盾构掘进对邻近建筑物影响及控制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[浙江大学城市学院] 丁智，[浙江大学城市学院] 魏新江，[中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司] 吴勇 著

图书标签:

• 盾构掘进
• 邻近建筑物
• 影响评估
• 风险控制
• 工程安全
• 地下工程
• 沉降控制
• 结构安全
• 施工技术
• 城市建设

出版社： 中国建筑工业出版社

ISBN：9787112215324

版次：1

商品编码：12336368

包装：精装

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

页数：197

内容简介

本书采用理论研究、现场测试和工程实践相结合的方法对盾构掘进过程中对周边建筑的变形影响问题进行了系统分析。
本书共分为7章，主要内容包括：绪论，邻近不同基础建筑物盾构掘进沉降实测与分析，盾构隧道掘进引起的土体变形计算，盾构纵向掘进对邻近浅基础建筑物影响理论研究，盾构纵向掘进对邻近短桩基础建筑物影响理论研究，邻近建筑物盾构掘进引起的地表横向沉降预测等。
本书结构严谨，内容详实，通俗易懂，配有大量图表以及有限元计算所需编程，旨在帮助读者能够快速而深入了解盾构掘进过程中周边建筑变形计算与预测相关问题，培养读者解决盾构掘进过程中对周边环境影响问题的基本能力以及创新能力。
本书可作为土木工程，交通工程，道路工程等高等学校教师与学生的教学参考书，亦可作为相关领域的技术人员提供参考。

目录

第1章 绪论
1.1 引言
1.2 土压平衡盾构施工原理
1.3 盾构掘进引起的土体变形研究现状
1.3.1 经验公式法
1.3.2 理论分析法
1.3.3 数值仿真法
1.3.4 模型试验法
1.3.5 现场实测法
1.4 盾构掘进对邻近建筑物影响研究现状
1.4.1 理论分析法
1.4.2 数值仿真法
1.4.3 现场实测法
1.5 现有研究的不足之处
1.6 本书的主要研究内容

第2章 邻近不同基础建筑物盾构掘进沉降实测与分析
2.1 引言
2.2 工程概况
2.2.1 工程介绍
2.2.2 水文地质条件
2.3 现场测试方案
2.3.1 测试方法
2.3.2 测点布置
2.4 实测结果分析
2.4.1 实测地面沉降曲线分析
2.4.2 实测不同基础建筑物沉降曲线分析
2.5 本章小结

第3章 盾构隧道掘进引起的土体变形计算
3.1 引言
3.2 汇源法（镜像法）原理
3.3 考虑施工影响因素的汇源法
3.3.1 开挖面失衡引起的土体变形计算
3.3.2 盾尾空隙引起的土体变形计算
3.3.3 盾尾注浆引起的土体变形计算
3.4 改进的Sagaseta计算公式
3.4.1 对Sagaseta公式的改进
3.4.2 算例验证
3.5 本章小结

第4章 盾构纵向掘进对邻近浅基础建筑物影响研究
4.1 引言
4.2 基于弹性地基梁协同作用模型理论研究
4.2.1 计算模型的建立
4.2.2 理论结果分析
4.2.3 各种因素对建筑物附加应力的影响
4.3 基于弹性地基剪弯梁协同作用模型理论研究
4.3.1 计算模型的建立
4.3.2 建筑物的附加应力
4.3.3 算例计算及分析
4.4 本章小结

第5章 盾构纵向掘进对邻近短桩基础建筑物影响研究
5.1 引言
5.2 基于弹性地基梁协同作用模型理论研究
5.2.1 计算模型的建立
5.2.2 理论分析
5.2.3 不同因素对建筑物附加应力的影响
5.3 基于弹性地基剪弯梁协同作用模型理论研究
5.3.1 计算模型的建立
5.3.2 算例计算及分析
5.4 本章小结

