復閤地層盾構設計概論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳韶章，洪開榮，張彌 著

圖書標籤:

• 盾構法
• 復閤地層
• 地層工程
• 隧道工程
• 岩土工程
• 結構設計
• 工程建設
• 地下工程
• 隧道施工
• 盾構隧道

齣版社： 人民交通齣版社

ISBN：9787114085260

版次：1

商品編碼：10473562

包裝：精裝

叢書名： 中國隧道及地下工程修建關鍵技術研究技術係

開本：16開

齣版時間：2010-09-01

頁數：295

正文語種：中文

編輯推薦

《復閤地層盾構設計概論》作為一部公開齣版的關於盾構機組研發與設計的專著，深入論述瞭復閤盾構的設計原理和方法，內容全麵係統，涉及的專業和係統較多，技術領域跨度較大，具有較高的技術價值，可供我國研發具有自主知識産權盾構機組的科技人員參考。

內容簡介

《復閤地層盾構設計概論》為我國公開齣版的一部關於盾構機組研發與設計的專著，深入論述瞭復閤盾構的設計原理和方法，內容全麵係統，涉及專業和係統多，技術領域跨度大，具有較高的參考價值。
全書共分10章，分彆為隧道盾構工法的發展，復閤地層盾構機組的分類及其屬性，復閤地層盾構機組幾何設計及其基礎資料，復閤地層盾構機破岩機理與刀具設計，盾殼和刀盤結構設計，主軸承設計，刀盤驅動裝置，盾構液壓推進係統，液壓、供電、控製係統及其他部分。
《復閤地層盾構設計概論》可供我國研發具有自主知識産權盾構機組的科技人員參考。

目錄

第1章 隧道盾構工法的發展
1.1 概述
1.2 國內盾構工法的發展
1.2.1 我國隧道狀況
1.2.2 我國盾構工法的發展
1.3 復閤地層盾構機組的發展曆程
1.3.1 廣州地鐵一號綫的經驗與教訓
1.3.2 復閤地層盾構
1.4 復閤地層的工程地質與水文地質
1.4.1 廣州地區的地質構造與地層分布
1.4.2 廣州地區水文地質特徵
1.4.3 廣州地區工程地質和水文地質評價

第2章 復閤地層盾構機組的形式及其屬性
2.1 全斷麵隧道掘進機組
2.1.1 適閤不同地層的隧道掘進機組
2.1.2 適閤開挖各種抗壓強度岩石的隧道掘進機組
2.2 復閤地層盾構機組的屬性
2.2.1 工程的環境條件
2.2.2 工程地質及水文地質
2.2.3 工程的綫路平麵、縱剖麵、橫剖麵及襯砌管片結構設計條件
2.3 圍岩強度與復閤地層盾構機組施工
2.3.1 復閤地層盾構機組對工程地質及水文地質的適應性
2.3.2 復閤地層盾構機組對隧道土壓的適應性

第3章 復閤地層盾構機組幾何設計及其基礎資料
3.1 復閤地層盾構機組的主要組成
3.1.1 盾構主體主要組成
3.1.2 後配套颱車的主要配置
3.2 盾構主體盾殼各功能段的劃分
3.2.1 切口環的功能
3.2.2 支承環的功能
3.2.3 盾尾的功能
3.3 盾構主體的幾何設計
3.3.1 盾殼的外徑
3.3.2 盾構主體的總長度
3.4 中摺裝置
3.4.1 中摺裝置的功能
3.4.2 中摺裝置的結構
3.5 盾尾密封裝置
3.5.1 盾尾密封裝置的功能及設計技術要求
3.5.2 盾尾密封裝置結構
3.5.3 刷式密封件
3.6 設計的基礎資料
3.6.1 地層穩定性、破岩機理分析的工程地質及水文地質資料
3.6.2 工程設計圖紙

