北京地鐵大興機場線被譽為北京市軌道交通建設(shè)新里程碑，其車輛最高時速可達每小時160 km，是北京市軌道交通十三五規(guī)劃中的一條骨干線路。北京地鐵大興機場線土建工程長度41��2 km，其中地下段長22��4 km，地下段中盾構(gòu)區(qū)間隧道長度14��8 km，共分為4個標段，5個區(qū)間。項目依托的標段為2號風井~3號風井區(qū)間，該區(qū)間是全線最長的盾構(gòu)區(qū)間，且相較于普通盾構(gòu)，大直徑盾構(gòu)刀盤直徑更大，扭矩更大，刀具磨損也更嚴重，換刀距離更難合理確定。另外，刀具檢修需要修建多個檢修豎井，這些豎井會為城市帶來短暫的擁堵。因此進行大直徑土壓平衡盾構(gòu)機長距離穿越砂卵石地層的相關(guān)技術(shù)研究有著重要的社會與經(jīng)濟效益。

為保證工程順利實施及總結(jié)提升土壓平衡盾構(gòu)施工技術(shù)水平，在工程建設(shè)初期工程承建單位中鐵十四局集團有限公司聯(lián)合中國礦業(yè)大學（北京）提出了北京地鐵新機場線長距離砂卵石地層盾構(gòu)施工技術(shù)課題，并在工程建設(shè)過程中進行了數(shù)據(jù)收集、室內(nèi)試驗、現(xiàn)場試驗等科研工作，基于研究成果形成本書，主要內(nèi)容包括：

（1）長距離砂卵石地層土壓平衡盾構(gòu)刀具磨損研究。依托室內(nèi)試驗、理論分析等方法對土壓平衡盾構(gòu)在砂卵石地層中掘進的磨損問題進行研究。分析刀具磨損的機理，并對地層的特點進行分析總結(jié)影響地層磨蝕性的主要因素，最后提出復(fù)合地層刀具磨損量預(yù)測公式及刀具設(shè)計優(yōu)化的相關(guān)措施。

（2）長距離砂卵石地層盾構(gòu)渣土改良技術(shù)研究。分析不同渣土改良材料在砂卵石地層中的渣土改良效果，選取合適的配合比進行現(xiàn)場試驗，確定最終應(yīng)用到工程中的配合比。

（3）盾構(gòu)穿越風險源施工技術(shù)及輔助措施研究。工程涉及多個不同類型的風險工程：連續(xù)下穿高壓塔、下穿既有線結(jié)構(gòu)、淺覆土段施工等。對施工過程中的盾構(gòu)施工技術(shù)及輔助措施進行研究，保障盾構(gòu)穿越風險源時周圍環(huán)境及盾構(gòu)施工的安全。對風險源的變形規(guī)律進行分析，為后期優(yōu)化盾構(gòu)施工技術(shù)提供依據(jù)。

（4）盾構(gòu)管片上浮機理及控制技術(shù)研究。盾構(gòu)在砂卵石地層掘進過程中會發(fā)生管片上浮的情況，會導(dǎo)致管片錯臺，并影響后續(xù)線路運營。因此對盾構(gòu)管片的上浮機理進行研究，總結(jié)影響管片上浮的因素，提出上浮控制措施，保證盾構(gòu)隧道成型管片質(zhì)量。

（5）盾構(gòu)長距離掘進運輸方式研究。目前盾構(gòu)的運輸方式還是以土斗運輸為主，但由于工程距離長的特點，仍采用土斗運輸?shù)姆绞揭呀?jīng)不能充分滿足盾構(gòu)掘進的需要。對盾構(gòu)長距離掘進運輸方式進行研究，總結(jié)新型運輸方式的優(yōu)缺點，并對應(yīng)用過程提出優(yōu)化。

以上研究構(gòu)成了本書的主要內(nèi)容，研究成果可為類似長距離砂卵石盾構(gòu)隧道的施工提供借鑒。本書在編著過程中參考了許多文獻資料，再次對各位作者表示衷心的感謝！由于編者水平有限，書中還存在諸多不足之處，敬請廣大讀者批評指正。