第6章 双线盾构掘进对邻近建筑物影响及控制标准研究
6.1 引言
6.2 双线盾构掘进对邻近浅基础建筑物影响研究
6.2.1 共同作用力学模型的建立
6.2.2 计算条件
6.2.3 实例计算分析
6.3 双线盾构掘进对邻近浅基础框架建筑物影响研究
6.3.1 共同作用力学模型的建立
6.3.2 计算条件
6.3.3 实例计算分析
6.4 双圆盾构掘进对邻近浅基础框架建筑物影响研究
6.4.1 共同作用力学模型的建立
6.4.2 计算条件
6.4.3 实例计算分析
6.5 建筑物变形控制标准研究
6.5.1 建筑物损坏风险评估
6.5.2 建筑物沉降控制标准
6.6 本章小结

第7章 邻近建筑物盾构掘进引起的地表横向沉降预测
7.1 引言
7.2 前期数值研究成果
7.2.1 模型建立
7.2.2 地面沉降分析
7.3 邻近浅基础建筑物工况下地表横向沉降预测
7.3.1 塞型分布曲线
7.3.2 偏态分布曲线
7.4 邻近建筑物盾构掘进安全评估可视化软件开发
7.4.1 沉降槽宽度参数法评价标准
7.4.2 可视化影响系统的实现
7.5 本章小结

第8章 邻近建（构）筑物盾构施工控制技术
8.1 引言
8.2 案例1：杭州地铁某盾构区间隧道下穿桥桩
8.2.1 工程概况
8.2.2 相关技术措施
8.2.3 磨桩过河施工控制技术分析
8.3 案例2：南昌某盾构区间隧道下穿凤凰花园西区
8.3.1 工程概况
8.3.2 注浆加固及应急预案
8.3.3 施工控制技术分析
8.4 案例3：宁波某盾构区间隧道下穿重要文物
8.4.1 工程概况
8.4.2 监测点布置
8.4.3 下穿文物监测数据分析
8.4.4 区间监测数据反分析
8.5 本章小结
参考文献