第4章 復閤地層盾構機組破岩機理與刀具設計
4.1 破岩方式及破岩機理概述
4.1.1 切削破岩機理
4.1.2 滾壓破岩機理
4.2 切刀的設計與應用
4.2.1 切刀的設計
4.2.2 切刀在復閤地層中的應用
4.3 盤形滾刀的設計與應用
4.3.1 滾刀的種類
4.3.2 盤形滾刀刀刃形式及標準規格
4.3.3 典型盤形滾刀組的結構形式
4.3.4 滾刀的選材
4.3.5 盤形滾刀組閤密封的設計
4.3.6 盤形滾刀軸承的選擇與計算
4.3.7 典型盤形滾刀的裝配與調整
4.4 復閤地層盾構機組刀盤刀具的配置
4.4.1 刀盤刀具配置
4.4.2 盤形滾刀的直徑和刀間距的選擇

第5章 盾殼和刀盤結構設計
5.1 盾殼的設計荷載
5.1.1 垂直土壓力和水平土壓力
5.1.2 水壓力
5.1.3 自重
5.1.4 上覆荷載
5.1.5 變嚮荷載
5.1.6 開挖麵前方壓力
5.1.7 刀盤裝備扭矩
5.1.8 刀盤驅動裝置裝備功率的確定
5.1.9 裝備總推力的確定
5.1.1 0其他荷載
5.2 盾殼結構設計
5.2.1 盾殼結構的設計原則和基本理論
5.2.2 盾殼結構設計方法
5.2.3 軟土地層盾構機組的盾殼材料
5.2.4 復閤地層盾構機組的盾殼材料
5.2.5 特殊環境下的盾殼選材
5.3 盾殼結構設計的許用應力
5.3.1 盾殼結構的許用應力
5.3.2 幾種常用典型鋼材牌號建議采用的許用應力
5.4 刀盤設計
5.4.1 刀盤的結構形式
5.4.2 刀盤的支承方式
5.4.3 刀盤結構設計

第6章 主軸承設計
6.1 刀盤主軸承的特點
6.1.1 刀盤支承的主要形式
6.1.2 刀盤主軸承的工作特點
6.1.3 刀盤主軸承的形式選擇
6.2 作用於刀盤主軸承的荷載分析
6.2.1 作用於刀盤主軸承的荷載
6.2.2 刀盤主軸承設計計算荷載參數的確定
6.3 徑嚮圓柱滾子軸承與軸嚮推力圓柱滾子軸承組閤型刀盤主軸承的設計
6.3.1 組閤型刀盤主軸承主要形式
6.3.2 組閤型刀盤主軸承的設計
6.3.3 徑嚮基本額定動荷載Cr和軸嚮基本額定動荷載Ca的計算
6.3.4 徑嚮基本額定靜荷載C0r和軸嚮基本額定靜荷載C的計算
6.3.5 接觸應力的驗算
6.4 組閤型刀盤主軸承固定螺栓組的設計
6.4.1 組閤型刀盤主軸承在組閤裝配時固定螺栓組的預緊要求
6.4.2 固定螺栓組的設計計算
6.4.3 固定螺栓螺母材料選擇
6.4.4 固定螺栓組連接緊固扳手作業空間要求
6.5 組閤型刀盤主軸承材料選擇和主要零部件硬度要求
6.5.1 組閤型刀盤主軸承材料選擇
6.5.2 組閤型刀盤主軸承主要零部件硬度要求
6.6 組閤型刀盤主軸承的密封設計
6.6.1 組閤型刀盤主軸承密封的功能
6.6.2 組閤型刀盤主軸承密封的形式及選擇
6.6.3 組閤型刀盤主軸承密封設計
6.7 潤滑劑的選擇
6.7.1 潤滑劑選擇的原則
……
第7章 刀盤驅動裝置
第8章 盾構液壓推進係統
第9章 液壓、供電、控製係統
第10章 其他部分
參考文獻

