本书主要以昆明市轨道交通3号线金太区间（太平村站—金马寺站区间）小角度（角度为20°左右）下穿人民东路延长线暗挖区间隧道施工科研项目为依托，对超浅埋地铁区间矩形断面隧道施工中超长大管棚超前支护体系力学特性与工艺、中导洞先行的6导洞法施工力学特性、地表沉降分析控制技术、区间隧道开挖与支护工艺关键技术进行总结与提炼。本书获得的技术成果旨在满足地铁工程技术人员掌握浅埋暗挖矩形地铁区间隧道工程施工技术，洞悉地铁工程施工安全控制重点和难点，提高工程质量安全水平的需求。

该书可作为地铁区间隧道工程设计人员、工程管理及教学、科研等相关人员的参考书。

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第1章绪论1

1?1我国城市轨道交通建设发展状况1

1?1?1运营数据统计1

1?1?2轨道交通在建和规划整体情况3

1?2地铁区间隧道施工方法4

1?2?1区间隧道明挖法施工4

1?2?2区间隧道浅埋暗挖法施工7

1?2?3区间隧道盾构法施工11

1?2?4区间隧道TBM法施工14

1?3地铁区间隧道结构形式18

1?3?1明挖法修建的地铁区间隧道结构形式18

1?3?2盾构法和TBM法修建的地铁区间隧道结构形式19

1?3?3矿山法修建的地铁区间隧道结构形式20

1?4浅埋暗挖下穿既有构筑物隧道施工力学特性21

1?5本书要解决的问题22

第2章昆明市轨道交通3号线金太区间暗挖隧道工程概况23

2?1隧道工程概况23

2?2隧址区工程地质和水文地质24

2?2?1地形地貌24

2?2?2水文地质24

2?2?3不良地质与特殊岩土25

2?3隧道衬砌结构设计及荷载26

第3章金太地铁区间暗挖矩形隧道施工方案比选28

3?1浅埋暗挖隧道施工基本理论及其施工过程分析28

3?1?1力学模型29

3?1?2浅埋暗挖隧道初始地应力场的模拟34

3?1?3隧道施工开挖过程模拟35

3?2地铁区间矩形隧道超长管棚的支护措施36

3?2?1管棚支护结构的力学模拟36

3?2?2计算模型的建立36

3?2?3区间矩形隧道管棚支护效果分析40

3?3矩形隧道施工方法比选及其工序的优化45

3?3?1隧道开挖方法比选45

3?3?2区间隧道6#导洞开挖工序优化49

3?3?3隧道导洞开挖面纵向间距优化58

3?3?4隧道结构临时支撑拆除方案优化63

3?3?5中隔墙施工方案优化68

3?4暗挖区间隧道施工方案经济技术指标比选70

3?4?1施工条件分析70

3?4?2方案比选71

3?4?3经济效益比选77

第4章小角度下穿机场公路地铁区间矩形隧道施工力学特性79

4?1地铁区间矩形隧道施工模型简化79

4?2矩形隧道开挖与支护受力特性分析81

4?2?1隧道结构拱顶下沉变化规律81

4?2?2隧道底板竖向位移变化规律82

4?2?3隧道初期支护弯矩变化规律84

4?2?4隧道临时支撑应力变化规律85

4?2?5隧道围岩应力变化规律88

4?2?6隧道围岩塑性区变化90

4?3地铁区间矩形隧道衬砌与中隔墙施工力学分析92

4?3?1隧道计算模型92

4?3?2隧道衬砌应力变化规律93

第5章小角度下穿机场公路金太区间矩形隧道施工监测与分析96

5?1现场隧道施工监控量测的必要性和意义96

5?2地铁区间矩形隧道施工监控量测方案96

5?2?1隧道施工监控量测目的96

5?2?2区间隧道施工监控量测内容、方法、频率97

5?2?3隧道监测断面选择与测试方案99

5?3监测数据处理方法101

5?3?1监测资料分析原则101

5?3?2监测资料初步分析方法102

5?3?3监测数据过程分析方法102

5?4金太区间暗挖隧道现场监控量测管理106

5?4?1隧道监控量测管理流程及预警分级106

5?4?2建立监测资料报送制度107

5?4?3数据异常监测措施110

