盾构法隧道施工中的力学和控制论 9787030408846 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄黔 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030408846

商品编码：28250215887

包装：精装

出版时间：2014-07-01

基本信息

书名：盾构法隧道施工中的力学和控制论

定价：148.00元

作者：黄黔

出版社：科学出版社

出版日期：2014-07-01

ISBN：9787030408846

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版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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《盾构法隧道施工中的力学和控制论》可供从事地下工程建设的广大设计、施工和科学研究人员参考使用，也可供相关专业的高等院校师生学习和参考。

内容提要

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《盾构法隧道施工中的力学和控制论》可供从事地下工程建设的广大设计、施工和科学研究人员参考使用，也可供相关专业的高等院校师生学习和参考。

目录

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章　盾构法隧道施工概述
　1.1　盾构法隧道发展背景
　　1.1.1　我国盾构法隧道发展
　　1.1.2　盾构法隧道施工原理
　　1.1.3　盾构法隧道工法特点
　1.2　盾构法隧道施工方法
　　1.2.1　盾构机的基本功能
　　1.2.2　盾构施工流程
　1.3　盾构施工与周边环境的相互作用
　　1.3.1　隧道施工对周边环境的影响
　　1.3.2　周边环境对盾构施工的约束
　1.4　盾构法隧道施工控制技术
　　1.4.1　地面沉降控制
　　1.4.2　隧道轴线控制
　　1.4.3　特殊区段控制
　1.5　本章小结
　参考文献
第2章　地下工程的岩土介质
　2.1　岩土介质概述
　　2.1.1　土的生成与特性
　　2.1.2　土的组分构造
　　2.1.3　土的物性指标
　　2.1.4　岩土的工程分类
　2.2　地下水和渗流
　　2.2.1　地下水概述
　　2.2.2　土的渗透性
　　2.2.3　地下水的渗流规律
　　2.2.4　地下水与隧道施工
　2.3　土中应力计算
　　2.3.1　土中应力计算
　　2.3.2　有效应力原理
　　2.3.3　土的应力路径
　　2.3.4　土的侧向压力
　2.4　土的强度
　　2.4.1　土的强度及其测定
　　2.4.2　土的破坏准则
　　2.4.3　黏性土的抗拉强度
　2.5　土的固结和沉降
　　2.5.1　土的压缩性
　　2.5.2　地基沉降的计算
　　2.5.3　渗流固结
　　2.5.4　隧道的地面沉降
　2.6　本章小结
　参考文献
第3章　地下工程的力学方法
　3.1　岩土介质的本构关系
　　3.1.1　土的应力应变特性
　　3.1.2　弹性本构关系
　　3.1.3　塑性和弹塑性本构关系
　　3.1.4　黏弹性和黏弹塑性本构关系
　　3.1.5　损伤本构理论
　　3.1.6　岩土本构关系
　3.2　解析方法
　　3.2.1　解析方法的控制方程
　　3.2.2　隧道开挖应力与位移解析解
　　3.2.3　隧道开挖引起地面沉降的解析解
　　3.2.4　解析法的应用
　3.3　数值方法
　　3.3.1　有限元方法
　　3.3.2　有限差分法
　　3.3.3　离散元方法
　　3.3.4　其他数值计算方法
　　3.3.5　数值分析方法的应用
　3.4　经验公式
　……
第4章　盾构施工的力学分析
第5章　盾构法施工信息技术
第6章　地下工程控制论原理
第7章　盾构施工过程的控制
第8章　盾构施工的智能控制
第9章　盾构控制技术的发展
0章　力学和控制论的运用
索引