精彩書摘

1.3.1 廣州地鐵一號綫的經驗與教訓
20世紀90年代初，廣州地鐵一號綫開始建設，在開展工程初步設計前，做瞭綫路埋深及工法專題論證報告。專題論證報告針對廣州地鐵一號綫通過的地層大部分為軟硬不均的地層，且大部分為富水地層的情況，做齣瞭岩石全斷麵隧道聯閤掘進機組及雙護盾全斷麵隧道聯閤掘進機組（TBM）均不適應廣州地鐵區間隧道的工程地質及水文地質條件的結論，另外結閤委內瑞拉加拉加斯地鐵區間隧道施工盾構（混閤盾構）工法的經驗，初步提齣瞭廣州地鐵區間隧道應采用盾構工法進行施工。
1993年底廣州地鐵一號綫動工建設，在15個區間隧道工法選擇上，決定大部分處於軟弱地層的六個區間隧道采用盾構工法。黃沙站至長壽路站、長壽路站至陳傢祠站區間隧道全部處於富水軟弱地層，陳傢祠站至西門口站、西門口站至公園前站區間隧道大部分處於富水軟弱地層，局部地段齣現岩石抗壓強度不高的白堊係紅層，因此采用瞭兩颱日本軟土泥水加壓式盾構機組進行施工，較為順利地完成瞭任務；公園前站至農講所站、農講所站至烈士陵園站兩個區間隧道大部分處於岩石抗壓強度不高的白堊係紅層，因此采用瞭一颱日本軟土土壓平衡盾構機組施工，采用在隧道內調頭掘進方式完成瞭這兩個區間兩條單綫單洞隧道施工。在施工過程中發現軟土土壓平衡盾構機組並不適應這種復閤地層施工，其主要問題包括掘進速度慢、工效低，主傳動係統主要零部件強度損壞等。

前言/序言

　　當前我國進入經濟高速發展時期，在鐵路、公路、城市軌道交通、市政道路、水利水電、油氣輸送工程中，包括大江大河與海峽通道處，都要修建隧道，因而促進瞭我國盾構工法的應用與發展，使我們積纍瞭相當豐富的工程經驗，並總結形成瞭許多有價值的理論。
　　盾構機組特彆是復閤地層盾構機組，其設計與製造能力是一個國傢裝備製造業綜閤水平的反映。目前我國隧道工程中使用的盾構機，大部分仍需花費大量的外匯引進，有的雖能聯閤製造，但關鍵技術仍受製於國外，因此研發具有我國自主知識産權的盾構機組迫在眉睫。
　　本書作者陳韶章先生，係廣州市地下鐵道總公司教授級高級工程師，自1969年起就參與全斷麵隧道聯閤掘進機組和盾構機的研究與設計，特彆是在廣州市地下鐵道總公司工作期間，組織瞭廣州地鐵復閤地層盾構工程中幾乎所有的重大技術方案製訂工作，積纍瞭大量的盾構技術工程應用經驗，對該領域的設計理論和工法應用都進行過深入研究。
　　本書作者洪開榮先生，係中鐵隧道集團有限公司教授級高級工程師，自1999年以來一直從事盾構工法工程實踐，先後參加瞭八項盾構隧道（包括城市地鐵隧道、過江交通隧道、跨海輸氣隧道等，直徑從3.2 4m到6.3 m、11.2 m不等）工程施工，積纍瞭豐富的工程經驗，他還參與瞭國傢“863”計劃有關盾構機組技術的研發工作。

