论文以贵阳轨道交通地铁2号线观水路地铁车站为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场监测方法,探究了卸荷作用下超大断面隧道双侧壁导坑施工过程中各导坑压力拱的动态变化,对现有围岩压力过程设计计算方法进行改进。基于对大断面分部开挖压力拱动态变化的认识,采用数值模拟和现场监测相结合的方法,对浅埋大断面地铁车站不同施工开挖方案和横通道转换大断面隧道施工的施工方案进行了分析,研究了不同方案施工引起的地层沉降、支护和围岩的应力状态以及围岩塑性区的特性及变化,并基于数值模拟分析结果确定了安全、可行的施工方案。论文主要进行的研究工作和取得的研究成果如下:(1)基于目前常用的隧道尺寸标准界定方法和深、浅埋隧道的界定方法,对贵阳轨道交通地铁2号线观水路地铁车站暗挖隧道的特性进行了分析和界定。针对观水路地铁车站超大断面浅埋的特点,结合隧道地层特点,从施工工艺角度分析了超大断面单拱地铁车站隧道环形台阶预留核心土开挖、双侧壁导坑开挖、CRD法开挖和初支拱盖开挖的特点及其适应性;从工艺角度研究了超大断面地铁车站转换“扇形转换扩挖法”、“门型爬坡反掏法”和“双洞中岩柱法”施工的特点;以上研究为采用数值模拟确定超大断面浅埋暗挖车站施工方案优选提供了初步的方案建议。(2)对浅埋超大断面隧道的主要施工力学特点和不同围岩级别下浅埋超大断面隧道施工完成后的围岩应力变化特性进行分析,基于过程设计法(即考虑施工过程影响的结构-荷载计算法),考虑车站大断面隧道分步开挖中隧道围岩物理、力学参数的变化过程,引入卸荷作用效应,对观水路地铁车站大断面隧道九步双侧壁导坑法的围岩荷载过程变化进行分析,识别在大断面隧道开挖中导坑上部围岩压力拱外边界变化,确定了围岩荷载变化范围,为大断面浅埋隧道的支护设计提供了基础资料。(3)对单拱地铁车站隧道采用环形台阶预留核心土法、CRD法、双侧壁导坑法和初支拱盖法施工时大断面浅埋隧道的施工力学动态进行了数值模拟研究,分析了不同施工开挖方案条件下的围岩和支护结构的变形、应力特性以及施工引起的地层沉降和围岩塑性区的变化;基于数值模拟分析结果,建议贵阳轨道交通地铁2号线观水路地铁车站暗挖隧道采用双侧壁导坑法施工方案。(4)基于确定的地铁车站标准断面九步双侧壁导坑法,采用数值模拟分析研究了“扇形转换扩挖法”、“门型爬坡反掏法”和“双洞中岩柱法”三种辅助坑道转换大断面暗挖地铁车站施工方案引起的围岩-支护结构体系应力、位移变化,确定了横通道转换大断面隧道施工的“双洞中岩柱法”方案。跟踪现场施工进行了现场监测,表明“双洞中岩柱法”施工方案安全、可行,围岩受力和变形控制良好,施工安全。