辰东路，全长约 1．84kin，隧道结构采用明开挖施工。车站施工
影响范围内的隧道结构主要为双孔闭合框架 ，隧道的顶、底板
均为 1．Ore，侧墙为 0．9m，两端墙厚 0．7m，中隔墙厚 0．8m。隧道
结构单跨净宽 15．9m，结构净高 7．4m。如图 2所示。
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图2 大屯路隧道双孔闭合框架结构
2．3 工 程地 质 水文概 况
本工程场地勘探范围内的土层划分为人工堆积层(Q )、
第四纪全新世冲洪积层 (Q4BHp )、第四纪晚更新世冲洪积层
(Q3a )三大类，由上至下分别为①粉土填土、①-杂填土、③粉
土、③ 粉质黏土、③ 黏土、④粉质黏土、⑥粉质黏土；车站底
板位于⑥粉质黏土层。
场地范围内存在 4层地下水 ，地下水类型分别为：上层滞
水(一)、潜水(二)、层间水(三)、承压水(四)。其中，潜水(二)
水位位于车站中楼板位置 ，承压水(四)水头位于车站底板以
下 Im。
3 车 站 主 体 结 构 设 计 方 案
3．1结 构设 计要 点
由于本站位于既有隧道结构下方 ，地铁车站
常用的 3种施工法中，明挖法 、盖挖法在此不具
备可实施性，因此只能采用矿山法施工。
下穿既有隧道施工，控制地层沉降 ，保证既
有隧道的结构安全及正常运营，是本站设计施工
的关键所在。在矿山法中，交叉中隔壁法(cRD
法)开挖断面过大，引起地层沉降大 ，用于本站施
工显然不具备优势；新兴的一次扣拱法同样存在
导洞开挖断面大的问题 。较之上述 2种工法，
PBA工法用于本站则有着独到的优势：(1)导洞
开挖断面小 ，对大屯路隧道地基削弱范围小 ；(2)
若采用平顶车站结构，车站顶板密贴大屯路隧道
底板 ，那么桩柱体系形成后，能够形成对大屯路
建筑与结构设计l A rchitecturalandStructuralDesignI I
隧道的有效支顶。因此，本站选择采用 PBA工法施工。
目前，北京地区的暗挖车站普遍采取管井降水的方式，而
降水作业也会引起地层及大屯路隧道的沉降，因此尽可能缩
短降水周期也是控制大屯路隧道沉降的有效措施之一。
3．2 二 衬结构 方 案
如果按照 PBA工法常规做法 ，将本站设计成拱顶车站，
为了控制大屯路隧道沉降，车站与大屯路隧道之间必须留有
足够的安全距离。大屯路隧道的底板埋深已经达到约 12．5m，
假定预留 5m的安全距离，车站的顶板埋深将达到 17．5m。如
此大的埋深 ，会导致车站桩基础的压力变得过大，在基底持力
层地基承载力 增长有限的情况下，过大的桩基顶部荷载将
增加基础的设计难度和工程风险。何况 5m的安全距离也很难
保证车站施工过程中大屯隧道结构的沉降控制在评估单位限
定的允许变形范围内 (大屯路隧道评估单位提出隧道的绝对
沉降不得大于 50mm，隧道中墙与边墙的差异沉降不得大于
8mm)。
因此，考虑将车站设计成平顶直墙断面，令车站顶板密贴
大屯路隧道底板。不但能够因为埋深减小而降低设计荷载，减
小车站结构构件尺寸；更重要的是 ，车站顶板密贴大屯路隧道
的结构设计 ，能够在车站施工过程和运营过程中形成对大屯
路隧道的支顶 ，减小大屯路隧道因地基削弱而产生的结构沉
降。
车站主体 结构 与大屯路 隧道 的剖面 关 系如 图 3所
示
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图3 车站主体结构与大屯路隧道横剖面图
39
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l工程建设与设计 面
表 3 200万次循环次数下最大应力 一最小应力关系计算
结果与试验结果对比
最小应力 0 50 1(20 150 200 250 300 最大应 试验结果 241 269 297 325 353 381 409 力／MPa 计算结果 221 256 285 309 331 351 369 误差／％ 8．6 4．9 4．2 4．9 6．3 8．0 9．8
室
斗< 婚
450
日 400
兰 ∞
300
250
200 0 0 1 0．2 0 3 0 4 0．5 0 6 0．7 0．8 应力比 ⋯ ．一
a最大应力一应力比关系
429
368
369
U bU lUU lbU U bU u 最小应力／i~,lPa
b最大应力一最小应力关系
图3 计算结果与试验结果对比
从以上结果可以看出，本文提出的疲劳方程与李秀芬基
于高强混凝土受弯构件的试验结果接近，具有一定的合理性。
因已有钢筋混凝土构件疲劳方程的研究成果还十分有限，因
而本文提出的方程的适用性和精确度仍需一定的试验验证。
5 结 论 及 展 望 +“+一+“-4-··+一+··+-·+”+”+··+··+··-+-··+·--4-··+·--4-··+一——卜“+一+··—卜一
(上接第 41页)
4 结 论
1)目前车站已经建成通车，从施工的情况来看 ，大屯路隧
道底板沉降基
暗挖下穿既有隧道的地铁车站结构设计（论文）.pdf