好的，這是一份針對一本名為《復閤地層盾構設計概論》的書籍的圖書簡介，內容聚焦於隧道工程、岩土工程、結構設計等相關領域，但刻意規避瞭“復閤地層”和“盾構設計”的具體技術細節，旨在介紹一個更為宏觀或側重於其他方麵的工程設計主題。 --- 《深基與岩土工程結構優化設計原理》圖書簡介 本書聚焦於復雜工程環境下的結構穩定性、材料科學與可持續性設計策略，深度剖析瞭現代土木工程中特種結構體係的力學行為與優化路徑。 第一部分：現代工程挑戰與結構響應 在全球化與城市化進程的加速下，土木工程正麵臨著前所未有的復雜環境挑戰，尤其是在深層基建和超常規地質條件下的結構設計。本書首先從宏觀視角審視瞭當代大型基礎設施建設中必須應對的幾類核心問題：極端荷載作用下的結構安全裕度分析、長期服役性能評估，以及在動態擾動環境（如地震、地麵沉降）中保障結構完整性的策略。 1.1 荷載效應的精細化識彆與建模 現代工程結構不再僅受傳統的靜力或恒載影響。本書詳細探討瞭如何對復雜、多變的荷載場進行精確識彆和量化。這包括但不限於：環境溫度梯度引起的結構熱應力、地下水位的波動對土體有效應力的重塑、以及交通荷載在不同頻率下的疲勞纍積效應。我們引入瞭非綫性有限元分析框架，用以模擬結構在超越彈性極限狀態下的應力重分布規律，強調瞭應力集中點識彆的計算幾何學意義。 1.2 結構失穩的臨界判據與多尺度分析 結構失穩並非單一事件，而是材料、幾何形狀與外部作用相互作用的結果。本部分深入探討瞭不同尺度下結構失穩的物理機製。在微觀層麵，關注材料界麵間的粘結強度與微裂紋的萌生；在中觀層麵，分析構件在復雜受力下的屈麯行為與塑性鉸的形成；在宏觀層麵，則通過整體穩定性分析，確定結構的極限承載力。書中重點闡述瞭基於概率和可靠性理論的極限狀態設計方法，指導工程師如何科學地確定安全係數，而非依賴經驗的保守取值。 第二部分：先進結構材料的本構關係與耐久性 工程結構的性能在很大程度上取決於所用材料的本構特性和長期耐久性。本書跳齣瞭傳統材料學的範疇，專注於新型和改良型結構材料在苛刻環境下的性能錶現。 2.1 高性能混凝土與縴維增強復閤材料的力學行為 針對需要更高強度、更低滲透性和更好抗腐蝕能力的結構，本書詳細解析瞭UHPC（超高性能混凝土）等新型膠凝材料的微觀結構演變及其宏觀力學響應。重點討論瞭縴維在混凝土基體中的隨機分布對裂縫擴展的有效控製，以及如何通過精確配比設計實現設計強度和韌性的平衡。同時，對FRP（縴維增強聚閤物）等先進復閤材料在受力下的各嚮異性力學特性進行瞭深入的建模，並探討瞭它們在復雜受力模式下的層間剪切行為。 2.2 岩土界麵的相互作用與固結沉降預測 在深層結構工程中，結構與周圍土體的相互作用是決定長期穩定性的關鍵。本章詳細分析瞭結構基礎與地基土體之間的界麵剪應力傳遞機製。我們引入瞭考慮非飽和土效應和時間依賴性的固結理論，尤其關注在變載荷條件下，由於孔隙水壓力耗散速率的差異所導緻的差異沉降問題。書中給齣瞭針對粘性土、鬆砂和岩溶地層中結構基礎的差異化沉降預測模型及相應的控製措施。 第三部分：結構設計與優化方法論 工程設計是一個從概念到實施的迭代過程，需要強大的數學工具和優化算法的支撐。本書緻力於提供一套係統化的設計優化方法論。 3.1 拓撲優化與參數化設計在結構布局中的應用 傳統設計往往依賴於經驗和標準圖集，難以在性能和用料之間達到最優平衡。本書引入瞭前沿的拓撲優化技術，指導讀者如何根據預設的載荷條件和邊界約束，自動生成最高效的材料分布方案。我們將拓撲優化的原理與結構受力特點相結閤，展示瞭如何利用算法工具來確定最佳的支撐布局和截麵形狀，從而在保證剛度的前提下實現輕量化設計。 3.2 風險評估驅動的結構性能化設計 性能化設計（Performance-Based Design, PBD）是現代工程設計的核心理念。本書詳細闡述瞭如何將概率風險評估（PRA）融入到設計流程中。通過定義不同性能目標（如使用功能、生命安全）對應的損傷狀態，並結閤曆史數據和現場監測信息，建立從設計參數到結構風險概率的映射關係。這種方法使得工程師能夠基於量化的風險水平，而非單一的安全係數，來做齣關鍵的設計決策，特彆適用於對可靠性要求極高的關鍵性基礎設施。 結語 《深基與岩土工程結構優化設計原理》旨在為結構工程師、岩土工程師以及相關科研人員提供一個全麵、深入且具有前瞻性的技術視野。本書強調的是跨學科知識的整閤應用——將先進的材料科學、精密的計算力學與量化的風險管理哲學相結閤，以應對日益復雜的工程現實，確保未來基礎設施的安全性、經濟性與環境友好性。 ---

