目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 我國軌道交通的規(guī)劃建設(shè)概況 1
1.2 下穿類型 3
1.3 下穿施工面臨的問題 4
1.4 本書的宗旨 5
第2章 下穿施工的影響 6
2.1 下穿施工的特點(diǎn) 6
2.2 下穿建筑物 6
2.2.1 下穿多層建筑 7
2.2.2 下穿高層建筑 7
2.2.3 下穿廠房高塔等其他建筑 9
2.3 下穿交通線 10
2.3.1 下穿普通鐵路 10
2.3.2 下穿高速鐵路 13
2.3.3 下穿既有地鐵盾構(gòu)法隧道 17
2.4 下穿管線 19
2.5 特殊河流 24
第3章 盾構(gòu)穿越施工變形 30
3.1 盾構(gòu)掘進(jìn)施工變形的影響因素 31
3.1.1 盾構(gòu)超挖 31
3.1.2 掘進(jìn)參數(shù) 34
3.1.3 地層特性 37
3.2 基于應(yīng)力釋放的盾構(gòu)掘進(jìn)施工變形計(jì)算 39
3.2.1 盾構(gòu)掘進(jìn)施工中的應(yīng)力釋放 39
3.2.2 開挖應(yīng)力釋放計(jì)算法 40
3.2.3 開挖應(yīng)力釋放的有限元計(jì)算方法 46
3.3 位移法計(jì)算開挖施工變形 52
第4章 盾構(gòu)下穿施工變形控制 55
4.1 開挖面處應(yīng)力釋放與控制 55
4.1.1 土倉壓力設(shè)定影響因素分析 56
4.1.2 盾構(gòu)掘進(jìn)面應(yīng)力釋放控制方法 57
4.2 超挖時(shí)應(yīng)力釋放與控制 61
4.2.1 超挖刀的選用 61
4.2.2 超挖量控制方法 63
4.2.3 盾構(gòu)機(jī)靈敏度選擇 66
4.2.4 盾構(gòu)鉸接選擇 67
4.3 盾尾間隙的應(yīng)力釋放與控制 70
4.3.1 同步注漿 71
4.3.2 二次注漿 80
第5章 下穿施工輔助措施 83
5.1 盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制 83
5.1.1 盾構(gòu)機(jī)糾偏計(jì)算 84
5.1.2 盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)優(yōu)化控制 91
5.2 土體和渣土改良 93
5.2.1 常見改良劑及其機(jī)理 93
5.2.2 土體和渣土改良試驗(yàn) 96
5.3 主動(dòng)預(yù)加固 99
5.3.1 地基預(yù)加固 99
5.3.2 結(jié)構(gòu)預(yù)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 自動(dòng)化信息采集 108
6.3 下穿鐵道 112
6.3.1 鐵道軌面監(jiān)測(cè) 113
6.3.2 測(cè)點(diǎn)布置方法及原則 116
6.3.3 鐵道橋墩變形監(jiān)測(cè) 121
6.4 下穿建筑物 124
6.4.1 沉降監(jiān)測(cè) 125
6.4.2 傾斜監(jiān)測(cè) 125
6.4.3 裂縫觀測(cè) 126
6.5 施工信息處理128
6.5.1 測(cè)量誤差的處理 129
6.5.2 變形信息分析預(yù)測(cè) 133
6.6 施工信息管理 134
第7章 下穿施工管理 136
7.1 施工設(shè)備管理 136
7.1.1 盾構(gòu)機(jī) 136
7.1.2 加固設(shè)備 141
7.1.3 監(jiān)測(cè)設(shè)備 145
7.2 施工技術(shù)措施管理 146
7.2.1 流程管理 146
7.2.2 工序管理 147
7.2.3 工藝管理 148
7.3 施工風(fēng)險(xiǎn)管理 149
7.3.1 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別 149
7.3.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 151
7.3.3 風(fēng)險(xiǎn)管控 158
第8章 下穿建筑物 159
8.1 下穿建筑物的分類 159
8.1.1 按照建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類 159
8.1.2 按建筑物與隧道的空間關(guān)系分類 165
8.2 下穿建筑物的工程分級(jí) 166
8.2.1 下穿工程分級(jí)的影響因素 167
8.2.2 下穿工程分級(jí)方法 167
8.3 下穿區(qū)段建筑物附加應(yīng)力計(jì)算方法 170
8.3.1 豎向集中力作用下土的附加應(yīng)力 170
8.3.2 集中力作用下土中其余應(yīng)力分量計(jì)算 170
8.3.3 均布條形分布荷載下土中應(yīng)力計(jì)算 171
8.3.4 成層地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律 172
8.4 下穿深基礎(chǔ)建筑物 176
8.4.1 樁基的分類 176
8.4.2 承載力損失估算與附加沉降計(jì)算 178
8.4.3 樁基切割 178
8.4.4 樁基托換 183
8.5 下穿建筑物區(qū)段的施工參數(shù)控制 185
8.5.1 土倉壓力計(jì)算 186
8.5.2 不同方式穿越單個(gè)建筑物時(shí)的土倉壓力變化 186
