
前 言
这本书兑现了一个承诺,抚平了我心中的焦虑。近年来每当空闲时我总感到如芒在背,隐隐有欠债未还的不安。2017 年我应邀在“隧道及地下工程大讲堂”微信公众号做了“盾构隧道施工关键技术与工程案例”讲座。讲座中我承诺还要就盾构工作压力选取、仓内带压动火、饱和带压换刀、常压换刀技术应用心得等内容开展第二期讲座,由于种种原因未能兑现。伴随时间的流逝,我内心的不安日渐增加。三年来我一刻也不曾忘记自己的承诺,不遗余力积累素材,研究、思考相关问题。而今这本书的出版也许能够缓释我内心轻诺之隐忧。
这本书没有高深的理论,适合土木工程师作为工具书参考。隧道施工技术属于自然科学体系下的应用技术范畴,工程师解决问题要把复杂问题简单化。本书内容摒弃复杂的计算和深奥的理论分析,写作方式为提出工程问题、分析产生问题原因、结合工程案例讲解经验得失,形成技术结论。“表达简洁易懂、教训客观呈现、经验可以复制”是本书的特点。
本书共 21 章,内容涵盖盾构的始发到达、空推、软硬不均地层、硬岩地层、小半径曲线、易结泥饼地层掘进、盾体旋转、地层涌水、有害气体防治、盾构工作压力选择、盾构切桩、饱和带压进仓、仓内高压动火、渣土垂直提升与资源化利用等。结合大量工程案例,详细阐述异常工程问题的特征,并针对性地分析问题产生的原因,提出了解决上述问题的方案与措施。
这本书汇聚了中铁隧道局集团有限公司(简称“中铁隧道局”)工程技术人员集体智慧。中铁隧道局是我国隧道与地下工程的领军企业,拥有盾构及掘进技术国家重点实验室,在盾构技术方面积累了丰富的经验与教训。本书参编人员涵盖了从事科学研究、装备制造、施工技术等方面的一线工程师,文字或许不工,经验应当宝贵。
这本书播种了一个希望,希望充当垫脚石。近年来隧道事业蓬勃发展,经验不足导致盾构工程事故频发。本书通过21章内容,全面梳理总结了盾构施工可能遇到的主要工程问题,虽属一家之言,却也做到了知无不言、言无不尽,希望能起到航标警示作用。让后来者站在前人的肩膀上审视问题,从前人的脚印中取精华、弃糟粕。
本书系“面向挑战的隧道及地下工程”系列丛书之一。丛书由中铁隧道局组织编写,总工程师洪开荣担任总主编,依托中铁隧道局承担的重、大、艰、险工程项目以及
重大科技攻关项目,系统梳理总结隧道及地下工程领域的建设关键理论、创新技术与发展成果。
本册主编郭卫社,副主编高攀、冯欢欢,具体编写分工:高攀、张迅、韩丹编写第 1 ~ 3 章;陈艺升、高攀、李建宁编写第 4 章;李建宁、陈艺升、何列编写第 5、9、14 章;陈玉林、李政编写第 6 章;张兵、王百泉编写第 7、8、21 章;何列、张迅编写第 10 章;李沿宗、韩丹、谢有才编写第 11、12、13 章;冯欢欢、王百泉编写第 15、16 章;吴建宏、花煜编写第 17 章;王百泉、李荆、谢韬编写 18、19、20 章。本书由中铁工程装备集团张宁川教授级高工、天津大学张稳军教授、中铁隧道局干昆荣教授级高工主审。编写过程得到了许多现场技术干部的支持和帮助,在此向他们致以诚挚的感谢。
尽管付出了极大的努力,但盾构施工是一个复杂而具体的生产过程,加之时间仓促、水平有限,疏误难免,希望专家和读者批评指正。