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第一章 富水砂卵石地层的地质特征1

一、地质构造2

二、岩土分层及其特征3

三、土、石可挖性分级及隧道围岩分类（级）7

四、水文地质条件8

五、岩土工程分析10

六、工程地质条件评价10

七、环境工程地质11

八、施工中可能出现的工程地质问题11

九、典型地质特征在设计施工中的体现13

第二章 两种不同类型盾构机的应用15

第一节 地质因素对盾构机功能的要求15

一、基本功能要求15

二、盾构机选型16

第二节 盾构机工作原理和工作模式17

一、泥水平衡盾构机的工作原理及工作模式17

二、土压平衡盾构机的工作原理及工作模式19

第三节 泥水平衡盾构机关键部件及主要部件21

一、关键部件21

二、主要部件24

第四节 土压平衡盾构关键部件及主要部件28

一、关键部件29

二、主要部件30

第五节 盾构机主要尺寸和技术参数32

第六节 刀盘选型及应用34

一、刀盘的功能及设计要点34

二、泥水平衡盾构刀盘磨损及修复36

三、土压平衡盾构刀盘磨损及修复39

四、刀盘的改进41

第七节 螺旋输送机选型及应用42

一、螺旋输送机选型42

二、螺旋输送机使用状况分析43

三、螺旋磨损与渣土改良的关系46

第八节 刀具设计及适应性分析46

一、刀具破岩原理46

二、盘形滚刀48

三、刀具选择及布置50

第九节 不同类型刀具的应用51

一、刀具失效形式51

二、盾构刀具消耗统计56

三、不同类型刀具（除滚刀外）的试验59

四、滚刀的对比试验61

五、刀具的优化改进62

第十节 刀具检查、更换66

一、刀具更换的理论研究66

二、刀具检查67

三、刀具更换原则67

四、刀具更换程序68

五、刀具更换作业68

第十一节 刀具维修69

一、刀具维修的关键技术70

二、刀具检测70

三、刀具维修70

四、刀具的标记存放71

第十二节 两种类型盾构机的应用效果比较及选型建议72

一、盾构机实际应用效果比较72

二、盾构机选型建议74

第十三节 国产盾构刀具的研发及应用75

一、成都探矿机械厂盾构滚刀产品研究及应用75

二、山东天工刀具在盾构领域的应用77

三、聊城瑞钻盾构刀具产品研发及使用79

第三章 盾构井端头地层加固81

第一节 盾构始发到达的土工问题81

第二节 三重管高压旋喷桩与袖阀管注浆法82

一、适用地层82

二、加固总体方案82

三、主要技术参数83

第三节 压密注浆法84

一、适用地层84

二、加固总体方案84

三、主要技术参数85

四、施工技术要求85

第四节 水平冻结法86

一、适用地层86

二、加固总体方案87

三、主要技术参数87

四、拔管和盾构始发的安全保证措施89

五、对地面环境的保护措施90

第五节 单重管高压旋喷桩结合三轴搅拌桩法90

一、适用地层90

二、加固总体方案91

三、主要技术参数92

第六节 双重管旋喷桩法93

一、适用地层93

二、加固总体方案94

三、主要技术参数95

第七节 降水结合玻璃纤维筋挖孔桩法95

一、计算参数的选定96

二、GFRP圆形围护桩的计算方法100

三、工程设计及现场测试情况101

第四章 盾构施工控制102

第一节 盾构掘进控制102

一、泥水舱压力、土舱压力控制102

二、推进速度103

三、渣土改良103

四、泥浆质量、出渣量控制103

五、盾构姿态控制104

六、同步注浆控制104

七、管片拼装质量控制104

八、测量和量测控制109

第二节 盾构始发掘进控制109

一、盾构始发方向确定109

二、端头加固措施109

三、延伸洞门、密封橡胶安装110

四、始发台、反力架加固110

五、导轨安装112

六、负环拼装112

七、掘进破除玻璃纤维桩112

八、盾构始发姿态控制113

九、盾构始发注意事项113

第三节 盾构到达掘进控制114

一、到达端头地层加固114

二、测量和姿态调整114

三、到达段掘进施工控制114

四、到达掘进注意事项116

第四节 地表滞后坍塌控制116

一、坍塌机理116

二、坍塌主要原因117

三、坍塌多发位置分析118

四、坍塌防控措施120

第五章 盾构同步注浆浆液配制及施工技术123

一、同步注浆浆液的填充机理123

二、盾构同步注浆的目的125

三、盾构同步注浆系统125

四、同步注浆主要技术参数126

五、浆液配比及技术参数127

六、同步注浆施工工艺128