机械工程新视野：从微观结构到宏观系统 本书旨在为机械工程领域的读者提供一个全面而深入的视角，探索机械工程如何从微观的材料科学到宏观的系统设计，影响并塑造我们所处的世界。我们将从基础理论出发，逐步深入到复杂的应用领域，展现机械工程在现代科技发展中的核心作用。 第一部分：材料的本质与性能 我们首先将目光投向构成机械系统的基石——材料。本部分将深入探讨不同材料的微观结构、晶体学特性以及这些微观层面的差异如何宏观地影响材料的宏观性能。 晶体结构与性能关联： 深入解析金属、陶瓷、聚合物等常见工程材料的晶体结构，例如面心立方 (FCC)、体心立方 (BCC) 和六方密排 (HCP) 等。我们将详细阐述原子排列方式、位错理论以及这些微观缺陷如何影响材料的强度、塑性、韧性、硬度等关键力学性能。例如，我们将分析位错在塑性变形中的运动机制，以及如何通过合金化、热处理等手段来调控位错密度和运动，从而提升材料的力学性能。 相变与热处理： 聚焦于材料的相变现象，如固态相变、熔化和凝固。我们将详细介绍铁碳合金中不同相（铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体等）的形成机理、组织特点及其对材料性能的影响。在此基础上，我们将深入探讨各种热处理工艺，包括退火、正火、淬火、回火等，以及它们如何通过改变材料的微观组织来获得期望的性能。例如，我们会讨论淬火-回火钢的强韧化机理，以及不同回火温度对材料硬度和韧性的影响。 表面工程与强化： 探讨如何通过改变材料表面性质来提升其整体性能。我们将介绍各种表面工程技术，如渗氮、渗碳、化学气相沉积 (CVD)、物理气相沉积 (PVD) 等，以及这些工艺如何通过改变表面化学成分、微观结构或形成硬质涂层来提高材料的耐磨性、耐腐蚀性、抗疲劳性等。同时，我们也将讨论机械表面处理技术，如喷砂、抛丸等，它们如何通过引入残余压应力来提高材料的疲劳寿命。 先进材料探索： 简要介绍一些前沿的工程材料，如复合材料（碳纤维增强聚合物、陶瓷基复合材料）、纳米材料（碳纳米管、石墨烯）以及智能材料（形状记忆合金、压电材料）。我们将阐述这些材料独特的微观结构赋予它们的优异性能，以及它们在航空航天、能源、生物医学等领域的潜在应用。 第二部分：机械系统设计与优化 在理解了材料的特性之后，本部分将着眼于如何将这些材料有效地组织起来，设计出高效、可靠的机械系统。我们将从基本的设计原理出发，探讨系统集成、动力学分析和性能优化等关键环节。 机构学与动力学基础： 深入分析各种基本机械机构（连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、液压与气动系统等）的运动学和动力学特性。我们将运用拉格朗日方程、牛顿-欧拉方程等理论，对复杂机械系统的运动轨迹、速度、加速度以及受力进行精确的分析。例如，我们会详细推导多连杆机构的运动方程，并分析其运动规律。 振动与噪声控制： 探讨机械系统在运行过程中产生的振动和噪声问题，以及如何进行有效控制。我们将介绍单自由度和多自由度系统的振动模态分析、频率响应分析，以及阻尼、隔振、吸声等主动和被动控制技术。例如，我们会讨论如何通过改变系统的刚度和质量分布来调整其固有频率，从而避免共振。 可靠性工程与故障分析： 强调机械系统在长期运行中的可靠性问题。我们将介绍各种失效模式（疲劳、蠕变、磨损、腐蚀等）的机理，并探讨如何运用统计学方法（如威布尔分布）进行寿命预测。同时，我们将介绍故障树分析 (FTA)、失效模式与影响及危害性分析 (FMEA) 等系统性的故障分析工具，帮助设计者在早期阶段识别潜在风险并采取预防措施。 人机工程学在设计中的应用： 关注机械系统与使用者之间的交互，确保设计的便利性、安全性和舒适性。我们将探讨人体尺寸、运动能力、认知能力等因素如何影响产品设计，例如工作台的高度、控制器的布局、显示界面的设计等，旨在提升用户体验和工作效率。 仿真技术与虚拟设计： 介绍现代计算机辅助工程 (CAE) 工具在机械系统设计中的广泛应用。我们将讨论有限元分析 (FEA) 在应力、应变、热应力分析中的作用，计算流体动力学 (CFD) 在流体流动和传热分析中的应用，以及多体动力学 (MBD) 在复杂机构和车辆动力学分析中的优势。通过仿真，可以在物理样机制造前对设计进行评估和优化，大大缩短研发周期并降低成本。 第三部分：现代工程挑战与机械工程的解决方案 本部分将聚焦于当前社会面临的一些重大工程挑战，并阐述机械工程在其中扮演的关键角色，以及如何通过创新性的解决方案来应对这些挑战。 能源工程与可持续发展： 探讨机械工程在新能源技术开发中的贡献，例如风力涡轮机的设计与优化，太阳能集热器和光伏发电系统的机械结构设计，以及地热能、潮汐能等可再生能源的开发利用。我们将分析能量转换效率、材料选择、系统可靠性等关键问题。此外，我们还将关注节能技术，如高效电机、智能供热系统等，以及如何通过机械设计降低能源消耗。 生物医学工程中的机械原理： 深入探讨机械工程原理在医疗器械、假肢、生物相容性材料以及组织工程等领域的应用。我们将分析人体骨骼、肌肉等结构的力学特性，以及如何设计出能够模仿这些特性的医疗设备。例如，我们将讨论人工关节的材料选择、运动学设计以及长期使用的可靠性问题。 智能制造与自动化： 关注工业4.0时代下，机械工程如何驱动制造业的智能化转型。我们将探讨机器人技术、自动化生产线的设计与集成，以及数字孪生、物联网 (IoT) 等技术在生产过程监控和优化中的应用。例如，我们会分析工业机器人的运动控制、路径规划以及与人类工人的协同作业。 环境保护与污染治理： 审视机械工程在解决环境问题中的责任，例如污染控制设备的设计（脱硫脱硝装置、废水处理系统），以及资源回收利用技术（废弃物破碎、分选、再利用设备的机械设计）。我们将分析提高效率、降低能耗和二次污染的设计策略。 交通运输系统的优化： 关注航空、航天、汽车、高速铁路等交通运输系统的机械工程挑战。我们将探讨提高燃油效率、降低排放、提升安全性和舒适性的设计方案。例如，我们会分析空气动力学在汽车设计中的应用，以及轻量化材料在航空器制造中的重要性。 本书力求通过理论与实践的结合，理论的深入阐述与前沿应用的广泛介绍，为读者提供一个关于机械工程的宏大叙事。我们相信，通过理解机械工程从基础原理到复杂系统的完整链条，读者将能够更好地把握现代科技的发展脉搏，并为解决未来世界的工程挑战贡献智慧和力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书在“控制技术”这个章节的处理上，给我留下了非常深刻的“失望”。我原本以为会看到一系列切实可行、具有操作性的控制方案，比如针对不同影响程度和不同建筑类型的加固和监测方法。然而，书中介绍的更多是宏观的原则和理念，比如“加强监测”、“优化设计”、“合理施工”。具体到如何监测？监测什么指标？什么样的设计优化是有效的？具体的施工措施有哪些？这些细枝末节的内容，这本书几乎没有涉及。我希望能看到一些详细的案例分析，例如某个具体工程中，盾构掘进导致附近某栋老旧居民楼出现裂缝，然后项目方是如何采取措施进行加固和修复的，整个过程中的数据、决策过程、最终效果等等。可惜，这本书在这方面显得非常单薄。

