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北京市因建设理念或规划调整造成大量新建地铁穿越既有线工程,而此类工程施工风险极大,本文以北京地铁6号线多个穿越既有线工程案例为依托,从研究车站和附属工程方案的选择过程和控制因素入手,借助案例分析、数理统计等手段,对这一类问题所涉及的穿越方案、施工工法及技术措施等加以总结和对比分析,力求形成一整套对解决北京市新建地铁穿越工程行之有效的方案决策体系和施工方法。同时,将论文研究成果应用到在建线路北京地铁7号线同类工程中,对研究成果的适用性进行验证。(1)通过对不同预留条件下的穿越方案进行分析,深刻认识到科学规划城市线网规划的重要性,总结穿越既有线工程车站方案的设置原则,提出了在未预留穿越条件下采用区间隧道穿越方案最有利于穿越既有线工程实施的设计思路,并从建筑设计的角度将车站附属工程纳入换乘车站站内综合设计,为既有线的保护提供了新的设计理念。(2)针对马蹄形断面台阶法和平顶直墙断面CRD法(交叉中隔壁法)两种区间隧道暗挖下穿既有线工程的常用施工方法进行对比分析,阐述了马蹄形断面台阶法施工在控制变形、节约工期和减少成本方面的优势,分析结果表明采用马蹄形断面台阶法施工可控制沉降在允许范围内,且在工期上较平顶直墙断面缩短一半,在施工成本上可较平顶直墙断面节约3万元/延米。(3)通过对区间隧道采用两种不同暗挖方法下穿既有线工程变形影响规律进行分析,指出暗挖隧道上台阶施工是导致既有线变形的主要因素,既有线结构变形最大值一般发生在新建隧道上方或两条新建隧道之间的位置。(4)通过马蹄形断面台阶法在地铁7号线区间穿越既有10号线双井站的实施,验证了本论文的研究思想和成果,并展示了采用数值模拟分析方法对既有线进行预测分析的合理性。同时指出,深孔注浆对于改善地层条件、控制结构沉降极为有效,新建隧道与既有线间土体有利于缓冲因注浆压力过大引起的结构上浮。(5)总结讨论了北京地铁穿越既有线的技术管理体系和变形控制标准。