作者介绍

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文摘

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序言

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《盾构法隧道施工的工程实践与前沿技术》 内容简介 本书旨在为从事盾构法隧道施工的工程师、技术人员、科研人员及相关领域学生提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考书。内容紧密围绕盾构法隧道施工这一核心主题，系统性地阐述了从工程前期准备到施工过程控制，再到盾构机技术发展和未来趋势的各个重要环节。本书强调理论与实践相结合，力求在严谨的科学分析基础上，提供可操作的工程解决方案。 第一部分：盾构法隧道工程基础理论与规划 本部分将深入探讨盾构法隧道工程的理论基础，包括其发展历程、技术优势与适用范围。我们将从地质勘察、工程设计、风险评估等前期准备工作入手，详细阐述如何根据具体的地质条件、周边环境和工程需求，科学合理地选择盾构机类型、掘进参数和支护结构。 1.1 盾构法隧道工程概览 盾构法技术的发展演变与关键节点 盾构法相较于其他隧道掘进方法的优劣势分析 不同地质条件下的盾构法适用性研究 盾构法隧道在城市地下空间开发中的重要性与作用 1.2 地质勘察与风险评估 地质勘察的目的、内容与方法（钻探、物探、室内试验等） 复杂地质条件（软土、硬岩、断层破碎带、地下水丰富区等）的勘察重点与难点 基于勘察成果的地质模型建立与参数确定 盾构法施工风险的识别、评估与对策（沉降、涌水、坍塌、地面塌陷等） 盾构穿越既有建构筑物、地下管线及特殊环境的风险管控 1.3 工程设计与方案优化 隧道纵横断面设计原则与参数选择 盾构机选型依据与配置要求（直径、类型、掘进能力、配套设备等） 衬砌结构的设计理念、材料选择与构造要求（钢筋混凝土管片、接头形式等） 盾构接收与始发井设计要点 附属结构（竖井、联络通道、通风系统等）的设计协同 第二部分：盾构机及其关键技术 本部分将聚焦于盾构机本身，从结构组成、工作原理到关键技术的应用进行详细讲解。我们将深入分析不同类型盾构机的特性，重点介绍其核心部件的设计与性能，以及在复杂工况下的掘进技术。 2.1 盾构机结构组成与工作原理 盾构机的整体结构布局（刀盘、主驱动、拼装机、出土系统、纠偏系统、管片输送系统等） 不同类型盾构机（土压平衡式、泥水平衡式、硬岩式等）的结构特点与适用工况 主驱动系统的工作原理、关键参数与维护 刀盘与刀具的设计、选型及磨损控制 盾构机推进与纠偏机构的工作原理及控制策略 2.2 关键技术应用与创新 掘进系统技术： 刀盘开挖方式（旋转、摆动、振动等），进给与排土控制，复合式开挖技术。 密封与加压技术： 盾构机前舱密封结构设计，泥浆或泡沫加压机制，应对高水压、软弱地层及涌水涌砂的措施。 拼装系统技术： 管片自动拼装机的工作流程与效率提升，接头防渗漏设计与施工。 出土与渣土处理技术： 渣土的输送、脱水、处理与再利用，绿色盾构技术的实践。 侦测与导航技术： 盾构机姿态控制，激光导向、陀螺导向、GPS/GNSS等导航系统的应用，高精度定位技术。 第三部分：盾构法隧道施工过程控制与管理 本部分将详细阐述盾构法隧道施工的关键环节和控制要点。我们将重点介绍掘进过程中的各项监测与预警，以及面对突发情况时的应急处理措施。同时，也将涵盖施工安全、质量控制和进度管理等方面的内容。 