砂与砂砾地层盾构工程技术作 者: 黄威然,杨书江 编出版时间: 2013内容简介 盾构隧道工程不可避免面临砂和砂砾地层的挑战。砂和砂砾地层的特性不尽相同,其风险点也不一样。砂砾地层中,主要风险是盾构设备的过度磨损;富水粉细砂层中,主要风险是涌水涌砂(包括始发到达端头和联络通道)。《砂与砂砾地层盾构工程技术》撰写正是根据这一特点展开,以地质特点分析和地质风险判别为开篇,按照“盾构选型、设备维修、辅助工法、掘进技术、附属工程”为主线论述应对砂和砂砾地层工程风险的措施。《砂与砂砾地层盾构工程技术》着重分析了大开口率盾构、渣土改良剂、松动土压力、水土平衡始发到达等技术,在论述中力求资料翔实,借用国内各大盾构工程的25个典型案例进行引证。本书可供盾构工程技术人员参考。目录第一篇 砂和砂砾地层地质特性和工程风险分析第1章 砂和砂砾地层地质特性1.1 地质历史成因1.1.1 河流上游地区1.1.2 河流中下游地区1.2 工程地质特性1.2.1 地层的稳定性1.2.2 地层的互层性1.2.3 地层的可开挖性1.3 地层判别的标准1.3.1 按照颗粒粒径分析的判别标准1.3.2 [案例]砂砾层颗粒分析(成都)1.3.3 其他判别指标1.4 小结第2章 砂和砂砾地层盾构工程风险综述2.1 砂砾地层地表沉降的风险2.2 盾构机设备的风险2.2.1 刀具的磨损2.2.2 刀盘的磨损2.2.3 螺旋输送机的磨损2.2.4 泥水盾构循环系统的磨损2.2.5 小结和导读2.3 盾构掘进施工的风险2.3.1 盾构推力扭矩超过机械极限值2.3.2 换刀困难2.3.3 粉细砂层盾构密封失效2.3.4 泥水盾构泥水压力波动风险2.3.5 粉细砂层中的成型隧道漂移2.3.6 小结和导读2.4 附属工程的风险2.4.1 盾构始发和到达风险2.4.2 盾构联络通道塌陷风险2.4.3 小结和导读第3章 地层沉降规律研究3.1 盾构对周边地层扰动机理3.2 短期沉降机理3.2.1 地面隆沉的横向沉陷槽和影响范围3.2.2 地面建筑沉降3.2.3 地下管线沉降3.2.4 深层土体水平位移3.2.5 [案例]中粗砂层的地层沉降(佛山)3.3 长期滞后沉降机理3.3.1 砂砾地层特点3.3.2 盾构掘进扰动地层的缝隙原理(GAP原理)3.3.3 盾构选型和注浆控制的原因3.3.4 长期滞后沉降引发坍塌过程3.4 小结第二篇 盾构机选型及改造维修第4章 泥水盾构与土压盾构的比选4.1 经典的选型理论4.1.1 根据土层的渗透系数选择4.1.2 根据岩土颗粒分析选择4.2 实践的比较4.2.1 成都盾构工程对比4.2.2 沈阳盾构工程对比4.2.3 成都与沈阳的对比分析4.3 敞开式盾构适应性分析4.4 小结第5章 渣土改良剂原理与配套设备5.1 渣土改良剂原理和分类5.1.1 膨润土5.1.2 泡沫5.1.3 高分子聚合物5.2 渣土改良剂注入设备5.2.1 膨润土注入设备5.2.2 泡沫注入设备5.2.3 聚合物注射设备5.2.4 注人口的设计第6章 土压盾构选型和改造维修6.1 刀盘的选型6.1.1 刀盘开口率6.1.2 刀盘剖面形状和厚度6.1.3 刀盘参数6.2 刀具的配置6.2.1 滚刀体系的破岩机理和选型6.2.2 切削刀体系的破岩机理和选型6.2.3 滚刀与切削刀系的实践效果比较6.2.4 铲刀选型6.2.5 刀具体系选型6.3 砂砾层中刀盘和刀具磨损情况对比6.3.1 刀具的检查和维修6.3.2 [案例]面板式(开口率22%)刀盘的磨损和维修(北京)6.3.3 [案例]面板式(开口率26%)刀盘的磨损和维修(成都)6.3.4 [案例]辐条式(开口率63%)刀盘的磨损和维修(沈阳)6.4 螺旋机选型和维修6.4.1 富水粉细砂层6.4.2 砂砾地层6.4.3 [案例]砂砾地层螺旋机选型和维修(成都)6.5 气压设备选型6.5.1 MAss控制器的构成6.5.2 MAss控制器的动作原理第7章 泥水盾构选型和改造维修7.1 刀盘选型和维修7.1.1 泥水盾构刀盘维修7.1.2 [案例]刀盘局部解体和修复(广州)7.2 