本书对盾构隧道的横向与纵向力学性能关键参数及其影响因素进行了研究，得到了盾构隧道关键结构力学参数的计算方法；基于盾构隧道的结构力学特性，结合现场调研分析，阐明了盾构隧道的典型劣损机理及其规律；从增强结构韧性的角度对盾构隧道提出了防控优化设计方法，从减小外部工程活动影响的角度提出了钢管护壁钻孔灌注桩微扰动施工技术，并对盾构隧道变形恢复注浆技术进行了研究与展望。本书既注重理论的科学性，同时兼顾技术的可行性，可为地铁盾构领域的硕、博研究生及科技人员提供参考。

随着城市化进程的发展和居民出行要求的提高，城市交通拥堵问题日趋严重，给城市经济发展带来了不利影响。“交通强国”发展战略将“坚持绿色交通发展”与“破解城市交通拥堵”作为两个战略重点，国家“十四五”规划提出“加快建设交通强国”，推进城市群都市圈交通一体化，有序推进城市轨道交通发展。当前形势下发展城市轨道交通成为解决城市交通拥堵、实现“双碳”目标的关键。城市轨道交通在引导城市布局、实现城市环境和交通综合治理、引导城市走可持续发展等方面作用显著，因此近20年来地铁建设得到了大力发展。
盾构隧道作为地铁的重要基础设施结构，其构造具有显著特性，如由预制管片通过螺栓连接而成；结构为细长管状结构，由此决定了盾构隧道的横向与纵向结构力学性能与整体现浇的圆管结构力学性能截然不同，隧道结构的劣损破坏也具有特殊性。盾构隧道所处环境的特殊性，导致其建成后受到众多紧邻工程活动的影响，如基坑开挖、桩基施工、地表加载等。基于地铁建设速度的递增性，盾构隧道进入“老龄化”的速度也是递增的，因此盾构隧道的劣损防控需求也越来越大。
本书共7章。各章概况如下：第1章介绍了盾构隧道劣损防控面临的挑战。第2章研究了盾构隧道的横向力学特性，分析了盾构隧道纵缝接头性能，并建立了盾构隧道横向刚度有效率与纵缝接头刚度的关系，在此基础上分析了盾构隧道横向刚度有效率的影响因素。第3章研究了盾构隧道的纵向力学性能，提出了根据环缝接头拉伸刚度计算盾构隧道纵向刚度的理论公式，并通过设计
盾构隧道模型盾构隧道对纵向刚度计算方法进行了验证；开展环缝接头拉伸刚度足尺试验，得到了珠三角地区常规单洞单线盾构隧道的纵向刚度取值；同时分析了残余顶推力与螺栓预紧力对盾构隧道纵向刚度的影响。第4章根据现场调研分析，对盾构隧道发生横断面变形与纵向挠曲变形诱发的盾构隧道劣损进行了总结；探明了地表加载作用下盾构隧道横断面变形超限机理，总结了软土地层中地铁线路差异沉降规律与特性，对砂土地层中盾构隧道沉降特性进行了分析，并通过模型试验对砂土地层隧道沉降影响进行了模拟。第5章提出了盾构隧道结构韧性提升设计，主要包括纵缝接头优化、盾构隧道横断面形状优化、盾构隧道纵向刚度提升、盾构隧道接头破损与渗漏水防控等相关设计措施。第6章提出盾构隧道近距离钢管护壁钻孔灌注桩微扰动施工技术，分析了护壁钢管旋压施工过程中的挤土效应预测，并通过工程案例进行了验证分析，案例实施表明，钢管护壁钻孔灌注桩微扰动施工技术对解决钻孔桩施工导致地层损失问题效果良好。第7章对当前的盾构隧道变形整治技术进行了总结，并对当前的盾构隧道变形恢复注浆技术进行了探索，提出了盾构隧道变形恢复注浆相关建议。
本书既有作者研究成果的总结，同时也有对相关问题进行的思考，希望相关成果对同行的设计、施工、运维人员及科研人员有一定的参考作用，为我国地铁隧道维养理念转变、健康保障机制完善与服役寿命延长等发挥一定的作用。
鉴于作者的水平，书中难免存在疏漏与不足之处，敬请广大读者批评指正，后面也将结合作者在本方向的相关研究成果，对本书进行持续修订与完善。

第1章绪论1.1盾构隧道劣损防控背景1.2运营期盾构隧道劣损影响1.3盾构隧道劣损防控面临的挑战1.4盾构隧道劣损防控总体思路第2章盾构隧道横向力学性能2.1盾构隧道横向力学模型2.2盾构隧道纵缝接头抗弯刚度分析2.3通缝拼装盾构隧道横向刚度有效率2.4横向刚度有效率影响因素分析2.5盾构隧道的计算半径取值分析2.6本章小结第3章盾构隧道纵向力学性能3.1盾构隧道纵向刚度概述3.2盾构隧道纵向刚度理论计算方法3.3盾构隧道纵向刚度模型试验验证3.4基于螺栓拉伸刚度的地铁盾构隧道纵向刚度计算3.5残余顶推力对盾构隧道纵向刚度影响分析3.6螺栓预紧力对盾构隧道纵向刚度影响分析3.7本章小结第4章盾构隧道劣损特性4.1盾构隧道结构劣损形式4.2上部加载影响下盾构隧道结构劣损特性4.3软土地层运营期盾构隧道纵向不均匀沉降特性4.4砂性土地层盾构隧道沉降特性分析4.5本章小结第5章地

黄大维，博士毕业于同济大学，2016年进入华东交通大学工作，现为副教授，华东交通大学土木建筑学院铁道工程研究所副所长，入选江西省“青年井冈学者”。主持国家基金面上项目、国家基金青年项目、江西省科技青年基金重点项目及江西省教育厅项目各1项，参与国家基金项目6项。主持获江西省科技进步三等奖1项，参与获教育部科技进步二等奖、城市轨道交通科技进步一等奖各1项。发表中英文论文近40篇；申报发明专利50余项；获批软件著作权2项。

本书将盾构隧道技术与工程实践相结合，具有较高的理论水平和实用价值：

（1）揭示了地表堆载作用下隧道上覆土被动土拱效应形成机制与影响因素，阐明了工程活动影响下隧道荷变劣损机理，提出了考虑隧道与地层相互作用的隧道响应评估分析计算方法；


（2）探明了隧道近距离钻孔灌注桩钢管护壁施工扰动机理，提出了桩板结构上跨隧道与振动冲击减振隔振等隧道劣损管控关键技术；


（3）提出了基于弯矩最小化的隧道横断面设计方法，研发了隧道纵向刚柔谐和优化技术，形成了管片接头优化设计等隧道劣损抗力提升技术。