评分☆☆☆☆☆

我对书中关于“风险评估”部分的描述感到有些不足。虽然书中提到了风险评估的重要性，并且列举了一些可能存在的风险点，但对于如何量化这些风险，如何进行科学的预测，以及如何基于风险评估结果制定相应的应对策略，并没有给出详细的指导。例如，书中提到“建筑物本身的地质条件和结构安全性是影响风险的重要因素”，但并没有提供一个清晰的框架来评估不同建筑物的脆弱程度，以及如何将这种评估结果与盾构掘进可能产生的变形量相结合，从而得出具体的风险等级。这种“纸上谈兵”式的风险评估，对于一线工程师来说，很难直接转化为可操作的风险管理措施。

评分☆☆☆☆☆

这本书在“环境影响”的讨论上，似乎有些跑偏。它更多地关注了盾构掘进过程中的噪声、振动等对周边环境的直接物理影响，这部分内容确实有一定的参考价值。但是，作为一本以“建筑物影响”为主题的书籍，其核心关注点应该是建筑物本身可能承受的结构性损伤和变形。而书中对于建筑物的沉降、倾斜、开裂等问题的分析，要么过于基础，要么就回避了最关键的量化数据。我期望的是，能够通过这本书了解不同地层条件下，盾构掘进导致不同类型建筑物（如多层住宅、高层建筑、地下室等）发生变形的规律，以及这种变形可能带来的具体危害，而不是仅仅停留在对环境噪声的泛泛而谈。

