本书针对京张高铁清华园隧道设计和施工过程中遇到的技术难点，详细阐述了城市核心区大直径盾构隧道的地层扰动规律、风险控制技术、结构设计方法、环保施工技术、防灾救援技术和智能建造技术等，提出了盾构隧道全预制拼装成套技术。旨在通过本书将清华园隧道建造过程关键技术创新与应用进行总结和推广，进一步推动城市密集区大直径盾构隧道工程的健康、有序、高效发展。

京张高铁是我国“八纵八横”高铁主干网中京兰通道的重要组成部分，是2022年北京冬奥会的重要交通基础配套设施，是实现京津冀一体化、交通强国的重要标志性工程，是百年京张铁路的传承线，它也是世界第一条智能高铁。1909年建成的京张铁路，是完全由中国人自主设计、建造、运营的第一条干线铁路，在中国铁路发展史上有重大意义，是中华民族痛定思痛后开始探索复兴之路的里程碑，也是中国探索进入工业文明的重要标志。2019年建成的京张高铁，是我国也是世界第一条智能化铁路，开启了我国智能铁路新时代，是我国铁路由落后追赶到超越引领的标志，是我国进入后工业文明的标志之一，也是中国铁路自强奋斗历程的里程碑。从1909年京张铁路建成到2019年京张高铁通车，从自主设计修建零的突破到世界最先进水平，从时速35 km到350 km，京张线见证了中国铁路的发展，也见证了中国综合国力的飞跃。
清华园隧道是京张高铁自北京北站出发后的第一座隧道，全长6 020 m，采用直径为1263 m的泥水盾构施工，为单洞双线隧道，设计时速120 km。清华园隧道作为京张高铁的控制性工程，是目前国内建成的位于城市核心区穿越重要建（构）筑物最多的大直径盾构隧道，也是世界上第一座实现了管片及内部结构全预制拼装的隧道，于2017年11月开工，2019年12月通车，创造了多项国内外纪录。
清华园隧道具有四大难点五大特点。其中四大难点包括：穿越建构筑物等级高，数量多，控制标准严格；穿越地层软硬不均，刀盘磨损严重；盾构超深埋始发超浅埋接收，施工风险高；隧道长、V形纵坡陡，防灾救援困难。五大特点包括：盾构直径大，盾构隧道管片外径122 m，内径111 m，是目前北京市盾构施工历史上直径最大的隧道；结构新，采取了全新的轨下结构形式和全预制拼装技术；施工智能，研发了可视化、智能化的管控平台，拉开了盾构隧道智能建造的序幕；施工速度快，大直径盾构平均每月进度指标达300 m，仅用一年的时间就完成了隧道全线贯通；建设意义重大，清华园隧道通车后，上部老京张铁路路基改造成京张铁路遗址公园，“缝合”了被割裂的城市空间，彻底消除了四道口、五道口等交叉道口对城市的影响，显著降低了铁路噪声和振动对居民的干扰，大幅度提升了城市环境品质。
围绕清华园隧道工程建设过程中遇到的关键技术难题，中铁设计集团联合经规院、铁科院、北京交大、西南交大、京张公司、中铁十四局等科研院所和高校，成立了课题攻关团队，开展了系统的理论、工艺、技术和装备研究，形成了京张高铁清华园隧道建造关键技术创新与应用，取得了以下创新成果：
（1）开发了城市核心区大直径盾构隧道安全绿色建造成套技术。建立了穿越风险源微沉降精准控制技术、盾构刀盘刀具磨损监测及主动常压换刀技术、盾构刀盘优化技术、盾构泥浆绿色处置技术。
（2）研发了大直径盾构隧道全预制拼装成套技术。首次研发和工厂化制造了预制拼装式轨下结构及其对应的附属沟槽，研发了管片及附属结构高精度拼装技术和工艺，研制了拼装机器人，制定了拼装质量控制标准，实现了管片及内部结构全预制拼装。
（3）创建了盾构隧道智能建造系统。开发了基于GIS、BIM+技术的智能管理系统，研发了大直径盾构施工全过程可视化沉降预测和盾构掘进参数调整技术，构建了盾构远程数据监控系统和智能分析预警云平台，提出了盾构隧道智能建造分级方法。
本书在课题研究成果的基础上，系统总结了京张高铁清华园隧道建造关键技术，内容丰富，创新点多，理论性强，实用性高。

第1章概述11.1工程概况11.2工程特点和难点31.3主要研究成果3第2章盾构隧道洞内轨下结构预制拼装技术122.1工程地质特性分析122.2盾构选型122.3盾构掘进参数选择与控制222.4小结34第3章城市繁华区大直径泥水盾构掘进地层扰动机理353.1盾构施工对周围土体的扰动特性353.2大直径盾构扰动应力场的监测验证383.3大直径盾构扰动应力场的数值仿真分析423.4小结52第4章大直径泥水平衡盾构超浅埋、超深埋始发接收技术544.1大直径泥水平衡盾构超浅埋始发接收技术544.2大直径泥水平衡盾构超深埋始发接收技术（深大竖井）734.3小结84第5章城市密集区大直径盾构施工风险主动控制技术855.1施工风险识别及风险分级体系构建855.2施工风险分解及主动控制技术995.3施工风险的应急保障措施1295.4施工风险工后评估149第6章城区大直径盾构隧道施工可视化技术1506.1京张高铁清华园隧道盾构施工全过程的可视化动态管理技术1506.2京张高铁清华园隧道系统可视化平台的构建1586.3小结16

吕刚，中铁工程设计咨询集团有限公司城交院总结构师，京张高速铁路隧道专业主管总结构师，八达岭长城站设计总体。长期从事隧道及地下工程设计和研究工作，先后主持完成了包西铁路通道包头至大保当段、张呼高速、京张高速等多条铁路的隧道设计工作；主持完成了铁道部时速160、200公里系列标准图的编制工作；承担了铁路总公司、中国中铁股份公司和中铁设计集团公司的多项隧道和地下工程科研攻关和业务建设任务。,赵勇，川藏铁路公司副总经理兼西藏发改委副主任，教授级高工，工学博士，铁路专业技术带头人，享受国务院特殊津贴专家，曾获第六届詹天佑铁道科学技术青年奖、第十届詹天佑铁道科学技术贡献奖、第十三届詹天佑铁道科技成就奖，共和国铁道楷模提名奖，全国优秀科技工作者。从事隧道与地下工程技术研究25年，先后获得国家科技进步奖1项、省部级奖20项，曾编著出版《高速铁路隧道》、《黄土隧道工程》等7部学术著作，其中《黄土隧道工程》入选2013年“三个一百”原创图书出版工程；撰写发表论文50多篇。,田四明，中国国家铁路集团工程设计鉴定中心隧道专业正高级工程师，铁路专业技术带头人，博士后工作站博士生导师。长期从事隧道与地下工程专业领域的勘察设计、科研及设计

本书系统总结了京张高铁清华园隧道建造关键技术，内容丰富，创新点多，理论性强，实用性高。