北京地鐵大興機(jī)場線被譽(yù)為北京市軌道交通建設(shè)新里程碑，其車輛最高時(shí)速可達(dá)每小時(shí)160 km，是北京市軌道交通十三五規(guī)劃中的一條骨干線路。北京地鐵大興機(jī)場線土建工程長度41��2 km，其中地下段長22��4 km，地下段中盾構(gòu)區(qū)間隧道長度14��8 km，共分為4個(gè)標(biāo)段，5個(gè)區(qū)間。項(xiàng)目依托的標(biāo)段為2號(hào)風(fēng)井~3號(hào)風(fēng)井區(qū)間，該區(qū)間是全線最長的盾構(gòu)區(qū)間，且相較于普通盾構(gòu)，大直徑盾構(gòu)刀盤直徑更大，扭矩更大，刀具磨損也更嚴(yán)重，換刀距離更難合理確定。另外，刀具檢修需要修建多個(gè)檢修豎井，這些豎井會(huì)為城市帶來短暫的擁堵。因此進(jìn)行大直徑土壓平衡盾構(gòu)機(jī)長距離穿越砂卵石地層的相關(guān)技術(shù)研究有著重要的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。

為保證工程順利實(shí)施及總結(jié)提升土壓平衡盾構(gòu)施工技術(shù)水平，在工程建設(shè)初期工程承建單位中鐵十四局集團(tuán)有限公司聯(lián)合中國礦業(yè)大學(xué)（北京）提出了北京地鐵新機(jī)場線長距離砂卵石地層盾構(gòu)施工技術(shù)課題，并在工程建設(shè)過程中進(jìn)行了數(shù)據(jù)收集、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場試驗(yàn)等科研工作，基于研究成果形成本書，主要內(nèi)容包括：

（1）長距離砂卵石地層土壓平衡盾構(gòu)刀具磨損研究。依托室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析等方法對(duì)土壓平衡盾構(gòu)在砂卵石地層中掘進(jìn)的磨損問題進(jìn)行研究。分析刀具磨損的機(jī)理，并對(duì)地層的特點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)影響地層磨蝕性的主要因素，最后提出復(fù)合地層刀具磨損量預(yù)測公式及刀具設(shè)計(jì)優(yōu)化的相關(guān)措施。

（2）長距離砂卵石地層盾構(gòu)渣土改良技術(shù)研究。分析不同渣土改良材料在砂卵石地層中的渣土改良效果，選取合適的配合比進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，確定最終應(yīng)用到工程中的配合比。

（3）盾構(gòu)穿越風(fēng)險(xiǎn)源施工技術(shù)及輔助措施研究。工程涉及多個(gè)不同類型的風(fēng)險(xiǎn)工程：連續(xù)下穿高壓塔、下穿既有線結(jié)構(gòu)、淺覆土段施工等。對(duì)施工過程中的盾構(gòu)施工技術(shù)及輔助措施進(jìn)行研究，保障盾構(gòu)穿越風(fēng)險(xiǎn)源時(shí)周圍環(huán)境及盾構(gòu)施工的安全。對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源的變形規(guī)律進(jìn)行分析，為后期優(yōu)化盾構(gòu)施工技術(shù)提供依據(jù)。

（4）盾構(gòu)管片上浮機(jī)理及控制技術(shù)研究。盾構(gòu)在砂卵石地層掘進(jìn)過程中會(huì)發(fā)生管片上浮的情況，會(huì)導(dǎo)致管片錯(cuò)臺(tái)，并影響后續(xù)線路運(yùn)營。因此對(duì)盾構(gòu)管片的上浮機(jī)理進(jìn)行研究，總結(jié)影響管片上浮的因素，提出上浮控制措施，保證盾構(gòu)隧道成型管片質(zhì)量。

（5）盾構(gòu)長距離掘進(jìn)運(yùn)輸方式研究。目前盾構(gòu)的運(yùn)輸方式還是以土斗運(yùn)輸為主，但由于工程距離長的特點(diǎn)，仍采用土斗運(yùn)輸?shù)姆绞揭呀?jīng)不能充分滿足盾構(gòu)掘進(jìn)的需要。對(duì)盾構(gòu)長距離掘進(jìn)運(yùn)輸方式進(jìn)行研究，總結(jié)新型運(yùn)輸方式的優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)應(yīng)用過程提出優(yōu)化。

以上研究構(gòu)成了本書的主要內(nèi)容，研究成果可為類似長距離砂卵石盾構(gòu)隧道的施工提供借鑒。本書在編著過程中參考了許多文獻(xiàn)資料，再次對(duì)各位作者表示衷心的感謝！由于編者水平有限，書中還存在諸多不足之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。