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由于城市化进程不断加快造成的交通堵塞、交通管理混乱、空气污染等问题日益突出,这也成为阻碍城市经济发展的难题之一。城市轨道交通因其具有运量大、速度快、无污染等优点,成为我国解决城市交通问题的首选交通方式。目前包括北京、天津、上海、重庆在内的十多座城市拥有正在使用的地铁线路1000多公里,另外,沈阳、西安、青岛、烟台等城市也正在建设或者正规划建设地铁线路,预计到2020年,我国将拥有2000~2500km的地铁线路。暗挖地铁车站可以在不干扰地面交通和周围环境的条件下进行施工,施工方法灵活,不需要大型设备,占用空间小,因此越来越多的地铁车站使用该种方法建设。 但是,原有的沉降变形预测方法没有考虑地铁车站结构形式的独特性及埋深较浅的特点,预测的沉降变形量往往偏小。为了保证地铁车站工程的顺利进行以及周围建(构)筑物及地下管线的安全,同时考虑地铁车站结构形式的独特性及埋深较浅的特点对地铁车站工程进行施工力学分析,并提出预测浅埋暗挖法的地铁车站开挖引起的地表沉降变形方法,进而根据预测方法提出合理的沉降变形控制措施具有十分现重要的理论意义和工程实用价值。 针对地铁车站结构跨度较大、埋深较浅的特点,对三拱立柱式暗挖法的地铁车站开挖引起的地表沉降进行数值模拟分析。首先,根据埋深比的不同建立四种计算模型,并进行数值模拟分析,得到了地表沉降随埋深比的变化规律;然后,针对四种计算模型进行了影响因素分析,得到了三种土体类型和土体参数(体积模量、内粘聚力、摩擦角、切变模量)对地表沉降的影响规律,在此基础上,研究确定了地表沉降曲线预测模型,并对预测公式进行了对比验证分析。最后,根据提出的地表沉降预测公式,提出了地表沉降控制措施。