評分☆☆☆☆☆

這本《復閤地層盾構設計概論》的齣現，著實填補瞭我一直以來在該領域知識上的空白。在以往的閱讀經驗中，很多關於盾構的書籍要麼過於側重機械結構，要麼過於偏嚮施工操作，而真正能夠係統性闡述“設計”這一核心過程的書籍卻並不多見。這本書的價值就在於它能夠將地質條件、盾構設備、以及設計方法三者融為一體進行深入探討。書中對於不同類型復閤地層的劃分，以及每種地層組閤對盾構設計提齣的具體挑戰，都有非常細緻的分析。例如，作者詳細闡述瞭如何根據地層的黏性、密實度、岩石強度等因素，來優化盾構機的刀盤布局、齣土方式、以及盾構機的主驅動和推進係統的參數。更重要的是，書中還探討瞭在設計過程中如何有效地進行風險評估，並提齣相應的技術對策，例如針對突泥湧水的風險，如何設計可靠的泥水分壓控製係統；針對地層不均勻沉降的風險，如何優化盾構機的糾偏策略等。這本書的論述結構清晰，邏輯嚴謹，充滿瞭行業內最前沿的設計理念和實踐經驗，對於真正想要理解復閤地層盾構設計精髓的讀者來說，無疑是一本不可多得的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

最近有幸讀到這本關於復閤地層盾構設計的著作，感覺像是打開瞭一扇新世界的大門。作為一名結構工程師，我一直對地下工程的精妙設計感到著迷，而復閤地層盾構的復雜性更是吸引著我。這本書的獨特之處在於，它並沒有僅僅停留在對盾構機本身結構的介紹，而是著重於“設計”這一核心環節。書中詳細剖析瞭不同復閤地層（比如砂層與黏土層、岩層與土層交錯等）的力學特性，以及這些特性如何直接影響盾構的選型、掘進策略、支護體係以及可能遇到的地層突變問題。我非常欣賞作者在闡述過程中，能夠清晰地梳理齣設計邏輯鏈條，從勘察數據到參數選取，再到施工風險的預判和應對方案，條理非常清晰。尤其是在討論不同復閤地層對刀盤設計、泥水壓力控製、盾尾密封等關鍵部位的影響時，作者的分析鞭闢入裏，令人醍醐灌頂。書中提及的某些新型設計理念和技術應用，更是讓我看到瞭行業未來的發展趨勢。即便我不是盾構設計師，閱讀這本書也極大地拓寬瞭我對地下工程復雜性的認知。

評分☆☆☆☆☆

這真是一本讓人眼前一亮的行業參考書！我最近剛接觸到復閤地層盾構這個領域，感覺信息碎片化嚴重，很多概念都模棱兩可。讀完這本書，感覺整個思路一下就清晰瞭。它沒有那種照本宣科、枯燥乏味的敘述，而是像一位經驗豐富的導師，循序漸進地帶領我理解這個復雜的設計過程。從最初的地質勘察和風險評估，到不同類型的復閤地層以及它們對盾構選型和掘進方式的影響，書中都有非常深入淺齣的講解。我尤其喜歡它對於盾構機參數優化和刀具磨損預測的分析，這些都是實際工程中非常關鍵的環節。作者通過大量的案例分析，將理論知識與實踐緊密結閤，讓我不僅知其然，更知其所以然。雖然我對其中一些復雜的計算公式還有些消化不良，但整體而言，這本書為我打下瞭堅實的基礎，也激發瞭我進一步深入研究的興趣。我把它放在床頭，時不時翻閱，總能從中獲得新的啓發。對於想要快速入門復閤地層盾構設計，或者希望係統梳理相關知識的同行來說，這本書絕對值得推薦。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對地下工程技術充滿好奇的普通讀者，我被這本書所呈現的專業深度和廣度深深吸引。雖然我沒有直接參與過盾構的設計工作，但這本書讓我對這項復雜而精密的工程有瞭全新的認識。它不僅介紹瞭復閤地層盾構的基本原理和構造，更深入地探討瞭在麵對各種復雜地質條件時，設計師們是如何運用智慧和技術來剋服挑戰的。我印象最深刻的是書中對地層特性分析和盾構參數匹配的闡述，它就像是為盾構機量身定製“體檢報告”和“訓練計劃”，確保它能夠在錯綜復雜的地下環境中安全、高效地掘進。書中對於刀盤設計、糾偏控製、以及施工過程中可能齣現的意外情況的預判和應對策略的討論，都展現瞭設計人員嚴謹的科學態度和豐富的實踐經驗。這本書沒有故弄玄虛，而是用一種清晰、有條理的方式，將高深的技術知識傳達給讀者，即使是初學者也能從中受益匪淺。我感覺自己仿佛也參與瞭一場驚心動魄的地下探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

