本书主要以沈阳地铁两座典型换乘站的建设过程为背景，以站A深基坑及盾构区间，站B某盾构区间盾构隧道侧穿高架桥桩基础和站B的D出入口CRD工法暗挖通道为研究对象，着重分析盾构施工对深基坑及周围环境产生的影响，盾构在侧穿高架桥桩基时桥桩的内力与变形，以及地铁暗挖隧道施工对内部结构和上部结构的影响。采用MIDAS GTSNX有限元软件建立三维盾构隧道、邻近深基坑、高架桥桩基和地铁暗挖隧道的数值模型，对周围环境的变形进行数值模拟分析，分析施工期间对外部环境的影响，通过对模拟结果的分析及以往的工程经验，并结合施工现场实际监测结果进行分析对比，分析影响周围环境的主要因素以及提出减小施工过程中周围环境变形的有效措施，以减少在施工过程中造成的不利影响，将施工对周围环境的影响降到最低，为今后类似的地铁工程建设积累经验。

李兵，男，教授、硕士生导师、沈阳市领军人才，现任沈阳建筑大学土木工程学院副院长、辽宁省土木工程灾变防控重点实验室主任、土木工程实验中心主任。主持、参与国家自然科学基金重点项目、“十三五”科技支撑计划等国家、省、部级课题研究多项，获国家科技进步二等奖1项，教育部科技进步一等奖1项，省级科技进步奖多项，发表论文50余篇。申请大型压力机系统、风洞试验室、振动台系统等多项省部共建项目，共计资金3000余万元。

第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外盾构及暗挖法施工研究现状
1.2.1 盾构法施工对地表沉降影响的研究现状
1.2.2 盾构法施工对临近基坑影响的研究现状
1.2.3 盾构法施工对桩基影响的研究现状
1.2.4 暗挖隧道施工对地表沉降影响的研究现状
1.2.5 暗挖隧道施工对桩基影响的研究现状
1.3 本书的主要研究内容
1.3.1 盾构法的施工分析
1.3.2 浅埋暗挖法的施工分析
第2章 盾构法施工及实测数据分析
2.1 盾构法的介绍
2.1.1 盾构法的起源
2.1.2 盾构机的分类
2.1.3 盾构机的构造
2.1.4 盾构施工方法的介绍
2.2 盾构法施工对周边环境的影响机理
2.2.1 盾构法施工影响地层变形分析
2.2.2 盾构法施工对桩基的影响分析
2.3 盾构法施工的现场监测
2.3.1 现场监测的主要内容
2.3.2 地表沉降的现场监测
2.3.3 站B的桥梁沉降及位移现场监测
2.3.4 站B的拱顶沉降现场监测
2.3.5 站B的净空收敛现场监测
2.3.6 站B的围护桩水平位移现场监测
2.4 本章小结
第3章 CRD工法暗挖隧道施工及监测
3.1 浅埋暗挖技术
3.2 CRD法施工方案与技术措施
3.2.1 暗挖隧道工程设计
3.2.2 暗挖隧道施工方法
3.2.3 隧道施工技术措施
3.3 CRD法暗挖隧道施工的现场监测
3.3.1 现场监测的主要内容
3.3.2 地表沉降的现场监测
3.3.3 桥梁沉降及水平位移的现场监测
3.3.4 拱顶沉降的现场监测
3.3.5 净空收敛的现场监测
3.4 本章小结
第4章 盾构法施工过程的数值模拟分析
4.1 MIDASGTS有限元软件介绍
4.2 站A工程概况
4.3 三维模型的建立
4.3.1 三维模型的基本信息
4.3.2 计算模型的建立
4.3.3 基坑和隧道施工阶段的定义
4.4 模拟结果分析
4.4.1 地表沉降分析
4.4.2 地下连续墙变形分析
4.5 对比分析
4.5.1 地表沉降Peck经验公式与模拟结果对比分析
4.5.2 围护结构实测值与模拟值对比分析
4.6 站B工程概况
4.6.1 工程周边环境
4.6.2 工程地质条件
4.7 相关参数选取
4.7.1 土体参数
4.7.2 衬砌管片参数
4.7.3 桩单元参数
4.7.4 注浆参数
4.7.5 掌子面推力
4.8 三维模型的建立
4.8.1 三维模型的基本信息
4.8.2 计算模型的建立
4.8.3 定义施工阶段
4.9 模拟结果分析
4.9.1 地表沉降分析
4.9.2 桥梁沉降及位移分析
4.10 本章小结
第5章 基于站A盾构参数影响分析
5.1 盾构施工参数对地表沉降的影响分析
5.1.1 盾构掘进土层的弹性模量
5.1.2 盾构掘进土层的内摩擦角
5.1.3 盾构隧道上层覆土厚度
5.1.4 衬砌管片混凝土
5.2 盾构施工参数对地下连续墙的影响分析
5.2.1 盾构掘进压力变化对地下连续墙位移的影响
5.2.2 盾构千斤顶推力变化对地下连续墙位移的影响
5.2.3 盾构注浆压力变化对地下连续墙位移的影响
5.3 施工方案优化设计
5.4 本章小结
第6章 基于站B盾构参数影响分析
6.1 盾构施工参数对地表沉降的影响
6.1.1 隧道埋置深度对地表沉降的影响
6.1.2 隧道直径对地表沉降的影响
6.1.3 盾构掘进土层弹性模量对地表沉降的影响
6.1.4 衬砌管片混凝土对地表沉降的影响
6.1.5 土层侧压力系数对地表变形的影响
6.2 盾构施工参数对桥梁变形的影响
6.2.1 盾构埋深对桩体的影响
6.2.2 隧道与桩基水平位移对桩体的影响
6.2.3 土体黏聚力c、内摩擦角φ对桩体的影响
6.2.4 不同施工顺序对桥梁的影响
6.3 施工方案优化设计
6.4 本章小结
第7章 基于站B的CRD工法施工过程数值模拟分析
7.1 土的本构模型及计算参数的选取
7.1.1 土的本构模型
7.1.2 计算参数的选取
7.2 三维模型的建立
7.2.1 三维模型的基本信息
7.2.2 计算模型的建立
7.2.3 定义施工阶段
7.3 CRD工法暗挖隧道施工模拟结果分析
7.3.1 地表沉降的影响分析
7.3.2 桥梁沉降与水平位移影响分析
7.4 数值模拟结果验证分析
7.4.1 地表沉降变形对比分析
7.4.2 桥梁位移变形对比分析
7.5 本章小结
第8章 CRD工法施工参数的影响分析
8.1 引言
8.2 CRD工法暗挖施工参数对地表沉降的影响分析
8.2.1 施工工序
8.2.2 注浆厚度
8.2.3 开挖步距
8.2.4 隧道埋深
8.3 CRD法暗挖施工参数对桥梁位移变形的影响分析
8.3.1 土体的黏聚力c、内摩擦角φ
8.3.2 隧道与桩基水平位置关系
8.3.3 隧道埋深
8.4 施工方案优化设计
8.5 本章小结
第9章 盾构法及暗挖法施工的结论与展望
参考文献