第一篇 盾构隧道管片接头荷载试验与结构计算理论绪论 1
第1章 圆形隧道衬砌结构计算理论概述 4
1.1 衬砌结构计算理论的发展历史 4
1.2 衬砌结构设计模型的分类 5
1.3 衬砌结构计算模型的评析 6
1.4 衬砌结构设计现状及研究方向 8
1.5 本章小结 10
第2章 盾构隧道管片接头荷载试验研究 13
2.1 接头荷载试验概况 13
2.2 试验设备与方法 14
2.3 管片接头试验成果分析 20
2.4 接头抗弯刚度的经验公式 29
2.5 本章小结 35
第3章 盾构隧道管片接头试验的数值模拟 37
3.1 衬垫材料的压缩回弹试验 37
3.2 接头力学模型的建立 39
3.3 接头力学模型的验证 42
3.4 接头力学特性的模拟 45
3.5 本章小结 46
第4章 盾构隧道一次衬砌力学计算模型 48
4.1 常用计算方法概述 48
4.2 梁-非线性弹簧模型的建立与验证 49
4.3 穿黄隧洞一次衬砌受力计算 53
4.4 若干参数对衬砌内力的影响 57
4.5 本章小结 59
第5章 双层衬砌接头荷载试验及相互作用模型 61
5.1 双层衬砌接头荷载试验设计 61
5.2 双层衬砌接头试验结果分析 65
5.3 内外衬砌截面内力分配计算 68
5.4 接合面相互作用模型的提出及验证 73
5.5 不同模型对计算结果的影响 76
5.6 本章小结 78
第6章 盾构隧道双层衬砌力学计算模型 80
6.1 双层衬砌设计技术现状 80
6.2 双层衬砌力学模型的建立 82
6.3 穿黄隧洞双层衬砌联合受力计算 84
6.4 不同模型的计算结果对比 88
6.5 考虑内外衬顶拱初始缝隙的内力计算 92
6.6 本章小结 95
第7章 盾构隧道管片接头三维有限元分析 98
7.1 概述 98
7.2 有限元分析软件的选取及简介 99
7.3 有限元分析模型的建立 100
7.4 计算结果分析 107
7.5 本章小结 117
第8章 研究成果总结及展望 119
8.1 主要研究成果 119
8.2 主要研究结论 120
8.3 发展趋势及有待研究的内容 122
第二篇 盾构施工的理论分析、数值仿真及试验研究第9章 硬岩掘进机（TBM）的掘进性能数值仿真 124
9.1 常用预测模型简介 125
9.2 切削力模型 125
9.3 掘进参数计算 127
9.4 计算实例——秦岭隧道TB880E隧道掘进机 128
9.5 关于TB880E滚刀布置优化的讨论 133
9.6 本章小结 134
第10章 混合式盾构机的掘进性能数值仿真 136
10.1 混合式盾构机的特点及应用情况 136
10.2 切削力计算模型 137
10.3 仿真计算实例 139
10.4 本章小结 145
第11章 盾构机刀盘刀具优化布置探讨 147
11.1 盾构机及使用概况 147
11.2 1638号盾构机刀具布置存在的问题 150
11.3 刀具布置调整方案 153
11.4 纯滚刀方案切削参数计算结果 157
11.5 混合刀具方案切削参数计算结果 159
11.6 本章小结 161
第12章 硬岩中盾构机刀具磨损的检测方法 163
12.1 刀具失效的判断方法 163
12.2 运用掘进参数检测滚刀失效的原理 164
12.3 滚刀磨损或失效的判断方法 168
12.4 应用实例 169
12.5 本章小结 172
第13章 硬岩盾构隧道滚刀损坏机理的力学分析与应用 173
13.1 引言 173
13.2 滚刀损坏的主要形式及原因 174
13.3 滚刀损坏机理的力学分析 176
13.4 滚刀不转或过载的临界贯入度计算 179
13.5 计算结果分析及应用示例 180
13.6 本章小结 186
第14章 线路转弯引起的盾构隧道衬砌环扭转机理分析 188
14.1 概述 188