碎石机选型和维修7.2.1 碎石机的结构组成7.2.2 碎石机的工作原理7.2.3 碎石机故障及处理7.2.4 [案例]砂砾地层碎石机维修改造(成都)7.3 泥水平衡系统建立压力模式选型7.3.1 日本式泥水压力模式7.3.2 欧洲式泥水压力模式7.4 泥浆输送系统理论参数设计7.4.1 泥浆输送系统流量计算7.4.2 泥浆输送系统流量选择7.5 泥水循环系统功能选型7.5.1 逆循环功能7.5.2 土仓冲刷功能7.5.3 土仓内辅助小循环功能7.6 泥水循环系统设备选型第三篇 施工掘进技术第8章 盾构掘进辅助技术8.1 添加渣土改良剂技术8.2 衬背注浆技术8.2.1 注浆目的8.2.2 注浆装置分类8.2.3 注浆液的选择8.2.4 注浆参数8.2.5 施工中常见问题8.2.6 注浆控制8.3 施工阶段盾构隧道漂移控制技术8.3.1 原因分析及对策8.3.2 小结8.3.3 [案例]富水粉细砂层隧道上浮(南京)第9章 土压盾构掘进技术9.1 富水粉细砂层掘进技术9.1.1 掘进控制9.1.2 [案例]穿越大直径污水管(杭州)9.1.3 [案例]穿越浅基础建筑群(南京)9.2 复合地层砂层掘进技术9.2.1 掘进控制9.2.2 渣土改良9.2.3 沉降控制9.3 [案例]砂砾地层掘进技术(沈阳)9.3.1 掘进控制9.3.2 小结第10章 泥水盾构掘进技术10.1 泥浆性能指标10.1.1 泥膜作用机理10.1.2 泥浆基本性能要求10.1.3 可渗比及其与泥膜的关系10.1.4 泥浆配料10.1.5 [案例]富水砂卵石地层泥浆配比(成都)10.2 循环系统运行及故障排除10.2.1 [案例]P2.1 泵进口负压处理(广州)10.2.2 [案例]气压仓高压气体直接进入泥水仓导致塌方(广州)10.3 穿越水体施工技术10.3.1 风险分析10.3.2 控制风险对策10.3.3 [案例]穿越三枝香水道塌方的处置(广州)第11章 进仓技术11.1 风险分析11.1.1 风险因素分析11.1.2 定性风险分析11.2 进仓作业的辅助工法技术11.2.1 盾壳外部止水11.2.2 仓内超前地层加固11.2.3 施作泥膜11.3 压气进仓11.3.1 准备工作11.3.2 作业环境要求11.3.3 作业操作11.4 地面应急加固进仓11.4.1 [案例]江边河堤下应急加固(广州)11.4.2 [案例]钢板桩和降水井共同应急加固(广州)第四篇 附属工程和特殊工法技术第12章 端头加固与盾构始发到达技术12.1 理论分析与传统加固方法12.1.1 端头加固土体的稳定验算12.1.2 封堵加固体间隙12.1.3 破洞门前检测12.1.4 封堵盾壳外间隙12.1.5 [案例]搅拌桩+旋喷桩包围法加固(广州)12.2 可切削混凝土加固技术12.2.1 玻璃纤维(GFRP)筋12.2.2 竹片筋混凝土桩加固12.3 平衡法盾构始发到达12.3.1 [案例]水土中盾构到达(广州)12.3.2 [案例]密闭钢筋混凝土箱体始发盾构(广州)12.3.3 [案例]密闭钢套筒接收盾构技术(广州)第13章 特殊工法技术13.1 盾构穿越浅覆土水域盖板加固技术13.1.1 风险分析13.1.2 水底盾构隧道最小覆土厚度分析13.1.3 河底成型隧道抗浮控制13.1.4 盾构穿越河底浅覆土可采取的技术措施13.1.5 小结13.1.6 [实例]抗浮结构和注浆联合加固(南京)13.2 盾构穿越铁路扣轨加固技术13.3 冻结法修筑联络通道技术13.4 [案例]明挖法修复超限盾构管片隧道结构(佛山)13.4.1 工程概况13.4.2 端头加固封堵13.4.3 冻土帷幕发展推算13.4.4 管片后冻结冻胀压力监测分析13.4.5 冻结效果探孔检查13.4.6 小结13.5 盾构机采用水土平衡法通过中风井技术13.5.1 与传统加固方案比较13.5.2 平衡法过中间风井方案13.5.3 小结参考文献 上一篇: 沥青路面施工工艺及质量控制 [张宜洛 著] 2011年版 下一篇: 路堑边坡工程理论与实践 [廖小平,朱本珍,王建松 编著] 2011年版