8.5.3 不同方式穿越建筑群時(shí)的土倉壓力變化 190
8.5.4同步注漿量計(jì)算 191
8.5.5同步注漿壓力計(jì)算 195
第9章 下穿鐵道 197
9.1鐵道的技術(shù)條件197
9.1.1 鐵道等級(jí) 197
9.1.2 線路狀況 198
9.1.3 線路類型 198
9.2 行車平穩(wěn)性與安全性指標(biāo) 199
9.2.1 行車安全性評(píng)價(jià)指標(biāo) 199
9.2.2 行車平穩(wěn)性評(píng)價(jià)指標(biāo) 201
9.3 下穿施工變形與軌面變形的對(duì)應(yīng)關(guān)系 201
9.3.1 既有的軌道不平順 201
9.3.2 下穿施工引起的軌面變形計(jì)算 204
9.3.3 疊加施工引起的軌面變形的軌道不平順 210
9.4 施工期鐵道行車速度目標(biāo)值控制 211
9.4.1 車輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)模型 211
9.4.2 施工變形對(duì)車輛運(yùn)行安全性和舒適性的影響 213
9.5 下穿施工的安全保障 222
第10章 土壓平衡盾構(gòu)下穿大型江河湖泊 224
10.1 盾構(gòu)法隧道下穿江河湖泊面臨的問題 224
10.1.1 盾構(gòu)法隧道下穿含沼氣層 224
10.1.2 盾構(gòu)法隧道下穿高水壓地層 226
10.1.3 盾構(gòu)法隧道長距離下穿砂層 228
10.1.4 盾構(gòu)法隧道下穿高強(qiáng)度砂卵石、圓礫地層 228
10.1.5 盾構(gòu)法隧道淺覆土下穿河床 229
10.2 盾構(gòu)法隧道穿越含沼氣地層的處理措施 229
10.2.1 盾構(gòu)掘進(jìn)施工前對(duì)線路影響范圍沼氣進(jìn)行預(yù)釋放處理 230
10.2.2 施工期的安全措施 231
10.3 盾構(gòu)法隧道水下長距離掘進(jìn)的防突水措施 235
10.3.1 長距離掘進(jìn)的螺旋輸送機(jī)保壓 236
10.3.2 盾構(gòu)機(jī)尾部密封刷長距離防水控制 246
10.4 土壓平衡盾構(gòu)穿越大型江河湖泊掘進(jìn)系統(tǒng)減磨 249
10.4.1 盾構(gòu)掘進(jìn)系統(tǒng)減磨原理 249
10.4.2 盾構(gòu)掘進(jìn)系統(tǒng)減磨處理 251
10.5 土壓平衡盾構(gòu)下穿大型江河湖泊隧道質(zhì)量控制 256
10.5.1 局部特殊地段盾構(gòu)法隧道管片上浮控制 256
10.5.2 盾構(gòu)法隧道管片接縫高防水能力 258
第11章 下穿工程設(shè)計(jì)方法 260
11.1 下穿結(jié)構(gòu)的線位和線型設(shè)計(jì) 260
11.1.1 下穿結(jié)構(gòu)的線位設(shè)計(jì) 260
11.1.2 下穿結(jié)構(gòu)的線型設(shè)計(jì) 267
11.2 變形控制指標(biāo) 271
11.2.1 變形控制指標(biāo)的個(gè)性化設(shè)計(jì) 272
11.2.2 以規(guī)范為基礎(chǔ)的變形指標(biāo)設(shè)計(jì) 273
11.2.3 下穿鐵道 273
11.2.4 下穿建筑物 277
11.2.5 下穿其他結(jié)構(gòu)物 278
11.3 變形協(xié)調(diào)控制 279
11.3.1 下穿建筑物的協(xié)調(diào)變形控制 281
11.3.2 下穿普通鐵道 282
11.3.3 下穿高速鐵道 283
11.4 下穿工程的輔助措施設(shè)計(jì) 283
11.4.1 施工安全控制的主動(dòng)加固 283
11.4.2 運(yùn)營階段減振措施 288
11.4.3 被動(dòng)性措施 294
11.5 方案設(shè)計(jì)要點(diǎn) 298
11.5.1 方案設(shè)計(jì)目標(biāo) 298
11.5.2 技術(shù)措施對(duì)比分析 299
11.5.3 施工工藝設(shè)計(jì) 300
11.5.4 安全監(jiān)控設(shè)計(jì) 301
第12章 下穿工程案例 303
12.1 下穿Ⅰ級(jí)鐵路干線 303
12.1.1 工程概況 304
12.1.2 技術(shù)特點(diǎn)及控制標(biāo)準(zhǔn) 306
12.1.3 主動(dòng)預(yù)加固設(shè)計(jì)理念 306
12.1.4 主動(dòng)注漿預(yù)加固方案設(shè)計(jì) 308
12.1.5 盾構(gòu)掘進(jìn)控制 312
12.1.6 實(shí)施效果 314
12.2 下穿高速鐵路 316
12.2.1 工程概況 317
12.2.2 技術(shù)特點(diǎn)及控制指標(biāo) 319
12.2.3 下穿方案設(shè)計(jì)理念 319
12.2.4 變形阻隔方案設(shè)計(jì) 320
12.2.5 盾構(gòu)掘進(jìn)控制 322
12.2.6 實(shí)施效果 323
12.3 下穿鐵路樞紐 325
12.3.1 工程概況 325
12.3.2 技術(shù)特點(diǎn)及控制指標(biāo) 329
12.3.3 方案設(shè)計(jì)理念 329
12.3.4 設(shè)計(jì)方案 330
12.3.5 盾構(gòu)掘進(jìn)控制 332
12.3.6 實(shí)施效果 332
參考文獻(xiàn) 335