3.1 盾构掘进参数的优化与控制 掘进速度、刀盘转速、轴压力、切削力等关键参数的匹配与调整 基于地质反馈的掘进参数自适应控制策略 掘进过程中渣土湿度、密实度及物理力学性质的控制 防止盾构机卡机、失稳、刀具损坏的措施 3.2 盾构姿态控制与沉降监测 盾构机姿态监测系统（角度、方位、高程）的原理与应用 掘进过程中姿态纠偏的技术方法（姿态调整、注浆辅助等） 地表及周边建构筑物沉降监测的方法、频率与数据分析 基于监测数据的预警机制与风险响应 控制地表沉降的注浆技术（刀盘注浆、盾尾注浆、管片接缝注浆） 3.3 施工风险应急管理 常见施工事故的分析与预防（涌水、坍塌、地层突变、设备故障等） 应急预案的制定与演练 突发状况下的应急响应流程与技术措施 盾构机卡机、故障的处理与救援 3.4 施工安全、质量与进度管理 盾构法施工的安全管理体系与关键安全规程 管片质量控制（生产、运输、安装、接头密封） 混凝土质量、钢筋加工与安装质量控制 施工进度计划的制定、优化与动态调整 项目成本控制与经济效益分析 第四部分：盾构法隧道工程的特殊工况与前沿技术 本部分将针对一些特殊的盾构法隧道工程，如水下隧道、穿越复杂地层隧道、大直径隧道等，以及当前盾构法施工领域涌现出的前沿技术进行探讨。 4.1 特殊工况下的盾构法施工 水下盾构隧道： 穿越江河、海峡等特殊水文地质条件下的设计与施工难点，水下始发与接收技术。 复杂地层隧道： 穿越断层、孤石、溶洞、高地温、高地压等特殊地质条件下的盾构法应用与技术对策。 大直径盾构隧道： 大直径盾构机的设计与制造，大直径隧道掘进的技术挑战与解决方案。 小直径盾构隧道： 在狭窄空间、市政管线密集区域的应用，微型盾构的技术特点。 4.2 智能化与绿色盾构技术 智能化盾构： 自动化掘进控制系统，远程监控与诊断技术，大数据分析与人工智能在盾构施工中的应用。 绿色盾构： 渣土资源化利用技术，节能降耗措施，环保材料与工艺的应用。 盾构与BIM技术融合： 基于BIM技术的施工模拟、碰撞检测、进度管理与信息集成。 4.3 盾构法隧道工程的未来发展趋势 新材料、新工艺在盾构法施工中的应用前景。 机器人与自动化技术在盾构掘进与管片拼装中的进一步发展。 盾构法在城市地下综合管廊、轨道交通、跨区域交通等领域更广泛的应用。 数字化、智能化、绿色化成为盾构法隧道施工的主要发展方向。 本书语言通俗易懂，理论阐述严谨，图文并茂，力求为读者提供一个立体、全面的盾构法隧道施工技术知识体系。希望本书能够成为广大工程技术人员在实际工作中解决问题、提升技能的得力助手，同时也为相关领域的学术研究提供有益的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我已久仰其名，《盾构法隧道施工中的力学和控制论》，书号9787030408846，科学出版社。作为一名长期在工程一线工作的技术人员，我深知盾构法隧道施工的每一个环节都凝聚着科学家的智慧和工程师的汗水。我尤其期待书中在力学分析方面能够提供更具深度的内容。例如，如何精确计算不同地层参数（如黏聚力、内摩擦角、弹性模量等）对盾构机掘进阻力和围岩稳定性的影响？如何分析超固结黏土、软弱围岩等特殊地质条件下的力学特性？我希望能从中获得更先进的理论指导。另一方面，书中“控制论”的加入，让我眼前一亮。我一直认为，未来的盾构施工一定是高度智能化和自动化的，而控制论正是实现这一目标的基石。我非常想了解，书中是如何将控制论的原理，如反馈控制、最优控制等，应用于盾构机的掘进参数优化和姿态调整的。如何通过实时监测和智能决策，实现对盾构机掘进过程的精准控制，最大限度地减少对周边环境的扰动，并提高施工效率？我希望能通过这本书，获得解决实际工程难题的“金钥匙”，看到更多成功的盾构工程案例，以及它们背后所蕴含的精湛的力学分析和控制技术。