5?5矩形隧道施工初期支护内力变化规律110

5?5?1隧道初期支护轴力测试分析111

5?5?2隧道初期支护弯矩分析114

5?6矩形隧道施工临时支撑应力及结构变形变化规律117

5?6?1临时支撑应力分析117

5?6?2隧道结构变形分析119

5?6?3隧道结构安全性分析120

5?7隧道施工围岩接触应力变化规律120

5?7?1隧道围岩压力时程曲线分析121

5?7?2隧道围岩接触应力沿洞周的空间形态123

5?8隧道衬砌结构内力变化规律124

5?8?1隧道二次衬砌轴力测试分析124

5?8?2隧道二衬弯矩测试分析125

第6章地铁区间矩形隧道超长Π式?180管棚预支护体系力学机理126

6?1超长管棚的作用机理126

6?1?1概述126

6?1?2管棚的力学模型129

6?1?3管棚支护主要作用与机理130

6?2隧道开挖过程中长大管棚支护的力学行为131

6?2?1软弱围岩隧道开挖过程施工力学特性131

6?2?2管棚支护结构的力学特征133

6?2?3区间隧道长大管棚支护体系的力学特性分析134

6?3区间矩形隧道长大管棚支护体系数值仿真分析135

6?3?1管棚竖向位移分析136

6?3?2管棚应力分析136

6?4金太区间隧道管棚应力现场测试分析138

第7章金太区间矩形隧道Π式?180长大管棚施工工艺140

7?1矩形区间隧道π式曲线长大管棚水平定向钻进技术140

7?2浅埋暗挖矩形隧道超长大管棚设计参数及其施工工艺142

7?2?1管棚直径分析142

7?2?2管棚间距设计143

7?2?3管棚施工引起的地表沉降145

7?2?4管棚预支护条件下的渗流力145

7?2?5管棚施工工艺147

7?2?6管棚施工注意事项153

7?3矩形隧道施工长大管棚质量保证措施153

第8章金太地铁区间矩形隧道施工地表沉降变形规律155

8?1浅埋暗挖隧道地表沉降变形的影响因素155

8?2金太区间隧道施工地表沉降监测156

8?2?1地表沉降监测目的156

8?2?2监测方案设计原则156

8?2?3现场监测点位布置157

8?2?4隧道地表沉降规律分析157

8?3基于Peck公式的地铁区间矩形隧道施工地表沉降优化预测159

8?4地铁区间矩形隧道地表沉降数值计算分析165

第9章金太地铁区间矩形隧道施工地表沉降控制技术170

9?1矩形区间隧道施工地表沉降原因分析170

9?2下穿高速公路的矩形隧道施工变形控制措施170

9?2?1区间隧道围岩预支护加强措施170

9?2?2区间隧道初支结构加强措施174

9?2?3隧道施工其他辅助措施176

第10章金太区间矩形隧道施工开挖与支护技术181

10?1金太区间隧道施工方案181

10?2暗挖预支护技术183

10?2?1超长大管棚施工技术183

10?2?2超前小导管施工技术183

10?2?3全断面注浆施工技术184

10?3隧道暗挖施工技术186

10?3?1导洞开挖支护施工187

10?3?2钢架（钢筋网）施工192

10?3?3喷射混凝土施工195

10?4隧道临时支撑拆除及二次衬砌施工技术197

10?4?1隧道二次衬砌施工方案197

10?4?2临时支撑拆除技术197

10?4?3隧道中隔墙施工技术198

10?4?4隧道侧墙施工技术200

10?4?5隧道二衬模板施工技术202

10?5隧道防水施工技术措施203

10?5?1隧道防水体系及施工工艺流程203

10?5?2混凝土结构自防水205

10?5?3柔性防水层施工205

10?5?4明挖隧道结构底板、侧墙防水施工方法206

10?5?5明挖区间结构顶板防水施工方法207

10?5?6暗挖结构防水施工方法207

申玉生,邓能伟，赵辉，连小涛，中铁四局集团有限公司

适合隧道及地下工程专业学生或者相关技术人员。