北京地铁14号线将台站在大直径盾构隧道先行贯通的基础上,采用PBA法扩挖形成车站主体结构,这种工法可以有效地解决盾构区间施工与车站施工的矛盾,提高车站站位选择的灵活性。这是一种新型工法,无工程先例可以借鉴。本文对其施工风险、风险控制技术、结构受力转换规律、以及施工过程对环境的影响等方面进行了深入的研究。(1)从工程经济、技术等方面对扩挖车站施工方案进行比选,并结合数值方法得出最佳方案。在此基础上,对PBA法扩挖大直径盾构隧道修建地铁车站的过程进行风险源辨识,提出相应的风险控制技术措施。(2)由于扩挖车站主体结构大部分处于盾构施工扰动区,为合理地对扩挖过程进行施工力学分析,对盾构隧道施工过程地表沉降监测数据进行了地层力学参数反分析,得出现场地层力学参数,结果表明参数符合工程实际,这对后续扩挖施工过程的研究具有理论和实践的双重作用。(3)采用三维非连续接触模型精确地模拟扩挖施工过程,对车站主体结构的风险源,即四类关键节点——管片接头、K管片分块连接、纵梁与管片连接处、初支及钢支撑与管片连接处进行了受力分析。结果表明,扩挖过程中地层荷载和结构受力通过连接节点传递,结构基本处于稳定状态。在明确结构关键节点受力和变形、关键工序受力转换规律和对结构整体影响的基础上,从工程技术方面对扩挖施工过程进行风险控制,这些技术措施将可保证车站施工过程的安全与稳定。(4)详细研究了车站主体结构扩挖施工对邻近地下管线的影响规律,提出了相应的技术控制措施。选取车站上方具有代表性的管线,以施工监控标准为依据,运用数值模拟方法,分析管线的沉降、侧移、变形和应力。监测数据显示,管线上方地表沉降均小于沉降绝对变化量和倾斜控制标准。数值模拟结果显示,管线刚度大,对开挖过程产生的地层变形有抵抗作用,施工过程出现管-土分离现象；管节间差异沉降和接头转角,以及计算最大拉、压应力均小于控制标准。(5)对扩挖施工引起地表沉降进行了深入分析,提出了风险应对措施。以施工过程监测数据为前提,结合北京地铁车站地表沉降控制基准值和现有北京市PBA法地铁车站地表沉降统计数据,并参考数值模拟结果,提出了合理的地表沉降控制标准,并按照三级控制的管理方法,分级分步进行地表沉降控制,研究已应用于指导工程施工方案的编制。