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D0I:10.7672/sgjs2017080060
施工技术
CONSTRUCTIONTECHNOLOGY
2017年4月下第46卷第8期
硬岩地层中暗挖塔柱式地铁车站的应用研究
王星'，马建军2
（1.中铁隧道描测设计院有限公司，天津300133；
南洛阳471023）
2.河南科技大学土木工程学院，河南
【摘要】以青岛地铁3号线敦化路车站为研究对象，考虑工程设计及应用的关键因素，对结构布局、衬砌支护和施工筹划等进行系统研究。同时，采用FLAC"软件建立了三维数值模型，对车站施工进行精细模拟。研究结果表明：暗挖塔柱式结构地铁车站洞室开润较多，结构受力复杂，三维空间效应显著；塔柱式结构设计充分利用围岩的
自承特性。研究成果将为今后暗挖塔柱式地铁车站的设计及施工提供借鉴与参考。【关键调】地下工程；地铁；围岩：数值模拟；稳定性：研究
【中图分类号】TU93
【文献标识码】A
【文章编号】1002-8498（2017)08-0060-04
ApplicationofSubsurfaceExcavationTowerColumnType
Subway Stations inHardRock Stratums
WANGXing'，MAJianjun
(1. China Railway Tunnel Survey & Design Institute Co. , Lid. , Tianjin 300133, China; 2. School of Ciril Engineering, He'nan University of Science & Technology, Luoyang, He'nan 471023, China)
Abstract: Taking Qingdao metro line No. 3 Dunhua road station as the research object, considering the key factors of engineering design and application, the structural layout, lining support and construction planning is studied. Meanwhile, FLAC3D is used to establish a 3D numerical model, simulating the construction process of station. The results show that the cavern number of subsurface excavation tower column structure subway station is large, the force of structure is complex and the effect of 3D space is significant. The design of tower column structure takes advantage of the self-supporting characteristic of surrounding rock. The results will provide reference of the design and construction of the tower column type subway station, and the practical value of this study is significant.
Key words: underground engineering; subways; surrounding rock; simulation; stability; research
21世纪是地下开发的时代，随着我国经济和社会的快速发展，城市轨道交通以其高效率、低污染、大运量等优势成为我国很多城市解决交通问题的首选。目前在北京、广州、深圳、上海等大城市修建了大量地铁，南京、长沙、西安、青岛等城市的地铁建设也在蓬勃发展]。但大多数城市地层条件较软弱，地铁车站施工多以明挖法为主，车站结构多为传统的梁柱体系，其形式较单一。
青岛地铁3号线敦化路车站采用暗挖塔柱式设计，该形式的地铁车站在我国应用较少，相应的理*国家自然科学基金项目（11502072)；河南省教育厅科学技术研究重点项目（14A410003）；河南科技大学科研创新能力培育基金项目(2014ZCX005)
星，工程师，E-mail;120278137@qq.com
[作者简介］王
[收稿日期】2016-05-04 万方数据
论及工程应用研究均较少见(3)。然而，塔柱式车站在俄罗斯、哈萨克斯坦、瑞典等国均应用较多，且展现出在硬岩地层中的优越性[35]。塔柱式车站有主隧道和横向连接通道组成，设计原则与梁柱式车站不同，其充分利用围岩的自稳性，将大跨度、无柱车站变为小跨度、小净距隧道，减少爆破开挖量，缩短工期、降低造价(6-7)
青岛地铁3号线教化路车站在设计过程中充分利用该区域独特的硬质花岗岩的地层特点，突破常规思维，采用了塔柱式设计理念，并在国内首次采用矿山法实现这种结构形式。本文以该车站为工程实例，分析暗挖塔柱式车站在硬岩底层中的应用，系统研究设计及施工过程中的结构组合特点、衬砌支护形式、围岩稳定性及施工组织等关键问题。