本书是结合北京首次采用盾构法施工地铁隧道的系统研究成果撰写，内容从研究和工程应用的角度，对构法技术在北京应用，从工程设计、构件制造、工程施工、工程监测和测量等方面进行详尽的介绍，并进行有价值的创新和探索，可供从事地下工程设计、施工、监理和建设管理的工程技术人员参考。

自2003年盾构隧道技术第一次应用于北京地铁5号线雍和宫站—北新桥站区间盾构试验段工程并获得成功后，北京地铁采用盾构法施工的区间隧道比例超过60%，盾构隧道设计与施工技术在北京得到了广泛的推广应用，对北京城市轨道交通工程建设、实现快速安全的施工起到至关重要的作用。
北京地铁5号线盾构试验段工程作为盾构隧道技术在北京应用具有里程碑的意义，这是北京第一次研究和尝试应用盾构法施工地铁区间隧道。在此之前，北京地铁的区间隧道都是采用明挖法和矿山法（浅埋暗挖法）施工，尽管这两种工法在北京地铁早期的建设中起到了至关重要的作用，但随着城市的发展和城市中心区轨道交通线网分布的加密，城市环境已经不再接受开膛破肚的明挖法，矿山法施工的低作业效率、地面沉降以及施工安全等问题也使其应用受到了限制，因此，对于先进、快捷的盾构法施工在北京地铁隧道建设中的讨论应运而生。在经历了国内和国际学术交流、工程方案设计研究、派员到国内外学习培训以及报请市政府批准等过程后，在北京市各政府主管部门、建设单位的支持下，在北京城建集团领导的推动下，力排众议，终于在1999年底启动了北京地铁5号线盾构试验段工程，全面开展了覆盖设计、施工、构件制造、试验监测和工程测量等多环节的系统性研究工作。通过努力，试验段工程和各项研究工作均取得了圆满成功，形成并掌握了整套关键技术，为北京地铁全面推广盾构隧道技术奠定了坚实的基础。
经过十余年的不断应用、不断研究和技术发展，盾构隧道技术已经成为北京乃至全国地铁普遍采用的技术。
本书的主要内容，是对北京首次全面开展的地铁盾构隧道综合技术研究成果的进一步提炼，其中的主要技术内容来自于作者和研究团队亲身实践和工程测试，并且得到了大量工程实际应用的检验。希望本书能够对从事地下结构设计、施工、建设管理、教学等方面的专业技术工作者有所裨益。
应该指明的是，我们的研究工作和成果是一个团队共同努力、共同参与的结果，团队主要单位和人员如下：
北京地铁总公司：谢正光、邵为民等组成的团队，对于推动北京地铁5号线盾构法以及盾构试验段工程的确立等方面起到了重要作用。
北京首创集团：李跃宗、夏永德、成树全等组成的建设管理团队，首创集团是当时工程的建设管理方。
北京城建集团：刘国琦、杜文库等组成的试验段工程项目建设和试验段项目领导团队，北京城建集团是试验段工程项目的施工总包单位。
北京城建设计发展集团：杨秀仁、黄美群、陈曦、鲁卫东、余乐、李泽光、李松梅等多人组成的设计研究团队，北京城建设计发展集团（原北京城建设计研究院）是北京地铁5号线工程的设计总体单位和试验段工程的设计单位。
北京城建盾构基础公司：朱建春、华东、王海、恽军等多人组成的施工技术研究团队，北京城建盾构公司是试验段工程的施工单位。
北京城建构件厂：韩先福、汪恭胜、刘宁等多人组成的构件制造研究团队。
西南交通大学：何川、林刚等组成的室内模型试验团队。
北京交通大学：王哲、张弥等组成的室内构件试验团队。
北京城建勘察测绘设计研究院：秦长利、方成等组成的工程监测和测量研究团队。
北京城建工程研究院：韩继峰等人组成的现场结构监测团队。
在此，对以上单位和工作人员在完成北京地铁5号线盾构试验段工程研究，以及对本书涉及的研究成果贡献方面作出的努力表示衷心感谢！
限于作者的水平，书中肯定还有写的不到位的地方，甚至可能还存在一些错误，希望广大读者批评指正。

第1章绪论1

11项目和技术背景1

12盾构法技术应用于北京地区的关键技术研究2

13研究工作的主要成果和效益3

第2章盾构隧道结构设计9

21国内外的盾构隧道设计研究现状9

22盾构隧道设计研究的技术路线和研究内容13

23试验段盾构隧道的初步计算14

24盾构隧道支护结构的现场试验25

25盾构隧道的模型试验32

26管片接头刚度试验研究37

27盾构管片内力的修正计算40

28主要结论49

第3章预制混凝土盾构管片生产技术50

31概述50

32管片高性能混凝土的研制51

33计算机自动控制混凝土蒸养系统的开发56

34盾构管片生产工艺60

35试验段管片生产64

第4章盾构隧道施工技术66

41盾构始发技术66

42盾构隧道开挖面稳定措施79

43盾构管片拼装技术92

44盾构隧道地表沉降控制技术100

45盾构隧道壁后注浆技术118

第5章盾构隧道施工监测与测量技术128

51盾构隧道施工监测技术128

52盾构隧道施工测量技术138


附件一：地铁5号线工程中的管片环向接头弯曲变形特性试验研究151

附件二：预制盾构管片质量检验评定标准228

参考文献243

编后244

杨秀仁，男，1964年11月出生，天津市人，西南交通大学主修隧道及地下铁道专业，北京交通大学主修道路与铁道工程专业。从事城市轨道交通工程设计和科研工作29年，现为北京城建设计发展集团总工程师，北京市轨道结构工程技术研究中心主任，教授级高级工程师，享受国务院政府特殊津贴专家，北京市有突出贡献的科学、技术、管理专家，北京市百千万人才，首都劳动奖章获得者。
获授权国家发明和实用新型专利35项，获国家及省部级科技进步和优秀设计奖励30余项，核心期刊发表学术论文30篇。国标《地铁设计规范》的主编人之一，国标《盾构隧道设计规范》主编，北京市地方标准《城市轨道交通工程设计规范》主编，共主编和参编国家标准和地方标准15部。近年来主持开展了多项城市轨道交通科研攻关项目，其中包括基于BIM技术的“城市轨道交通三维辅助设计系统（RIM）开发”等。
主要社会兼职有住建部城市轨道交通质量安全专家委员会委员，中国土木工程学会常务理事，土木学会城市轨道交通工作委员会副主任，中国建筑业协会深基础施工分会副理事长，中国城市轨道交通学会专家委员会委员，中国勘察设计协会市政分会城市轨道交通发展委员会主任，西南交通大学、北京交通大学、北京工业大学、北京建筑大学兼职教授，上海市科技委委员等。

本书的主要内容，是对北京首次全面开展的地铁盾构隧道综合技术研究成果的进一步提炼，其中的主要技术内容来自于作者和研究团队亲身实践和工程测试，并且得到了大量工程实际应用的检验。