贵阳市位于上软下硬地层,市内很多地铁车站整体位于白云岩之中。鉴于采用软土地区常用的暗挖工法过于保守,建设者提出了初支拱盖法。初支拱盖法是一种新颖的开挖支护形式,其开挖工法及开挖过程围岩稳定性特征有待研究。针对贵阳市油榨街车站,采用现场试验、数值仿真等分析方法,以地表沉降、支护变形为主要研究指标,深入研究初支拱盖法开挖过程力学行为及适用性。本文主要工作及创新成果如下:(1)依托贵阳市油榨街车站初支拱盖法开挖工程实例,开展现场试验,在开挖过程中对地表沉降、车站洞内净空收敛、拱顶下沉进行实时监测。数据表明,车站开挖引起的地表沉降量和收敛及拱顶下沉基本达到国家规范标准及施工要求,表明了初支拱盖法在此类地层中的适用性。(2)建立采用初支拱盖法开挖的地铁车站的有限元数值计算模型,按照现场施工工序对车站开挖进行仿真,计算车站在施工过程中的地表沉降、洞内净空收敛、拱顶下沉,底板竖向位移等随施工过程的变化,并与现场监测数据进行对比分析,得出结论如下:(1)数值计算结果和监测结果基本吻合,验证了数值模型的正确性;(2)结合地表沉降和洞内拱顶沉降及净空收敛等仿真计算结果,并与现场实测数据进行比对得出,临时支撑的拆除及核心土的开挖引起的车站结构和地表变形量最大,为最重要的工序。左右导洞的开挖对车站结构和上方地表影响最小。(3)采用有限元分析模型,对地铁车站施工工法进行了优化,结果表明:减小进尺长度和增加支护刚度能明显减小施工过程中的围岩及支护变形速率和总变形量,在此基础上对初支拱盖法施工参数进行了优化。以上研究对分析初支拱盖法开挖地铁车站过程中地铁车站的变形规律,完善和优化初支拱盖法开挖的施工设计有重要指导意义。