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