1、目前我國城市軌道交通建設正如火如荼的進行，建設地域分布廣泛且地質(zhì)條件種類多樣。膨脹土地區(qū)城市軌道交通的修建也逐漸開展，膨脹土由于具有強度、變形等特性，不可避免的對該地層城市軌道交通地下結構的設計與施工造成影響，目前尚缺乏相關研究。鑒于此，本文開展的膨脹土地區(qū)城市軌道交通地下結構設計理論及關鍵技術的研究，具有重要的理論價值。
　　本文采用理論推導、資料調(diào)研、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測等多種方法，依托合肥膨脹土地區(qū)軌道交通工程，對膨脹土地區(qū)城

2、市軌道交通盾構隧道、淺埋暗挖隧道、明挖地鐵深基坑的設計理論及關鍵技術進行了研究，得到了如下結論:
　　明確了膨脹土地區(qū)城市軌道交通地下結構的膨脹土影響因素，即降雨、地下水位變化和地下結構施工，這三個因素引起膨脹土強度參數(shù)衰減和膨脹土附加應力場。合肥地區(qū)膨脹土c、ψ值的對數(shù)與含水率線性負相關，膨脹力或膨脹變形與含水率近似呈線性關系。得到了三個因素對地層含水率的影響范圍及分布規(guī)律。提出了采用假定溫度場模擬附加應力場的方法，并給出了關鍵

3、參數(shù)求解方法。
　　基于彈性理論推導了一般地層深埋隧道施工引起的地層應力和位移解析解，通過引用位移勢函數(shù)推導了膨脹土附加應力場單獨作用下的附加應力和位移解，二者疊加即為膨脹土地層深埋隧道施工引起的地層應力和位移解析解?；阽R像法推導了一般地層淺埋隧道施工引起的地層位移和應力的解析解，“逆向”推導了膨脹土附加應力場單獨作用下的地層位移和應力的解析解，二者疊加即為膨脹土地層淺埋隧道施工引起的地層位移和應力解析解。對比附加地層應力和位移

4、可知，膨脹土附加應力場對深埋隧道的影響小于淺埋隧道。地層應力和位移解析解可為膨脹土地區(qū)隧道設計施工提供理論依據(jù)。
　　基于太沙基松弛土壓力公式推導了三個因素引起的土體參數(shù)衰減條件下盾構隧道豎向土壓力的修正計算公式，通過數(shù)值計算得到了三個因素引起的附加應力場對盾構隧道管片土壓力的影響規(guī)律并給出了附加土壓力取值建議，二者疊加即為膨脹土地層盾構隧道管片土壓力修正計算方法。通過理論推導提出了注漿層—地層抗力系數(shù)計算方法，結合土壓力修正計算

5、方法提出了膨脹土地層盾構隧道管片設計方法，對比實測數(shù)據(jù)和計算結果驗證了設計方法的合理性。建立了膨脹土地層盾構施工全過程數(shù)值模擬方法，分析了合肥地區(qū)膨脹土地層盾構施工對地層位移的擾動規(guī)律。
　　基于謝家然公式對三個因素引起的土體參數(shù)衰減條件下淺埋暗挖隧道豎向土壓力進行修正，通過數(shù)值計算得到了三個因素引起的附加應力場對淺埋暗挖隧道的附加土壓力的影響規(guī)律并給出了附加土壓力取值建議，二者疊加即為膨脹土地層淺埋暗挖隧道土壓力修正計算方法。對

6、比計算值和實測值，驗證了荷載修正方法的合理性。基于極限平衡理論計算了合肥地區(qū)膨脹土地層暗挖隧道深淺埋分界。對合肥膨脹土地層淺埋暗挖隧道施工參數(shù)進行分析并提出了合理建議值。
　　通過數(shù)值計算得到了不同墻體位移模式下基坑周邊含水率整體變化和降雨條件下合肥地區(qū)膨脹土地層明挖深基坑土壓力分布規(guī)律，結合朗肯土壓力公式，提出了膨脹土地層明挖深基坑土壓力修正計算方法。對合肥地區(qū)膨脹土地層明挖深基坑工程換撐和不換撐方案進行對比分析，結合望湖城站明