级高工。中铁十四局集团副总工程师、首席专家，国内知名大盾构专家，主要从事大盾构越江隧道项目技术管理及科研攻关工作。获“中国土木工程詹天佑创新集体”“茅以升铁道工程师”“山东省优秀发明人”“江苏省十大职工操作法”“山东省优秀青年知识分子”等荣誉称号。成功完成了南京长江隧道、扬州瘦西湖隧道、武汉地铁8号线越江隧道等大型水下隧道工程建设，主持研发的科技成果多项达到国际先进、国内领先水平。曾获省部级科技进步一等奖6项，二等奖2项；获国家级工法1项，省部级工法5项；授权国家专利23项；发表核心及以上科技论文14篇，出版专著1部。 闵凡路，博士，河海大学副教授，硕士生导师，香港科技大学访问学者，入选河海大学“大禹学者”计划。主要从事水下盾构隧道、城市地铁等方面的科研与教学工作。主持国家自然科学基金2项、国家973计划项目子课题等纵向课题5项，主持或参与南京长江隧道、南京纬三路过江隧道、扬州瘦西湖隧道、南水北调中线穿黄隧道、武汉过江地铁等10余项大直径水下盾构隧道及城市地铁的科技创新工作；发表论文60余篇，其中SCI/EI论文30篇；出版专著1部；授权发明专利16项；获得省部级科技进步奖一等奖1项。 王守慧，教授级高工。青岛地铁集团有限公司副总经理，地下与隧道工程技术专家。主要从事山岭隧道、地铁隧道、大直径越江隧道等技术管理和研发工作。获“铁路施工企业优秀项目经理”、“全国建筑施工优秀项目经理”、国资委“中央企业劳动模范”、江苏省“五一劳动奖章”等荣誉称号。主持或参与了京九线岐岭隧道、南京鼓楼地下隧道、长白公路板石岭隧道、南京长江隧道等重大工程项目建设，多项科研成果达到国际领先、国际先进水平。曾获得国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖5项，省部级科技进步二、三等奖各1项，发表科技论文10余篇，出版专著1部。
目 录
第1章绪论1 1.1大直径水下盾构隧道技术的发展及应用现状/1 1.2大直径水下盾构隧道施工中常见的技术难题/2 1.3水下盾构隧道施工技术的意义和应用前景/6 第2章大直径盾构始发与到达技术8 2.1盾构始发与到达工法/8 2.1.1盾构始发阶段主要工法/8 2.1.2盾构到达施工工法/10 2.2始发、到达部位的地层加固/12 2.2.1土体降水技术/12 2.2.2土体加固方法/17 2.2.3土体加固范围/27 2.3盾构始发施工工艺/30 2.3.1始发辅助工程施工/30 2.3.2负环管片及箱涵安装/33 2.3.3洞门破除/34 2.3.4始发段掘进参数控制/35 2.4盾构到达施工工艺/36 2.4.1接收基座安装与施工/36 2.4.2洞门破除与临时密封/38 2.4.3盾构到达段掘进/38 2.4.4到达段掘进参数控制/40 第3章大直径盾构浅覆土施工关键技术43 3.1大直径盾构浅覆土施工难点分析/43 3.1.1技术难点/43 3.1.2技术现状/44 3.2盾构浅覆土施工技术与控制工艺/46 3.2.1浅覆土施工主要技术措施/46 3.2.2浅覆土施工掘进参数及姿态控制/48 3.2.3浅覆土施工时泥水质量和壁后注浆控制/51 3.3盾构浅覆土掘进泥水劈裂开挖面失稳机理/54 3.3.1泥水劈裂伸展现象/54 3.3.2泥水盾构掘进泥水劈裂模型试验/56 3.3.3泥水喷发的判定/59 3.3.4泥水劈裂的防治措施/61 3.4盾构浅覆土掘进施工三维可视化仿真技术/63 3.4.1工程问题概述/63 3.4.2有限元模型/63 3.4.3计算结果分析/64 第4章大直径盾构隧道穿越堤防关键技术67 4.1盾构隧道地表沉降及危害分析/67 4.1.1盾构施工引发地层沉降的原因和过程分析/67 4.1.2盾构施工对地表建(构)筑物的危害/70 4.2大直径盾构穿越对堤防沉降及稳定性影响研究/71 4.2.1南京纬三路过江通道工程概况及堤岸段地质条件/71 4.2.2计算模型及参数/72 4.2.3计算结果分析/73 4.2.4堤岸地应力场及泥水压力取值分析/79 4.3盾构穿越堤防施工控制技术/82 4.3.1掘进参数的控制/82 4.3.2壁后注浆管理/83 4.3.3泥浆管理/91 4.4堤防变形监测与加固技术/92 4.4.1堤防变形的监测/93 4.4.2堤防加固技术/95 第5章泥水盾构穿越江中高渗透性砂砾复合地层技术98 5.1高渗透性富水砂砾复合地层掘进难题/98 5.1.1技术难题/98 5.1.2研究现状/99 5.2高渗透性砂砾复合地层泥浆配制及成膜技术/101 5.2.1泥浆材料组成及基本性质/101 5.2.2泥浆配制技术/110 5.2.3高渗透性地层泥浆成膜规律/122 5.3砂砾地层泥浆环流及携渣能力计算与分析/129 5.3.1两种典型砂地层物质平衡计算和筛分效果分析/129 5.3.2排泥管携渣能力的计算及分析/131 第6章盾构长距离掘进与江中带压开舱更换刀具技术133 6.1盾构砂砾地层长距离掘进刀具更换技术/133 6.1.1盾构刀具类型及切削原理/133 6.1.2刀盘刀具地质适应性设计分析/140 6.1.3现场掘进试验研究/144 6.1.4刀盘刀具磨损及影响因素/149 6.2盾构故障及检测技术/152 6.2.1盾构常见故障及维修保养/152 6.2.2基于虚拟仪器技术的盾构状态监测与故障诊断 技术/154 6.2.3基于油液分析的盾构故障诊断技术和应用/158 6.3盾构江中带压换刀技术/163 6.3.1盾构带压进舱换刀技术难点/164 6.3.2基于泥膜闭气的带压进舱技术/164 6.3.3压气条件下盾构带压换刀技术/170 第7章盾构隧道穿越江中冲槽段施工技术172 7.1盾构穿越江中冲槽技术难点及方案/172 7.1.1技术难点/172 7.1.2穿越方案/173 7.2穿越江中冲槽段开挖面稳定性分析及掘进参数 计算/175 7.2.1开挖面稳定分析/175 7.2.2掘进参数计算/179 7.2.3盾构施工参数选取及数值计算实例/181 7.3盾构穿越江中冲槽段泥浆配比和成膜问题研究/186 7.3.1冲槽段粉细砂地层的泥浆配比及其成膜试验研究/186 7.3.2冲槽段施工时泥浆配比和指标的确定/189 7.4盾构穿越江中冲槽段盾构姿态控制及风险管理 技术/190 7.4.1盾构隧道施工中盾构姿态控制/191 7.4.2管片上浮控制及处理措施/193 7.4.3江中冲槽段施工风险分析及对策/194 参考文献198
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