第1章緒論
1.1盾構法隧道施工的優缺點001
1.2盾構法隧道施工地表沉降預測方法004
1.2.1理論計算法005
1.2.2模型試驗法010
1.2.3現場監控數據處理法011

第2章變形監測數據處理理論及程序實現
2.1離散型卡爾曼濾波019
2.1.1離散型卡爾曼濾波基本方程019
2.1.2離散型卡爾曼濾波基本方程的使用要點021
2.1.3白噪聲條件下離散卡爾曼濾波的一般形式023
2.2連續型卡爾曼濾波024
2.3卡爾曼濾波誤差分析026
2.4卡爾曼濾波繫統的穩定性分析030
2.4.1卡爾曼濾波穩定充分條件一030
2.4.2卡爾曼濾波穩定充分條件二031
2.4.3卡爾曼濾波穩定充分條件三032
2.5自適應卡爾曼濾波在動態變形監測數據分析中的程序設計與實現032
2.5.1量測數據的相關函數033
2.5.2求取穩態增益陣034
2.5.3根據平穩序列估計出自相關函數序列034
2.5.4輸出相關法自適應濾波方程034
2.6自適應卡爾曼濾波在動態數據處理中的應用035
2.6.1自適應卡爾曼濾波初值的確定036
2.6.2自適應卡爾曼濾波的實施步驟036
2.6.3自適應卡爾曼濾波仿真程序流程圖037
2.6.4卡爾曼濾波Matlab程序實現038

第3章盾構法隧道施工現場監測研究
3.1工程概況040
3.2工程地質和水文地質概況041
3.3周邊環境041
3.4地表沉降監測方案044
3.5監測結果分析047
3.5.1監測斷面的選取及測點布置047
3.5.2瀋陽地鐵區間隧道盾構工程部分監測數據048
3.5.3瀋陽地鐵區間隧道盾構工程橫向監測數據分析051
3.5.4瀋陽地鐵區間隧道盾構工程縱向監測數據分析053

第4章盾構隧道開模擬
4.1盾構法施工過程流固耦數值模型的建立057
4.1.1盾構法隧道施工基本原理和特點057
4.1.2數值模擬計算模型059
4.2盾構隧道開挖過程三維數值模擬066
4.3流固耦合模擬結果分析073
4.3.1單圓隧道073
4.3.2雙圓隧道083

第5章地表沉降綜合分析
5.1橫向地表沉降規律097
5.1.1橫向地表沉降規律對比研究097
5.1.2橫向斷面沉降預測Peck公式分析097
5.2縱向沉降規律126

第6章縱向地表變形預測（Sagaseta法）
6.1Mindlin 解概述132
6.2Mindlin 解地表縱向變形計算方法133
6.2.1漿液壓力引起的地層三維變形公式133
6.2.2同步漿液的擴散半徑計算公式137
6.3地層損失引起的縱向地面變形138
6.4盾殼與周圍土體間摩擦力引起的縱向地面變形139
6.5算例分析139

參考文獻

城市化進程的加快，帶來了城市地面交通壓力的增大，近年來，地鐵建設如火如荼，極大地緩解了地面交通的壓力。地鐵的施工方法眾多，其中盾構法施工在地鐵建設中，具有影響交通小，施工工期短等明顯的優點，因而被廣泛采用。但是盾構法施工仍不可避免引起周圍地層位移及地表沉降，而這會對鄰近地下結構及地面建築物產生不利的影響，引發一繫列環境土工問題。因此，研究盾構法施工過程中引起的地層位移、地面沉降、襯砌應力以及對周圍鄰近地下結構的影響，對於盾構法隧道施工的合理設計和在施工過程中采取必要的防護措施都有很好的指導作用。
根據瀋陽地鐵現場監測數據，研究瀋陽地區盾構施工對地表沉降影響的規律。筆者建立了盾構施工流固耦合三模型，對地表縱向沉降、橫向沉降以及孔隙水壓力等做了分析，其中考慮了地下水的滲流作用對地面沉降的影響，同時分析了地鐵盾構施工對地表沉降的影響程度，並對地表沉降進行綜合分析。本書共有6章，第1章主要介紹盾構法隧道施工的優缺點和盾構法隧道施工地表沉降預測方法；第2章利用自適應卡爾曼濾波理論，進行變形監測數據處理及程序實現；第3章進行地表沉降監測方案設計，對橫向和縱向監測數據進行分析；第4章利用Abaqus軟件對盾構隧道施工進行了動分析，並考慮地下水的滲流作用對地面沉降的影響；第5章進行橫向斷面和縱向盾構推進歷程沉降規律對比研究；第6章利用Mindlin 解推導同步注漿引起的地層三維變形計算公式，推導出砂卵石地層盾構隧道開挖引起的地表變形計算公式。
本書適用於土木類相關專業的科研人員、設計院和施工單位的相關工程技術人員學習，也可供土木工程、城市地下空間工程、道路橋梁與渡河工程等土木類專業相關的本科生、研究生學習參考。
本書的出版得到了“遼寧省自然科學基金項目（項目編號：2019-ZD-0207）”的資助，在此表示由衷的感謝！
限於作者水平，書中難免有不足之處，敬請批評指正。

著者
2021年9月