评分☆☆☆☆☆

这本《盾构法隧道施工中的力学和控制论》，书号9787030408846，科学出版社，我关注它很久了。我是一个对工程技术细节有着极致追求的人，盾构法隧道施工正是这样一种充满挑战和智慧的工程。我迫切地想知道，书中在力学分析方面，是如何处理复杂地质条件下盾构机掘进时产生的应力集中、围岩变形以及支护结构的受力分析的。我希望能够看到一些严谨的数学推导和精细的数值模拟，能够帮助我更深入地理解这些力学过程。另外，“控制论”这个词，让我对这本书充满了好奇。我一直认为，盾构法的核心竞争力在于其高度的自动化和智能化，而控制论正是实现这一切的理论基础。我希望书中能够详细阐述如何将现代控制理论，比如模糊逻辑控制、神经网络控制等，应用到盾构机的掘进过程中，实现对掘进参数的智能优化和精确控制。我期待书中不仅能提供理论上的深度，还能结合丰富的工程实例，向我们展示这些先进的力学分析方法和控制技术是如何在实际工程中发挥巨大作用的，如何帮助我们克服各种施工难题，提高施工效率和工程质量。

评分☆☆☆☆☆

《盾构法隧道施工中的力学和控制论》，书号9787030408846，科学出版社。单看书名，就足以吸引我这样对工程技术细节充满兴趣的人。盾构法隧道施工，我一直认为它是集力学、材料学、机械工程、控制工程等众多学科于一体的复杂系统工程。我特别想知道，书中是如何阐述盾构机在掘进过程中，与围岩相互作用的力学机理的。例如，如何分析刀盘的切削力、土体的挤压和变形、以及衬砌结构的应力分布？我希望书中能提供一些更精细的力学计算方法，能够帮助我们更准确地预测盾构施工可能产生的地层沉降和结构变形。同时，“控制论”这个词，让我对这本书的智能化和自动化方向充满了期待。我非常好奇书中会如何介绍如何将控制论的理论，应用到盾构机的掘进过程中，实现对各项参数的实时监测和智能调控。例如，如何通过传感器采集地层信息，并结合机器学习等方法，对盾构机的掘进参数进行优化，以达到更高的掘进效率和更好的工程质量。我希望这本书能够为我们提供一些前沿的理论知识和实用的工程经验，帮助我们更好地理解和掌握盾构法隧道施工的核心技术。

评分☆☆☆☆☆

终于拿到这本《盾构法隧道施工中的力学和控制论》了，科学出版社的版本，书号9787030408846。拿到手的时候就觉得分量十足，纸张的质感相当不错，印刷清晰，内容看起来也十分专业。作为一名在隧道工程领域摸爬滚打多年的从业者，我一直非常关注盾构法这块最前沿的技术。每次看到新闻里报道新的盾构隧道项目，都觉得科技的力量真是日新月异。这本书的出现，对我来说简直是一场及时雨。我特别好奇它在力学分析方面究竟能达到什么深度，毕竟盾构施工过程中遇到的地层变化、应力分布，以及由此产生的变形控制，都是最棘手的难题。书中能否提供一些新的理论模型或者更精细的计算方法？还有，控制论在盾构施工中的应用，这个概念本身就让我感到非常兴奋。我一直觉得，将控制论的原理引入到复杂的工程实践中，能够极大地提升施工的智能化和自动化水平。比如，如何通过实时监测数据，动态调整盾构机的掘进参数，以达到最优的施工效果？如何建立一套完整的反馈控制系统，来应对突发的地质情况？这些都是我非常期待在书中找到答案的地方。我希望书中不仅能理论先行，更能结合大量的工程案例，将那些抽象的力学模型和控制策略具象化，让我们这些一线工程师能够学以致用。毕竟，理论的意义在于指导实践，而实践的经验也反哺理论的发展。我非常期待书中能够分享一些国内外著名的盾构项目，分析它们在力学控制方面的成功经验和遇到的挑战，以及最终是如何克服的。这对我来说，将是宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

