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本书结合上海市轨道交通14号线静安寺站工程设计实践经验和科研攻关成果编写而成。全书共7章，包括：绪论、软土地区车站非开挖施工方法的适用性研究、矩形顶管法车站建筑形式研究、大断面顶管管节设计关键技术研究、矩形顶管法车站系列实施技术研究、矩形顶管法车站结构抗震安全性研究、示范工程应用和实施效果。本书内容全面，结合工程实例，全面阐述了软土地区矩形顶管法建设地铁车站的设计分析、施工技术和实施效果，具有较高的指导性和可操作性。本书可供地铁和城市地下空间等领域的教学和科研人员参考使用。
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序前言第1章绪论第2章软土地区车站非开挖施工方法的适用性研究2.1非开挖施工方法的发展及研究现状2.1.1暗挖法2.1.2管幕法2.1.3盾构法2.1.4顶管法2.1.5其他非开挖工法2.2上海市轨道交通的非开挖探索2.3各类暗挖工法的适应性分析2.3.1静安寺车站暗挖法施工段2.3.2各类工法的综合比较2.3.3盾构法与顶管法比选2.3.4盾构管片结构与复合顶管结构形式比选第3章矩形顶管法车站建筑形式研究3.1车站设计客流及建筑组成3.2顶管暗挖段长度的确定3.3站台宽度的确定3.4站台通道断面的确定3.5车站分层平面设计研究3.5.1站厅层（地下一层）设计3.5.2设备层（地下二层）设计3.5.3站台层（地下三层）设计3.6顶管暗挖段建筑竖向设计研究3.7车站防灾设计研究3.7.1防火分区3.7.2防烟分区3.7.3消防分区3.7.4人防分区3.7.5防涝处理3.8换乘方式研究第4章大断面顶管管节设计关键技术研究4.1大断面顶管结构断面设计及材料选择4.1.1横断面宽度和高度4.1.2管节材料选择4.2大断面顶管管节分块设计4.3大断面顶管复合管节加劲肋优化4.3.1加劲肋开孔4.3.2前端部加劲肋加强4.4大断面顶管复合管节防腐关键技术研究4.4.1钢顶管及复合顶管防腐研究现状4.4.2防腐方法在顶管暗挖车站中适应性分析4.5复合管节接缝防水性能研究4.5.1管片接缝密封垫片设计指标4.5.2弹性橡胶密封垫的防水机理4.5.3橡胶密封垫断面数值分析4.5.4管节接缝防水构造设计第5章矩形顶管法车站系列实施技术研究5.1车站差异沉降的控制措施5.1.1变形缝设置及接口设计5.1.2钢-混凝土完全抗剪连接设计5.1.3纵向不均匀隆沉条件下顶管结构受力分析5.2大断面、小间距顶管施工的环境影响分析及对策研究5.2.1钢顶管施工阶段三维数值模型及计算工况5.2.2顶管先后顶进的相互影响分析5.2.3多次顶管顶进对高架桥的影响分析5.2.4多次顶管顶进对地表土体变形的影响分析5.2.5设计值与计算值比较5.3大断面顶管群工作井结构设计关键技术5.3.1设计难点分析5.3.2限制条件及结构设计方案5.3.3有限元计算与分析第6章矩形顶管法车站结构抗震安全性研究6.1有限元计算模型及参数6.1.1土体的计算范围及人工边界条件6.1.2单元类型及网格划分6.1.3材料模型及阻尼模型6.1.4输入地震动6.2设防地震下车站结构地震响应6.2.1顶管结构的动力响应6.2.2两端框架结构的地震响应6.3不同地震动方向对结构响应的影响6.3.1地震动选取6.3.2结构的内力响应6.3.3结构的位移响应6.4不同地震动特性对结构响应的影响6.4.1地震动选取6.4.2结构的内力响应6.4.3结构的位移响应6.5不同连接方式对结构响应的影响6.5.1柔性连接模型6.5.2变形缝模型第7章示范工程应用和实施效果参考文献
