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第1章 地铁隧道结构概述1

1.1 盾构发展史2

1.1.1 国际发展概况2

1.1.2 国内发展概况4

1.2 盾构隧道设计理论概况6

1.2.1 盾构隧道管片选定及设计6

1.2.2 盾构的构造、设计与选型7

1.2.3 盾构掘进控制设计8

1.3 盾构法隧道结构形式9

1.3.1 管片衬砌9

1.3.2 复合衬砌9

1.4 盾构隧道衬砌结构体系10

1.4.1 管片10

1.4.2 接头连接方式与构造12

1.4.3 衬砌环分块方式和拼装方式14

1.4.4 结构防水16

1.5 需解决的问题及研究思路17

参考文献18

第2章 盾构管片结构设计19

2.1 地铁盾构隧道结构体系19

2.2 管片结构设计理论及荷载研究26

2.2.1 区间隧道设计标准26

2.2.2 计算理论和方法27

2.2.3 设计荷载33

2.2.4 管片截面内力计算37

2.2.5 管片纵缝张开验算39

2.3 管片结构的受力性能试验分析39

2.3.1 管片纵缝的受力性能40

2.3.2 管片环缝的受力性能53

2.3.3 衬砌结构及通用环管片结构的受力性能65

2.4 管片结构的设计72

参考文献77

第3章 盾构隧道施工关键技术79

3.1 引言79

3.2 通用环管片施工存在问题80

3.2.1 管片破损渗漏问题80

3.2.2 通用环管片排版与纠偏控制难问题81

3.2.3 盾尾上下左右侧单侧间隙量较小问题81

3.2.4 盾构隧道上浮控制问题82

3.2.5 盾构隧道精细化施工问题82

3.3 通用环管片拼装技术82

3.3.1 通用环拼装质量影响因素分析82

3.3.2 通用环管片排版技术83

3.3.3 盾构机位自动化导向系统92

3.3.4 通用环管片自动选环系统适用性研究101

3.4 通用环管片动态纠偏106

3.4.1 偏差成因分析107

3.4.2 通用管片纠偏原理108

3.4.3 通用环管片分级纠偏技术110

3.4.4 考虑盾尾间隙的盾构纠偏掘进方法118

3.5 盾构隧道施工管片上浮控制124

3.5.1 管片上浮原因分析124

3.5.2 管片上浮控制目标值的研究128

3.5.3 控制管片上浮措施130

3.6 盾构施工全过程精细化管理133

3.6.1 设定盾构施工参数预警值133

3.6.2 施工过程精细化管控133

3.6.3 管片作业管理框架及流程134

3.6.4 盾构“三图四表”管理135

参考文献137

第4章 盾构隧道结构的运营及维护139

4.1 引言139

4.2 隧道管片耐久性演化规律139

4.2.1 盾构隧道混凝土管片的耐久性失效机理与模型140

4.2.2 盾构隧道管片的承载能力退化模型147

4.2.3 提高盾构隧道管片耐久性的综合措施150

4.2.4 小结151

4.3 周边环境扰动下隧道结构的受力机制及其控制152

4.3.1 盾构隧道结构的整体安全性152

4.3.2 通用环管片结构的极限承载能力155

4.3.3 内张钢圈加固技术167

4.4 隧道纵向变形影响分析及其控制173

4.4.1 隧道纵向变形特点与机理174

4.4.2 通用环管片结构纵向受力机制176

4.4.3 运营期不均匀沉降治理技术177

参考文献192

第5章 通用环管片结构在宁波的应用194

5.1 宁波市轨道交通盾构施工现状及问题194

5.1.1 宁波轨道交通项目概况194

5.1.2 宁波轨道交通项目的盾构施工条件196

5.1.3 宁波市轨道交通项目盾构机选型198

5.2 宁波轨道交通盾构隧道通用管片关键技术施工200

5.2.1 自动化导向系统和排版系统应用技术200

5.2.2 信息化自动采集系统与选环系统应用技术205

5.2.3 盾构隧道施工期上浮控制技术214

5.3 宁波轨道交通盾构隧道通用管片运营及维护区间案例217

5.3.1 工程背景217

5.3.2 注浆抬升方案219

5.3.3 监测方案221

5.3.4 注浆抬升控制标准222

5.3.5 注浆效果分析222