终于等到这本《盾构法隧道施工中的力学和控制论》，书号9787030408846，科学出版社。拿到这本书，我心里就充满了期待。作为一名资深的隧道工程师，我深知盾构法施工的复杂性和技术挑战性。我尤其关心书中关于力学分析的部分，因为我一直在寻找更精确、更实用的地层力学模型，来预测盾构施工过程中的地层响应，特别是对地表沉降和地下水位的影响。我希望书中能够深入探讨各种地层条件下，盾构机掘进时的应力分布、变形规律，以及如何通过优化掘进参数来控制这些力学行为。同时，控制论在盾构施工中的应用，对我来说是一个非常具有前瞻性的课题。我非常好奇书中会如何介绍如何利用控制论的原理，构建智能化的盾构机控制系统，实现对掘进速度、推力、姿态、注浆等关键参数的实时监测和精准调控。我希望书中能够提供一些具体的控制策略和算法，并且最好能结合一些实际工程案例，来说明这些控制方法是如何在实际工程中发挥作用的，取得了哪些显著成效。这本书对我来说，无疑是一份宝贵的理论和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

这本《盾构法隧道施工中的力学和控制论》，书号9787030408846，科学出版社，我之前就有所耳闻，一直心心念念想找机会入手。我本身就是从事土木工程领域的，对隧道施工，尤其是盾构法，有着很深的感情和研究兴趣。我一直认为，盾构法之所以能够成为现代隧道施工的主流技术，其背后蕴含着精深的力学原理和卓越的控制技术。我特别好奇书中在力学分析方面，是否会深入探讨盾构机在复杂地质条件下的受力分析，比如砂层、黏土层、岩层，以及这些不同地层对盾构机掘进阻力、刀盘磨损、以及周边地层变形的影响。我希望书中能够提供一些更细致的力学计算模型，能够帮助我们更准确地预测和评估盾构施工过程中可能出现的各种力学问题。而控制论的应用，则是这本书的另一大亮点。我非常期待书中能够详细阐述如何将先进的控制理论，如自适应控制、预测控制等，应用于盾构机的自动化掘进系统中，以实现掘进参数的实时优化和精确控制，从而提高施工效率，保证工程质量，并最大程度地降低对环境的影响。我希望这本书能够理论与实践相结合，提供一些国内外成功的盾构工程案例，来展示这些力学分析和控制策略的有效性。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《盾构法隧道施工中的力学和控制论》，书号9787030408846，科学出版社，我的第一感觉就是内容应该会非常扎实。作为一名长期从事隧道工程研究的学者，我一直认为，盾构法隧道施工之所以能够取得如此大的进展，离不开力学理论的不断发展和控制技术的日益精进。我特别关注书中在盾构机掘进过程中，如何精确计算和分析地层压力、土体位移以及衬砌应力的变化。例如，在不同地质条件下，盾构机的掘进速度、刀盘扭矩、出土量等参数如何影响这些力学响应，书中是否提供了更先进的数值模拟技术，比如基于三维模型的数值分析，来模拟这些复杂的力学行为？同时，控制论的应用，对我来说更是一个充满吸引力的研究方向。我希望书中能够详细介绍如何将现代控制理论，如PID控制、自适应控制，甚至是最先进的预测控制，应用于盾构机的自动化控制系统中。如何通过实时监测盾构机掘进过程中的各项参数，并结合地层信息，进行智能化的决策，以达到最优的掘进效率和最小的环境影响？我期待书中能够提供一些前沿的理论研究成果，并辅以具体的工程实例，来展示这些理论是如何在实际工程中得到验证和应用的。这本书对我来说，将是深入理解盾构法隧道施工核心技术的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

