摘要：北京地铁14号线将台站基于大直径单洞双线盾构隧道采用PBA工法扩挖形成。以地铁将台站作为工程背景,根据实际施工工序,分析了PBA工法扩挖大直径盾构隧道建造地铁车站的关键工况。利用"地层–结构"相互作用有限元法,研究盾构隧道两侧中洞非对称开挖和两侧K管片非对称拆除的关键工况施工力学机制。计算结果表明:由于两侧中洞的非对称开挖扣拱及两侧K管片的非对称拆除,导致中洞初期支护、管片以及中隔墙的应力分布呈现非对称状态;管片环的最大主应力由压应力变为拉应力;中洞拱部初期支护最大主应力出现在一侧的K管片拆除后;在中洞开挖阶段,中隔墙最大主应力出现在一侧中洞开挖后;在K管片拆除阶段,当一侧的K管片拆除后,中隔墙承受偏压,两侧的K管片均拆除后,中隔墙的偏压现象消失,此时中隔墙主应力最大。表明在两侧中洞非对称开挖和两侧K管片非对称拆除工况下,中隔墙承受明显的偏压。根据数值模拟结果和管片拆除试验段的中隔墙应变监测结果,针对中洞支护参数、中洞开挖方法、K管片拆除方法等设计方案进行了优化,以确保车站扩挖施工安全和车站结构安全。

关键词：隧道工程 大直径盾构隧道 地铁车站 pba工法 扩挖 

单位：北京交通大学土木建筑工程学院 北京市政建设集团有限责任公司