评分☆☆☆☆☆

我注意到书中在描述“监测技术”时，虽然列举了一些常见的监测手段，例如沉降监测、倾斜监测、裂缝监测等，但对于这些监测手段的精度、布设方案、数据处理方法以及如何利用监测数据进行预警和反馈控制，并没有进行深入的探讨。例如，当监测到建筑物出现一定程度的沉降时，应该如何判断其是否超出了安全范围？采取什么样的应急措施？监测数据的时效性如何保证？书中给出的答案是“加强监测”，但这对于如何“加强”并没有给出任何实质性的指导。对于一个希望通过监测来有效控制风险的读者来说，这本书在这方面显得远远不够。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书在理论框架的搭建上还是下了一些功夫的，它系统地梳理了盾构掘进可能对周围环境产生影响的各种因素，从地层性质、地下水状况，到盾构机的掘进参数、施工组织等等，都进行了较为全面的列举。这为理解问题的复杂性提供了一个基础的认识。然而，这种梳理更多的是一种“知道是什么”，而没有深入到“为什么会这样”以及“如何解决”。比如，书中提到了“土体失稳”会导致建筑物沉降，但并没有详细阐述在何种地质条件下、何种掘进参数下，土体失稳的可能性最大，以及其发生的力学机制。这种缺乏深入分析和具体数据支撑的内容，让这本书在实际应用层面显得不够接地气。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书给我一种“眼高手低”的感觉。它试图构建一个关于盾构掘进影响及控制技术的宏大框架，在理论层面进行了一些概述，但却在最关键的、最能体现其价值的“影响分析”和“控制技术”的实际操作层面，表现得相当薄弱。大量的背景介绍和理论铺垫，并没有真正解决我作为一名潜在实践者所面临的核心问题：如何量化影响、如何精准控制。我期望的是一本能够指导实践、提供具体解决方案的书籍，而这本书更多地停留在“知道有什么”的层面，而未能深入到“如何做”的层面。

评分☆☆☆☆☆

我对书中关于“新技术的应用”部分感到有些失望。这本书似乎侧重于介绍一些较为传统和成熟的盾构掘进技术，而对于近年来涌现的一些新型的、能够更有效地控制建筑物变形的技术，例如微盾构技术、超前注浆技术在控制沉降方面的最新进展、或者一些智能化的监测和预警系统，提及得非常少。我原本希望这本书能为我提供一些前沿的、具有创新性的技术思路，但遗憾的是，它更像是一本回顾性的著作，对于未来技术发展趋势的描绘显得力不从心。

评分☆☆☆☆☆

这本书在“理论分析”部分，虽然引用了一些力学公式和概念，试图从理论上解释盾构掘进对土体的扰动以及由此引起的上覆土体变形。然而，这些理论分析往往显得比较孤立，缺乏与实际工程的紧密联系。例如，书中提到了一些土力学模型，但并没有说明这些模型在实际工程中的适用范围和局限性，也没有给出如何根据实际地质条件来选择和修正这些模型。此外，书中对于复杂地质条件下的理论分析，例如黏土、砂土、卵石等不同土体性质对变形影响的差异化分析，显得较为薄弱。

评分☆☆☆☆☆

这本书在“案例研究”部分，可以说是少得可怜，而且即使有提及，也显得非常笼统，缺乏深入的细节。我特别想看到一些详细的、能够体现“控制技术”有效性的真实案例。比如，某个工程中，由于采用了某种特殊的衬砌结构或者注浆加固技术，成功地将盾构掘进对邻近建筑物的沉降控制在了极小的范围内。书中对于这些成功案例的描述，往往只是简单地陈述“采用了某某技术，效果良好”，但关于技术的具体实施细节、参数设置、监测数据以及技术背后的科学原理，都付之阙如。这种“知其然，不知其所以然”的案例介绍，很难让读者真正掌握其中的精髓。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受就是，它几乎完全回避了核心问题——盾构掘进到底会对周围的建筑物造成多大的影响？书里充斥着大量的背景介绍，比如盾构机的发展历史，不同类型盾构机的技术参数，还有对一般性地质条件的描述。这些内容固然有其价值，但对于我这个想要了解具体影响的读者来说，却显得牛头不对马嘴。我期待的是关于沉降、倾斜、开裂等具体破坏形式的详细分析，例如不同地层条件下，沉降量和裂缝宽度会达到什么程度？在不同荷载作用下（比如交通荷载、房屋自重），对已有建筑物的附加应力会如何叠加？书中对于这些关键问题的探讨，要么过于笼统，要么就用一些模糊的语言带过，让人感觉像是在看一本理论教科书，却疏忽了最实用的部分。