七、同步注浆效果评价129

第六章 渣土改良技术研究与应用131

一、渣土改良目的131

二、渣土改良系统131

三、渣土改良方法133

第七章 泥水平衡盾构开挖面稳定技术136

第一节 泥水的作用机理及性能要求136

一、泥水平衡盾构工作方式136

二、泥水平衡盾构开挖面稳定机理137

三、泥水基本性能要求138

第二节 泥浆配料及配比确定方法139

一、可渗比及其与泥膜的关系139

二、泥浆配料140

三、泥浆配比确定方法140

四、富水砂卵石地层对泥浆指标的要求140

五、实施效果144

第八章 泥水系统应用及改进145

第一节 泥水系统综述145

一、泥水处理系统145

二、泥水循环系统147

三、综合管理系统148

第二节 泥浆输送系统流量150

一、泥浆输送系统流量计算150

二、泥浆输送系统流量选择151

第三节 泥浆处理系统选型及应用153

一、泥浆分离系统153

二、调浆系统156

三、泥水分离、调浆集中控制系统157

四、ZDJ-40全自动制浆系统159

五、使用中存在的问题160

第四节 泥水循环系统故障及处理162

一、泥水循环模式162

二、泥水舱系统故障及处理164

三、气压舱泥水循环系统165

四、泥浆泵故障及处理166

五、管路堵塞的处理167

第五节 碎石机168

一、碎石机运动原理169

二、液压系统故障及排除170

三、碎石机构故障及处理172

第九章 进舱技术175

第一节 常压进舱地层加固技术175

一、有工程实例的盾构换刀辅助措施175

二、富水砂卵石地层常压换刀地层加固措施177

三、地层加固体会181

第二节 带压进舱基本知识181

一、带压进舱设备181

二、带压作业专业培训183

三、进舱人员选拔183

四、后勤保障184

五、带压进舱、出舱作业185

六、带压作业注意事项186

七、应急措施186

第三节 泥水盾构带压进舱技术188

一、施工工艺流程189

二、操作要点189

三、材料与设备191

第四节 土压平衡盾构带压进舱技术192

一、带压进舱原理192

二、准备工作193

三、带压进舱195

四、经验总结195

第五节 中铁二局盾构带压进舱研究196

一、前期基础研究196

二、现场试验研究199

三、关键施工技术200

四、带压进舱体会202

第六节 中铁十三局带压换刀试验与实践203

一、气压加压试验203

二、带压换刀实践205

三、结论及建议208

第十章 盾构通过重要建（构）筑物的施工技术209

第一节 盾构下穿火车南站股道209

一、沉降分析210

二、扣轨加固212

三、盾构掘进控制要点213

四、监控量测措施215

五、应急措施216

六、施工效果218

第二节 近距离穿越成都信息港施工技术218

一、盾构隧道近接信息港基础分析219

二、预加固施工措施222

第三节 通过二环路人南立交桥施工技术223

一、计算分析223

二、预加固施工措施227

第四节 通过φ1200mm污水干管施工技术227

一、污水干管形式227

二、施工技术措施228

三、施工管理措施230

四、监控量测231

五、通过φ1200mm污水干管施工效果232

第五节 盾构下穿南河、侧穿锦江大桥桥基施工232

一、南河、锦江大桥调查232

二、盾构穿越前阶段的准备234

三、高压旋喷桩加固隔离234

四、盾构穿越控制施工技术235

第六节 盾构过四川省经委、安监局办公楼和冶金宾馆236

一、工程概况236

二、数值模拟计算237

三、建筑物加固措施239

四、盾构掘进措施243

五、施工监测243

六、盾构通过情况244

第十一章 大漂石的处理245

一、大漂石破碎原理245

二、大漂石对盾构选型的影响246

三、盾构选型上的针对性设计246

四、大漂石处理措施247

第十二章 监控量测和信息化施工技术251

第一节 地层位移的影响因素分析251

一、盾构掘进对地层位移的影响251

二、其他因素对地层位移的影响252

第二节 地面沉降预测253

一、Peck法253

二、有限单元法254

三、藤田法254

四、双线隧道地面沉降的预测256

第三节 盾构掘进沉降监测及控制258

一、监测项目258

二、监测方法258

三、测量精度264

四、量测频率265

五、监控项目控制值265

第四节 监测数据的处理及分析评价266

一、必测项目监测分析266

二、选测项目监测分析276

三、监控量测体会与认识279

参考文献282