城市盾构隧道施工过程管片力学特性研究_ 梁禹，黄林冲，杨安民著_9787535976642

　　盾构法隧道经过多年的建设实践，产生了一系列新理论、新方法、新材料和新技术。
　　《城市盾构隧道施工过程管片力学特性研究》著者以典型工程实例为依托，从理论分析、数值模拟、试验分析、现场测试等多个角度，对大直径盾构隧道施工过程中呈现出的复杂力学特性展开了全面系统的研究。
　　《城市盾构隧道施工过程管片力学特性研究》基于现场测试数据对城市大直径盾构隧道施工过程中管片力学特性进行分析；之后基于三维空间与时间维度，构建同步注浆浆液扩散一固结一消散模型和接头抗弯刚度的非线性方程组，分析浆液压力对管片力学行为的影响，通过迭代试算得到管片环各接头位置的抗弯刚度值；最后，基于数值三维模型，对施工过程中管片受力和相邻隧道相互影响进行更精细化的分析，并提出了有针对性的施工控制措施。
　　《城市盾构隧道施工过程管片力学特性研究》可供从事盾构隧道设计、施工、建设管理的科技人员使用，也可作为高等院校隧道及地下工程专业师生的学习教材。

　　近年来全国开始了大规模的盾构隧道建设浪潮，包括地铁、普铁、高铁、公路、管廊、电力、输排水隧道等多种类型。据统计，截至2020年底，我国直径超过10m的大直径盾构隧道，已建和在建总数达66条，77%的在建大直径盾构隧道直径超过了14m。我国在今后相当长一段时间内都将处于盾构隧道建设的大发展时期。管片直径的增大，最直接的影响是外荷载沿管片结构分布趋向三维化、复杂化；而管片环向和纵向接头的存在，使得管片结构整体受力更加分布不均，具有明显的非线性、时变性和不确定性特征。如何在复杂环境下准确地模拟管片力学行为，掌握其受力变形规律，防止管片在施工过程中出现变形或损伤，是保证盾构隧道承载安全和优化设计的前提。
　　本书以长沙南湖路湘江公路隧道、广佛城际铁路陈村隧道为工程依托，从理论分析、数值模拟、试验分析、现场测试等方面，对大直径盾构隧道施工过程中呈现出的复杂力学特性展开了全面系统的研究。
　　全书共分八章，第1章主要介绍城市大直径盾构隧道近年来的发展现状，对盾构隧道结构设计理论、接头刚度、施工过程盾构隧道力学特性和相互影响等方面进行了调研和分析，指出了目前研究存在的问题和不足。
　　第2章采用现场测试的方法，通过在管片内部预埋传感器，对盾构掘进期间管片结构受力及变形情况进行了长期跟踪监测，分析在施工过程中的管片结构内部实时受力变化特征，及外部施工荷载对管片结构力学行为的影响。基于监测结果，对线性管片结构的设计理论进行了验证和优化。
　　第3章研究同步注浆阶段浆液压力对管片受力与上浮的影响。研究不同阶段注浆压力的分布与扩散机理，推导了渗流阻力作用下浆液固结方程和浆液压力消散方程。基于浆液黏度流变试验结果，分析了浆液扩散、固结、消散机制及浆液压力沿管片环向及纵向分布规律。
　　第4章结合管片环接头处内力函数关系式与接头刚度解析式，由不同内力边界条件构造关于接头抗弯刚度的非线性方程组，基于迭代法的思想及特定的收敛准则，通过多次迭代试算得到不同条件下管片环各接头位置的抗弯刚度值。
　　第5章首先通过建立梁一弹簧计算模型，研究注浆压力及浆液浮力、管片环向接头抗弯刚度、地层条件对盾构隧道管片力学行为的影响。之后建立三维壳一弹簧模型，重点考虑千斤顶推力和注浆压力沿纵向衰减的空间特征及其自身固结消散的时间特征，对管片受力进行更精细化的分析，并提出了有针对性的管片质量控制措施。

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