盾构隧道群近距离穿越地铁运营隧道工程理论与实践

　　随着我国城市轨道交通的大力发展，我国城市地铁隧道运营里程逐年增加，城市轨道交通网络不断密集，城市地下空间的建（构）筑物与地铁线路相互交叉形成了复杂的“地铁域”。为了实现城市地下空间利用效能大化，盾构隧道通常难以避免穿越既有隧道等地下建（构）筑物。其中，极具挑战性的是盾构隧道甚至是隧道群穿越既有运营线路施工，运营隧道作为地铁列车的载体对于盾构隧道穿越施工极为敏感，其变形控制要求极为严格，若控制不当则有可能引发列车倾覆、人员伤亡等重大事故。本书从标准制定、理论评估方法以及安全控制措施等多方面采用离心模型试验、现场测试和理论分析等手段，提出了盾构隧道及隧道群穿越地铁运营线路技术理论和控制方法，在深圳地区多个盾构穿越工程得到了成功应用。

　　袁大军，现为北京交通大学教授，毕业于早稻田大学并取得博士学位，‘973’计划“高水压越江海长大盾构隧道工程安全基础研究“首席科学家，长期从事大直径盾构隧道、盾构及 TBM 与土的相互作用、开挖面稳定评价及控制等领域研究。在国内外发表盾构隧道相关的学术论文 70 余篇，授权国家发明专利 20 余项，获教育部科技进步二等奖 1 项、北京市科技进步一等奖 3 项、国家安监总局一等奖 1 项等。 刘树亚，正高级工程师，1998年在武汉水利电力大学获得岩土工程博士学位，现为深圳市地铁集团有限公司副总工程师，主要负责集团技术委员会工作、土建类科研标准的规划立项和推进工作，以及地铁安全保护区技术方案审查工作。目前已发表论文十余篇，专著2部，获得省部级奖项五项，授权国家发明专利2项，主持或主要参加8项科研项目，主持和参与8项标准编制。 金大龙，现为北京交通大学讲师，2018 年在北京交通大学获得土木工程博士学位，主要从事盾构隧道施工方面的教学和研究工作，目前已发表 SCI/EI 论文十余篇，获得教育部科技进步二等奖一项，授权国家发明专利 4 项。

目录
 第1章绪论1 
1.1我国地铁隧道建设历程1
 1.2盾构法概述3
 1.3盾构穿越工程涉及的基本力学问题6
第2章国内外工程案例调研8
 2.1国内典型案例8
 2.2国外典型案例18
 2.3本章小结24
第3章地铁运营隧道安全控制技术标准25
 3.1轨道平顺性指标25
 3.2结构安全性指标27
 3.3附属结构控制指标30
 3.4轨道结构变形控制标准31
 3.5隧道结构变形控制标准39
 3.6本章小结43
第4章盾构隧道群施工对地层力学扰动机理44
 4.1盾构掘进扰动机制45
 4.2盾构机对土体力学作用解析46
 4.3盾构隧道群叠加效应分析63
 4.4工程实测分析64
 4.5本章小结80
第5章盾构隧道群穿越运营隧道结构力学机理81
 5.1隧道结构力学模型81
 5.2盾构穿越运营地铁隧道耦合模型82
 5.3土体—结构相互作用87
 5.4盾构隧道群穿越分析91
第6章地铁运营隧道结构变形及振动特性实测分析99
 6.1典型工程案例99
 6.2隧道结构变形数据分析及预测108
 6.3隧道结构振动响应实测分析116
 6.4本章小结126
第7章地铁盾构隧道管片接缝细观力学行为127
 7.1实体—弹簧模型建立127
 7.2材料参数128
 7.3管片接缝控制指标131
 7.4管片结构及接缝变化137
 7.5模拟与实测对比142
 7.6本章小结145
第8章盾构隧道群穿越工程合理时空顺序探讨147
 8.1离心模型试验参数设计147
 8.2试验装置及材料153
 8.3试验过程及结果分析158
 8.4隧道群穿越施工优化170
 8.5本章小结174
第9章盾构隧道群穿越位移分配方法及主动控制技术176
 9.1盾构隧道群穿越既有运营隧道位移分配法176
 9.2既有运营隧道调查和监控量测178
 9.3盾构土仓压力控制181
 9.4盾构掘进参数主动控制原则187
 9.5本章小结189
第10章地铁运营隧道安全辅助保护措施评价190
 10.1保护方法和措施190
 10.2控制效果评价194
 10.3本章小结198
第11章深圳车公庙综合枢纽隧道群穿越工程实践199
 11.1工程背景199
 11.2安全控制标准及位移分配202
 11.3穿越施工控制措施205
 11.4监测方案212
 11.5监测结果分析213
 11.6本章小结217
第12章盾构穿越工程推广及应用219
 12.1工程推广案例219
 12.2案例统计分析229
 12.3本章小结234
第13章总结及展望235
 13.1可供参考的研究结论235
 13.2存在的问题及讨论237
 13.3研究展望239
参考文献240