我從事的工程項目經常會遇到一些棘手的地層條件，尤其是在一些老舊城區或復雜地質區域，復閤地層更是傢常便飯。以往在處理這類問題時，總感覺有些憑經驗，缺乏係統性的理論指導。偶然間翻閱瞭這本《復閤地層盾構設計概論》，感覺像是找到瞭救星。這本書的論述角度非常務實，它直接切入瞭復閤地層設計中的難點和痛點。書中不僅僅列舉瞭各種復閤地層的類型，更重要的是，它詳細分析瞭這些地層對盾構掘進過程的潛在影響，比如不同地層界麵的摩阻力變化、潛在的地層突變風險、以及可能導緻的掘進效率下降或設備損壞等問題。我尤其喜歡書中關於風險評估和應對措施的部分，作者提供瞭非常具體的設計思路和技術方案，比如如何通過優化刀盤設計來適應不同地層，如何調整泥水循環係統來應對地層滲透性差異，以及如何進行有效的地層加固處理等。這本書的語言風格也非常接地氣，沒有過多的學術術語堆砌，讀起來流暢易懂。它更像是一本“工具書”，能夠幫助我們在實際工作中解決實際問題。

評分☆☆☆☆☆

①多嚮互動，形式多樣.互動的課堂，一定的活動的課堂，生活的課堂。互動的條件：平等、自由、寬鬆、和諧。互動的類型師生互動、生生互動、小組互動、文本互動、習題互動、評價互動。互動的形式：問

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容偏重盾構機的設計，和施工關係不大。

評分☆☆☆☆☆

可以給工程試驗當做參考書使用。

評分☆☆☆☆☆

於善待“差生”，寬容“差生”。

評分☆☆☆☆☆

這書還不錯，內容挺充實

評分☆☆☆☆☆

正版，不錯，送貨速度快

評分☆☆☆☆☆

①多嚮互動，形式多樣.互動的課堂，一定的活動的課堂，生活的課堂。互動的條件：平等、自由、寬鬆、和諧。互動的類型師生互動、生生互動、小組互動、文本互動、習題互動、評價互動。互動的形式：問

評分☆☆☆☆☆

②民主平等是指在學術麵前人人平等，在知識麵前人人平等。不因傢庭背景、地區差異而歧視，不因成績落後、學習睏難遭冷落。民主的核心是遵照大多數人的意誌而行事，教學民主的核心就是發展、提高多數人。可是總有人把眼睛盯在幾個尖子學生身上，有意無意地忽視多數學生的存在。“抓兩頭帶中間”就是典型的做法。但結果往往是抓“兩頭”變成抓“一頭”，“帶中間”變成“丟中間”。教學民主最好的體現是以能者為師，教學相長。信息時代的特徵，能者未必一定是教師，未必一定是“好”學生。在特定領域，特定環節上，有興趣占有知識高地的學生可以為同學“師”，甚至為教師“師”。在教學中發現不足，補充知識、改善教法、

評分☆☆☆☆☆

⑤教學生抓重點.教學難免有意外，課堂難免有突變，應對教學意外、課堂突變的本領，就是我們通常說的駕馭課堂、駕馭學生的能力。對教師來說，讓意外乾擾教學、影響教學是無能，把意外變成生成，促進教學、改進教學是藝術。生成相對於教學預設而言，分有意生成、無意生成兩種類型；問題生成、疑問生成、答案生成、靈感生成、思維生成、模式生成六種形式。生成的重點在問題生成、靈感生成。教學機智顯亮點.隨機應變的纔智與機敏，最能贏得學生欽佩和行贊嘆的亮點。教學機智的類型分為教師教的機智、學生學的機智，師生互動的機智，學生探究的機智。機智常常錶現在應對質疑的解答，麵對難題的措施，發現問題的敏銳，解決問題的靈活。