目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 我國軌道交通的規(guī)劃建設概況 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 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 下穿既有地鐵盾構法隧道 17
2.4 下穿管線 19
2.5 特殊河流 24
第3章 盾構穿越施工變形 30
3.1 盾構掘進施工變形的影響因素 31
3.1.1 盾構超挖 31
3.1.2 掘進參數(shù) 34
3.1.3 地層特性 37
3.2 基于應力釋放的盾構掘進施工變形計算 39
3.2.1 盾構掘進施工中的應力釋放 39
3.2.2 開挖應力釋放計算法 40
3.2.3 開挖應力釋放的有限元計算方法 46
3.3 位移法計算開挖施工變形 52
第4章 盾構下穿施工變形控制 55
4.1 開挖面處應力釋放與控制 55
4.1.1 土倉壓力設定影響因素分析 56
4.1.2 盾構掘進面應力釋放控制方法 57
4.2 超挖時應力釋放與控制 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 盾構機靈敏度選擇 66
4.2.4 盾構鉸接選擇 67
4.3 盾尾間隙的應力釋放與控制 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 盾構機姿態(tài)控制 83
5.1.1 盾構機糾偏計算 84
5.1.2 盾構機姿態(tài)優(yōu)化控制 91
5.2 土體和渣土改良 93
5.2.1 常見改良劑及其機理 93
5.2.2 土體和渣土改良試驗 96
5.3 主動預加固 99
5.3.1 地基預加固 99
5.3.2 結構預加固 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 自動化信息采集 108
6.3 下穿鐵道 112
6.3.1 鐵道軌面監(jiān)測 113
6.3.2 測點布置方法及原則 116
6.3.3 鐵道橋墩變形監(jiān)測 121
6.4 下穿建筑物 124
6.4.1 沉降監(jiān)測 125
6.4.2 傾斜監(jiān)測 125
6.4.3 裂縫觀測 126
6.5 施工信息處理128
6.5.1 測量誤差的處理 129
6.5.2 變形信息分析預測 133
6.6 施工信息管理 134
第7章 下穿施工管理 136
7.1 施工設備管理 136
7.1.1 盾構機 136
7.1.2 加固設備 141
7.1.3 監(jiān)測設備 145
7.2 施工技術措施管理 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 施工風險管理 149
7.3.1 風險識別 149
7.3.2 風險評估 151
7.3.3 風險管控 158
第8章 下穿建筑物 159
8.1 下穿建筑物的分類 159
8.1.1 按照建筑結構特點分類 159
8.1.2 按建筑物與隧道的空間關系分類 165
8.2 下穿建筑物的工程分級 166
8.2.1 下穿工程分級的影響因素 167
8.2.2 下穿工程分級方法 167
8.3 下穿區(qū)段建筑物附加應力計算方法 170
8.3.1 豎向集中力作用下土的附加應力 170
8.3.2 集中力作用下土中其余應力分量計算 170
8.3.3 均布條形分布荷載下土中應力計算 171
8.3.4 成層地基中附加應力的分布規(guī)律 172
8.4 下穿深基礎建筑物 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 土倉壓力計算 186
8.5.2 不同方式穿越單個建筑物時的土倉壓力變化 186
8.5.3 不同方式穿越建筑群時的土倉壓力變化 190
8.5.4同步注漿量計算 191
8.5.5同步注漿壓力計算 195
第9章 下穿鐵道 197
9.1鐵道的技術條件197
9.1.1 鐵道等級 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 199
9.2.1 行車安全性評價指標 199
9.2.2 行車平穩(wěn)性評價指標 201
9.3 下穿施工變形與軌面變形的對應關系 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值控制 211
9.4.1 車輛-軌道耦合動力學模型 211
9.4.2 施工變形對車輛運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 土壓平衡盾構下穿大型江河湖泊 224
10.1 盾構法隧道下穿江河湖泊面臨的問題 224
10.1.1 盾構法隧道下穿含沼氣層 224
10.1.2 盾構法隧道下穿高水壓地層 226
10.1.3 盾構法隧道長距離下穿砂層 228
10.1.4 盾構法隧道下穿高強度砂卵石、圓礫地層 228
10.1.5 盾構法隧道淺覆土下穿河床 229
10.2 盾構法隧道穿越含沼氣地層的處理措施 229
10.2.1 盾構掘進施工前對線路影響范圍沼氣進行預釋放處理 230
10.2.2 施工期的安全措施 231
10.3 盾構法隧道水下長距離掘進的防突水措施 235
10.3.1 長距離掘進的螺旋輸送機保壓 236
10.3.2 盾構機尾部密封刷長距離防水控制 246
10.4 土壓平衡盾構穿越大型江河湖泊掘進系統(tǒng)減磨 249
10.4.1 盾構掘進系統(tǒng)減磨原理 249
10.4.2 盾構掘進系統(tǒng)減磨處理 251
10.5 土壓平衡盾構下穿大型江河湖泊隧道質(zhì)量控制 256
10.5.1 局部特殊地段盾構法隧道管片上浮控制 256
10.5.2 盾構法隧道管片接縫高防水能力 258
第11章 下穿工程設計方法 260
11.1 下穿結構的線位和線型設計 260
11.1.1 下穿結構的線位設計 260
11.1.2 下穿結構的線型設計 267
11.2 變形控制指標 271
11.2.1 變形控制指標的個性化設計 272
11.2.2 以規(guī)范為基礎的變形指標設計 273
11.2.3 下穿鐵道 273
11.2.4 下穿建筑物 277
11.2.5 下穿其他結構物 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計 283
11.4.1 施工安全控制的主動加固 283
11.4.2 運營階段減振措施 288
11.4.3 被動性措施 294
11.5 方案設計要點 298
11.5.1 方案設計目標 298
11.5.2 技術措施對比分析 299
11.5.3 施工工藝設計 300
11.5.4 安全監(jiān)控設計 301
第12章 下穿工程案例 303
12.1 下穿Ⅰ級鐵路干線 303
12.1.1 工程概況 304
12.1.2 技術特點及控制標準 306
12.1.3 主動預加固設計理念 306
12.1.4 主動注漿預加固方案設計 308
12.1.5 盾構掘進控制 312
12.1.6 實施效果 314
12.2 下穿高速鐵路 316
12.2.1 工程概況 317
12.2.2 技術特點及控制指標 319
12.2.3 下穿方案設計理念 319
12.2.4 變形阻隔方案設計 320
12.2.5 盾構掘進控制 322
12.2.6 實施效果 323
12.3 下穿鐵路樞紐 325
12.3.1 工程概況 325
12.3.2 技術特點及控制指標 329
12.3.3 方案設計理念 329
12.3.4 設計方案 330
12.3.5 盾構掘進控制 332
12.3.6 實施效果 332
參考文獻 335