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第1章 绪论 1

1.1 盾构隧道概述 1

1.2 异形盾构隧道工法的应用与研究现状 2

1.2.1 国内外异形盾构隧道实例 2

1.2.2 国内异形断面隧道衬砌结构受力特征 4

1.3 异形断面隧道成套技术的开发难点和技术路线 5

1.3.1 隧道结构设计的难点 5

1.3.2 隧道掘进机研制的难点 5

1.3.3 隧道施工技术的主要难点 6

1.3.4 研究的技术路线 6

第2章 异形掘进机暗挖隧道新技术及应用 7

2.1 双圆隧道、多联体隧道 7

2.1.1 工法概况 7

2.1.2 掘进机特点 8

2.1.3 隧道衬砌结构设计要点 10

2.1.4 施工要点 10

2.1.5 适用范围和优缺点 11

2.2 矩形隧道、椭圆形隧道 13

2.2.1 工法概况 13

2.2.2 掘进机特点 13

2.2.3 隧道衬砌结构设计要点 17

2.2.4 施工要点 19

2.2.5 适用范围和优缺点 21

2.3 对接隧道 24

2.3.1 工法概况 24

2.3.2 掘进机特点 26

2.3.3 施工要点 27

2.3.4 适用范围和优缺点 28

2.4 合体、分离隧道 30

2.4.1 工法概况 30

2.4.2 隧道衬砌结构设计要点 31

2.4.3 工法应用 32

2.5 暗挖MMST工法及工程应用 35

2.5.1 工法概况 35

2.5.2 工法特征 36

2.5.3 工程实例 36

2.6 局部扩大隧道 38

2.6.1 工法概况 38

2.6.2 施工要点 39

2.6.3 适用范围和工法特点 39

第3章 上海地铁8号线双圆区间隧道工程 45

3.1 工程概况 45

3.1.1 问题的提出 45

3.1.2 双圆盾构隧道发展历史 45

3.1.3 双圆盾构隧道特点 46

3.2 双圆隧道衬砌结构 47

3.2.1 衬砌结构选型 47

3.2.2 管片厚度的确定 47

3.2.3 管片宽度的确定 48

3.2.4 衬砌环的分块 48

3.2.5 管片环、纵接缝形式设计 48

3.2.6 管片拼装形式及管片成型精度要求 48

3.2.7 区间废水泵站设计 49

3.2.8 区间联络通道设计 49

3.3 衬砌环1：1结构试验 52

3.3.1 试验设计 52

3.3.2 整环试验数据的整理分析及研究 58

3.4 理论模型计算值与试验值对比 61

3.4.1 不同模型的理论计算分析 61

3.4.2 理论模型计算与试验结果对比 65

3.5 双圆盾构侧式车站 68

3.6 双圆盾构区间环控系统 71

3.6.1 区间通风模式 71

3.6.2 火灾工况通风排烟措施 71

3.7 施工技术 76

3.7.1 示范工程概况 76

3.7.2 工程地质条件 78

3.7.3 采用的双圆盾构机 78

3.7.4 施工技术难点 78

3.7.5 双圆盾构出洞技术 79

3.7.6 双圆盾构管片拼装技术 80

3.7.7 双圆盾构轴线控制技术 81

3.7.8 双圆盾构地层变形控制技术 82

3.7.9 主要施工参数 84

3.8 综合效益分析 86

第4章 郑州市下穿中州大道隧道工程 87

4.1 工程概况 87

4.1.1 工程定位 89

4.1.2 工程需求 89

4.1.3 设计标准 90

4.1.4 工程周边环境条件 91

4.1.5 工程地质及水文地质 91

4.2 工法比选 92

4.2.1 浅埋暗挖法 93

4.2.2 矩形顶管法 94

4.2.3 圆形盾构法 94

4.2.4 工法比较 95

4.3 矩形顶管段设计 96

4.3.1 建筑横断面设计 96

4.3.2 结构设计 97

4.3.3 防水和耐久性设计 102

4.3.4 主要节点的分析计算 103

4.4 大断面矩形顶管机 112

4.4.1 断面10.4 m×7.5 m矩形隧道掘进机的选用 112

4.4.2 超大断面10.4 m×7.5 m矩形掘进机 114

4.4.3 10.4 m×7.5 m矩形掘进机关键部件 115

4.5 施工关键技术 122

4.5.1 超大异形开挖面渣土改良技术 122

4.5.2 减摩护壁泥浆技术 129

4.5.3 超大断面矩形顶管进出洞风险控制装置 138

4.5.4 砂性土地层顶进控制技术 142

4.5.5 大断面矩形顶管置换泥浆技术 145

4.6 综合效益分析 148

第5章 宁波地铁3号线出入段线隧道工程 149

5.1 工程概况 149

5.1.1 沿线周边环境 149

5.1.2 区间隧道平纵断面设计 151

5.1.3 工程地质及水文地质 152

5.2 工法比选 154

5.2.1 单洞单线小直径圆隧道 154

5.2.2 单洞双线大直径圆隧道 154

5.2.3 圆隧道 154

5.3 类矩形盾构隧道设计 156

5.3.1 类矩形盾构隧道限界 156

5.3.2 隧道衬砌结构设计 157

5.3.3 类矩形隧道构造形式 163

5.3.4 防水设计 165

5.3.5 废水泵房结构形式 166

5.3.6 区间疏散救援 167

5.3.7 盾构进出洞加固措施 169

5.3.8 工程主要风险源及技术措施 170

5.4 衬砌结构1：1足尺试验 173

5.4.1 试验内容 173

5.4.2 试验装置 176

5.4.3 设计工况下的结构性能 177

5.4.4 顶部超载工况下的结构性能 179

5.4.5 试验结论 182

5.5 大断面类矩形盾构机 183

5.5.1 设计指标及管片尺寸 183

5.5.2 类矩形盾构机刀盘选型 183

5.5.3 11.83 m×7.27 m类矩形盾构机总体集成 186

5.5.4 11.83 m×7.27 m类矩形盾构机主要部件 187

5.6 类矩形盾构施工关键技术 192

5.6.1 施工难点分析 192

5.6.2 通用施工技术 193

5.6.3 特征技术 221

5.6.4 综合管控技术 225

5.6.5 施工技术综合评价 230

5.7 综合效益分析 232

第6章 总结与展望 233

6.1 异形隧道断面的选择 233

6.2 异形掘进机的开发与运用 235

6.3 异形隧道结构设计与试验 235

6.4 工程应用拓展 236

参考文献 237

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