这本《盾构法隧道施工中的力学和控制论》，书号9787030408846，科学出版社，我早就听说过了，一直想找机会好好拜读一下。我对盾构法隧道施工一直抱有浓厚的兴趣，尤其是在力学分析和控制策略这两个关键领域。我深刻体会到，在地质条件复杂多变的环境下进行盾构施工，如果没有扎实的力学理论支撑，很容易出现各种问题，例如地层沉降、基坑失稳、甚至是盾构机卡机等。我非常希望书中能够对这些力学问题进行深入的剖析，提供一些更加精细化的计算方法和理论模型，能够帮助我们更准确地预测和评估施工过程中的力学响应。同时，控制论在现代工程中的应用越来越广泛，尤其是在盾构施工这样高度自动化的过程中，它扮演着至关重要的角色。我期待书中能够详细阐述如何运用控制论的原理，来优化盾构机的掘进参数，例如如何通过实时监测和反馈控制，来保证盾构机的稳定掘进，并且最大限度地减小对周边环境的影响。我希望书中不仅能提供理论知识，还能结合一些实际工程案例，深入分析这些理论是如何在实际工程中应用的，以及取得了哪些成效。我非常希望这本书能够成为指导我工作的一个重要参考，帮助我解决在盾构施工过程中遇到的实际问题，提升施工的效率和质量。

评分☆☆☆☆☆

这本书名《盾构法隧道施工中的力学和控制论》就足以吸引我这样一个对工程技术细节充满好奇的人。9787030408846，科学出版社，这些信息我都在心里默默记下了。我一直觉得，盾构法隧道施工，就像是在地下深处进行的精密外科手术，每一个环节都容不得半点马虎。而力学，无疑是这场手术的基础，是对土壤、岩石、衬砌结构在各种复杂应力作用下行为的深刻理解。我尤其想知道，书中是如何处理不同地层条件的力学行为分析的？比如，在软土、硬岩、以及复杂的复合地层中，盾构机受到的力会发生怎样的变化？这些变化又会如何影响隧道的变形和稳定？我希望书中能有详细的数值模拟分析，比如有限元分析，来展示这些力学过程。而控制论，则是这场手术的“神经系统”。它意味着智能、自动化和精准。我特别好奇，书中会如何阐述控制论在盾构施工中的具体应用。是否会涉及到模糊控制、神经网络、遗传算法等先进的控制理论？这些理论如何被应用到盾构机掘进参数的优化，例如刀盘转速、推力、出土量、注浆压力等等？我希望这本书能够提供一些前沿的理论研究成果，同时也能够结合实际工程案例，展示这些理论是如何转化为实际的施工策略的。我期待书中能有一些关于盾构机姿态控制、盾体纠偏、以及注浆参数实时调整的详细论述。总而言之，这本书对我来说，是一个探索盾构法隧道施工技术深度和广度的绝佳机会。

评分☆☆☆☆☆

这本书，嗯，《盾构法隧道施工中的力学和控制论》，书号9787030408846，科学出版社。看到这个书名，我就知道这绝对不是一本泛泛而谈的科普读物。它直接切入了盾构法施工最核心的技术难题。我一直觉得，盾构法的精髓，就在于如何“驾驭”地下这股庞大的力量，而力学就是我们理解和驾驭这股力量的语言。我特别想知道，书中是如何阐述地层力学模型在盾构施工中的应用的。比如，如何考虑地层的变形、强度、渗透性等因素对盾构机掘进和隧道结构稳定性的影响？是否会涉及到一些新的、更精细的数值计算方法，能够模拟出地层在盾构机掘进过程中复杂的应力应变行为？另外，“控制论”这个词，让我看到了这本书的另一个重要维度。我一直认为，盾构施工的未来在于智能化和自动化，而控制论正是实现这一目标的关键。我非常期待书中能够介绍如何利用控制论的原理，建立一套高效的盾构机掘进参数优化和控制系统。比如，如何通过传感器实时采集地层信息和盾构机运行状态，然后通过控制算法进行分析，并动态调整掘进速度、姿态、注浆量等参数，以达到最佳的施工效果？我希望这本书能够提供一些最新的研究成果和技术进展，并且能够结合实际工程案例，让我们看到这些理论是如何转化为实际的生产力。