盾构法和浅埋暗挖法结合建造地铁车站的模型试验.pdf

第28卷第8期岩石力学与工程学报Vol.28No.8
2009年8月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringAug.，2009

盾构法和浅埋暗挖法结合建造地铁车站

的模型试验

1211
刘维宁，路美丽，张新金，李兆平
(1.北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044；2.中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600)

摘要：针对目前国内区间盾构施工和车站施工工期矛盾的问题，提出盾构法和浅埋暗挖法结合建造地铁车站的新
方案。通过1∶10大比尺模型试验研究，介绍模型地层、开挖方案和支护方案的模拟，比较真实地再现新型车站
的施工过程。得到盾构管片应变、收敛变形和洞周土体变位在整个车站施工过程中的变化规律。试验结果表明在
模型地层构造和地应力的条件下，采用试验中的施工开挖方案和支护方案能够保证车站洞室在整个施工过程中的
安全稳定，证明提出的新型车站施工技术是可行的。
关键词：隧道工程；盾构法；浅埋暗挖法；地铁车站；施工过程；模型试验；变化规律
中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2009)08–1629–11

MODELTESTONMETROSTATIONCONSTRUCTEDBYCOMBINATION
OFSHIELDMETHODANDSHALLOW-BURIEDTUNNELINGMETHOD

LIUWeining1，LUMeili2，ZHANGXinjin1，LIZhaoping1
(1.SchoolofCivilEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China；
2.TheFifthSurveyandDesignInstitute(Group)Co.，Ltd.，CRCC，Beijing102600，China)

Abstract：Inordertosolvethecontradictionofconstructiontimelimitforrunningtunnelconstructedbyshield
methodandstationinChina，thenew-stylestationconstructionmethod，inwhichthestationisconstructedby
shieldmethodandminingmethod，isputforward.Inthemodelteststudywithscaleratioof1∶10，thesimulation
ofmodelstratum，excavationschemeandtunnelsupportschemeareintroduced；andthestationconstruction
processisreappeared.Thevariationlawsofstrain，convergenceoftheshieldsegmentsanddisplacementofthe
soilaroundstationtunnelareachieved.Theresultsshowthattheexcavationandtunnelsupportschemescan
ensurethesafetyofthestationundertheconditionsofmodelstratumandin-situstress，bywhichthefeasibilityof
stationconstructiontechnologyrecommendedisprovedaswell.
Keywords：tunnellingengineering；shieldmethod；shallow-buriedtunnelingmethod；metrostation；construction
process；modeltest；variationrules

苏联[1～5]和日本[6，7]对结合盾构法建造地铁车站进行
1引言了较多的研究和实例工程建造。
不过，日本所采用的盾构外径一般为7.74～
为解决区间盾构和车站施工工期矛盾的问题，8.80m，前苏联除了俄罗斯圣彼得堡城市约10个
寻求盾构法在地铁工程中大规模应用的突破口，前“闭式车站”的车站行车隧道外径为5.5m外，其

收稿日期：2008–11–12；修回日期：2009–04–27
基金项目：北京市科技计划项目资助(D0604003040921)
作者简介：刘维宁(1960–)，男，博士，1991年于西南交通大学桥梁与隧道工程专业获博士学位，现任教授、博士生导师，主要从事地下铁道施工方
法及运营坏境影响方面的教学与研究工作。E-mail：wnliu@bjtu.n