北京地鐵大興機場線被譽為北京市軌道交通建設新里程碑，其車輛最高時速可達每小時160 km，是北京市軌道交通十三五規(guī)劃中的一條骨干線路。北京地鐵大興機場線土建工程長度41��2 km，其中地下段長22��4 km，地下段中盾構區(qū)間隧道長度14��8 km，共分為4個標段，5個區(qū)間。項目依托的標段為2號風井~3號風井區(qū)間，該區(qū)間是全線最長的盾構區(qū)間，且相較于普通盾構，大直徑盾構刀盤直徑更大，扭矩更大，刀具磨損也更嚴重，換刀距離更難合理確定。另外，刀具檢修需要修建多個檢修豎井，這些豎井會為城市帶來短暫的擁堵。因此進行大直徑土壓平衡盾構機長距離穿越砂卵石地層的相關技術研究有著重要的社會與經濟效益。

為保證工程順利實施及總結提升土壓平衡盾構施工技術水平，在工程建設初期工程承建單位中鐵十四局集團有限公司聯(lián)合中國礦業(yè)大學（北京）提出了北京地鐵新機場線長距離砂卵石地層盾構施工技術課題，并在工程建設過程中進行了數(shù)據(jù)收集、室內試驗、現(xiàn)場試驗等科研工作，基于研究成果形成本書，主要內容包括：

（1）長距離砂卵石地層土壓平衡盾構刀具磨損研究。依托室內試驗、理論分析等方法對土壓平衡盾構在砂卵石地層中掘進的磨損問題進行研究。分析刀具磨損的機理，并對地層的特點進行分析總結影響地層磨蝕性的主要因素，最后提出復合地層刀具磨損量預測公式及刀具設計優(yōu)化的相關措施。

（2）長距離砂卵石地層盾構渣土改良技術研究。分析不同渣土改良材料在砂卵石地層中的渣土改良效果，選取合適的配合比進行現(xiàn)場試驗，確定最終應用到工程中的配合比。

（3）盾構穿越風險源施工技術及輔助措施研究。工程涉及多個不同類型的風險工程：連續(xù)下穿高壓塔、下穿既有線結構、淺覆土段施工等。對施工過程中的盾構施工技術及輔助措施進行研究，保障盾構穿越風險源時周圍環(huán)境及盾構施工的安全。對風險源的變形規(guī)律進行分析，為后期優(yōu)化盾構施工技術提供依據(jù)。

（4）盾構管片上浮機理及控制技術研究。盾構在砂卵石地層掘進過程中會發(fā)生管片上浮的情況，會導致管片錯臺，并影響后續(xù)線路運營。因此對盾構管片的上浮機理進行研究，總結影響管片上浮的因素，提出上浮控制措施，保證盾構隧道成型管片質量。

（5）盾構長距離掘進運輸方式研究。目前盾構的運輸方式還是以土斗運輸為主，但由于工程距離長的特點，仍采用土斗運輸?shù)姆绞揭呀洸荒艹浞譂M足盾構掘進的需要。對盾構長距離掘進運輸方式進行研究，總結新型運輸方式的優(yōu)缺點，并對應用過程提出優(yōu)化。

以上研究構成了本書的主要內容，研究成果可為類似長距離砂卵石盾構隧道的施工提供借鑒。本書在編著過程中參考了許多文獻資料，再次對各位作者表示衷心的感謝！由于編者水平有限，書中還存在諸多不足之處，敬請廣大讀者批評指正。