14.2 施工条件及衬砌环扭转概况 188
14.3 弯道段衬砌环扭转机理分析 190
14.4 计算结果及分析 193
14.5 本章小结 196
第15章 盾构隧道施工引起的地面沉降数学模型研究 197
15.1 工程背景 197
15.2 沉降观测方法 198
15.3 沉降槽分布模型 198
15.4 沉降随时间的发展模型 203
15.5 沉降量概率分布的统计分析 204
15.6 本章小结 207
第16章 硬岩盾构隧道主要质量问题及原因分析 208
16.1 概述 208
16.2 硬岩盾构隧道常见质量问题 208
16.3 质量问题的原因分析 209
16.4 减少隧道质量问题的主要措施 213
16.5 本章小结 215
第17章 土压平衡式盾构掘进试验及数学模型研究 216
17.1 工程概况 216
17.2 盾构掘进试验 217
17.3 盾构掘进速度数学模型推导 220
17.4 刀盘扭矩数学模型推导 223
17.5 掘进参数对掘进速度和扭矩的影响分析 225
17.6 本章小结 226
第18章 盾构隧道围岩压力的现场监测试验研究 228
18.1 研究背景 228
18.2 监测断面的地质条件 228
18.3 监测元件及布置 229
18.4 监测结果及分析 232
18.5 围岩压力监测值与理论值的对比 234
18.6 本章小结 236
第19章 管片内力与变形的现场监测试验研究 238
19.1 概述 238
19.2 管片衬砌结构 238
19.3 监测断面的布置 240
19.4 测量元件及埋设 242
19.5 试验监测结果 243
19.6 监测结果的计算分析 248
19.7 本章小结 251
第三篇 盾构隧道附属工程及相关应用技术研究第20章 盾构施工对建筑物基础沉降影响的评估 253
20.1 工程概况 253
20.2 地表沉降常用计算方法评析 254
20.3 地表沉降影响范围计算 258
20.4 本章小结 261
第21章 地铁车站顶部龙门吊轨道基础设计计算 263
21.1 工程概况 263
21.2 车站顶板上部龙门吊轨道基础设计计算 264
21.3 车站结构外侧龙门吊桩基轨道梁设计计算 266
21.4 本章小结 268
第22章 大跨度地铁车站顶板临时支撑设计与安装 269
22.1 工程概况 269
22.2 加固方法 270
22.3 设计计算 270
22.4 钢管支撑的制作、安装 272
22.5 本章小结 272
第23章 地下连续墙泥浆槽壁稳定的分析 273
23.1 破坏体模型及其受力分析 273
23.2 破坏体尺寸及安全系数的计算 276
23.3 不同方法计算结果的对比 277
23.4 各种因素对槽壁稳定的影响 278
23.5 本章小结 279
第24章 盾构机姿态参数的测量及计算方法研究 280
24.1 概述 280
24.2 盾构姿态参数的描述 280
24.3 盾构姿态的常用测量方法 281
24.4 盾构姿态的测量及计算方法 282
24.5 测量精度评价 286
24.6 应用实例 288
24.7 本章小结 289
第25章 盾构施工污水净化处理及再利用研究 290
25.1 研究背景 290
25.2 研究内容及技术指标 291
25.3 污水处理试验及处理工艺选择 291
25.4 施工污水处理流程设计 293
25.5 实施情况及主要技术创新 296
25.6 效益分析及应用前景分析 297
25.7 项目推广应用可行性研究 298
25.8 本章小结 300
第26章 盾构技术在广州地铁的应用与发展 301
26.1 盾构的起源及发展 301
26.2 广州地铁的规划及发展回顾 302
26.3 广州地铁盾构技术的特点与发展 303
26.4 本章小结 308
后记 310