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实现碳达峰和碳中和，是以习近平同志为核心的党中央统筹国内、国际两个大局做出的重大战略决策，意义重大、影响深远。实现“双碳”目标是一场广泛而深刻的变革，是一项复杂工程和长期任务。处理好发展和减排的关系，推进低碳建设技术是城市轨道交通绿色发展的主要挑战和机遇。当前，随着城市化发展，轨道交通建设的周边环境越来越复杂，尤其是在大城市的中心城区，面对高楼林立、管线密布、车流量大等复杂环境，明挖法建设地铁车站面临越来越多的环境控制问题。同时，以上海为代表的沿江沿海地区，软土地层深厚、承载力低、压缩性大、地下水位高，如何在这些地区通过暗挖法建设地铁车站，解决土体软弱和复杂环境等问题，已成为地下工程行业发展的新课题，也是轨道交通建设期实现“双碳”目标的重要发展方向。《软土地区矩形顶管法建设地铁车站设计关键技术》正是为适应这种发展趋势而编著的。本书结合上海市轨道交通14号线静安寺站工程，对软土地区车站非开挖施工方法的适用性、矩形顶管法车站建筑形式、大断面顶管管节设计关键技术、矩形顶管法车站系列实施技术、矩形顶管法车站结构抗震安全性进行了系统研究，并分析介绍了工程应用情况和实施效果，对软土地区采用矩形顶管法建设地铁车站具有很好的指导借鉴价值。本书作者长期活跃在轨道交通设计研究工作的第一线，在地下工程软土暗挖建设方面积累了丰富的经验。本书是他们多年探索实践和技术创新的系统总结，相信书中分享的新理念与新技术，能为“双碳”背景下轨道交通和地下工程建设的技术发展做出新的贡献。中国工程院院士、俄罗斯工程院外籍院士陈湘生2022年5月20日地下空间的开发利用是解决土地资源紧张、交通拥堵，拓展城市空间和缓解环境恶化的最有效途径之一，也是人类社会和经济实现可持续发展、建设资源节约型和环境友好型社会的重要途径。当前，地下空间规模越来越大，环境越来越复杂，明挖法在中心城区越来越难以实施，所以暗挖法建设地下空间需求越来越迫切。但在软土地区，土体含水量大、压缩性高、承载力低，暗挖难度高，通过暗挖法建设大断面地下空间更是鲜有先例。顶管法作为一种暗挖法技术，具有地面交通零影响、占地规模小等优点。利用顶管群建设大断面地下空间就是在软土地区暗挖法建设的探索之一。作者基于上海市轨道交通14号线静安寺站工程设计实践和科研攻关，在总结设计方案和研究成果的基础上编写了本书。本书以世界上首个大断面顶管技术地铁建设工程设计为主线，重点阐述了静安寺站矩形顶管法设计的全过程及相关研究成果，主要内容包括软土地区车站非开挖施工方法的适用性研究、矩形顶管法车站建筑形式研究、大断面顶管管节设计关键技术研究、矩形顶管法车站系列实施技术研究、矩形顶管法车站结构抗震安全性研究等。本书的编写得到相关人士的大力帮助，其中袁勇、潘伟强、黄爱军、刘书、王浩然、俞剑、王春凯、赵斌和乔方人参与了部分资料和计算结果的整理工作，在此谨致以诚挚的谢意！本书的完成同时得到了上海申通地铁集团有限公司、上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司、上海隧道工程有限公司、上海交通大学、同济大学等单位的支持，在此表示衷心的感谢！本书融入了作者多年的工作积累，为推动在软土地区采用矩形顶管法建设地铁车站起到了抛砖引玉的作用。由于作者的工程经历及学术水平有限，书中疏漏及不当之处在所难免，敬请广大读者不吝指正。作者
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