超大断面地铁车站暗挖方法数值模拟优化

摘要

超大断面地铁车站暗挖法方案的比选应统筹工程地质条件,周边环境要求以及初始地应力等因素,目前尚未有全面考虑以上因素的优化设计理论。结合青岛地铁2号线环城南路站暗挖工程,基于弹塑性力学理论,对两种开挖方法下围岩应力场、位移场进行有限元计算,以围岩塑性区面积、地表沉降以及洞内收敛变形为优化评价指标对计算结果进行优化分析。分析结果表明:基于弹塑性力学理论的有限元方法能够较为准确地反映工程实际情况;对超大断面硐室开挖采用多开挖面,可以实现及时初支并封闭围岩的开挖方案,与传统的双侧壁导坑法相比,可以有效减小围岩塑性区分布,降低地表沉降量和洞内围岩收敛变形。优化结果对类似超大断面硐室施工具有一定参考价值。