近年来随着经济和城市化建设的快速发展，城市地下空间的开发和利用成为当前及今后一段时期内我国大城市发展的重点。北京是我国城市地下空间开发最为活跃、发展最快的城市之一。近年来，北京市大规模的轨道交通建设导致新旧结构的交叉穿越难度及风险越来越大，北京特殊的地址环境决定着北京部分新建地铁和规划建设的地铁施工不可避免地要在砂卵石地层进行。在地铁穿越工程中，新建隧道的施工不仅要保证结构自身的施工安全，更重要的要确保既有运营地铁线路的安全及地表、周边环境的安全，这对地铁穿越施工技术和支护工法提出了更高的要求。　　本文依托以北京地铁八号线木樨园桥南～大红门矿山法区间下穿既有10号线盾构区间工程，运用理论分析、现场试验和数值模拟相结合的方法，对砂卵石地层中管幕施工的适用性展开研究。具体研究内容如下:　　1)管幕法施工中顶推力、出土量、顶推速度等参数的计算方法，管幕施工精度控制措施。　　(2)管幕作用机理及力学特征的理论分析。管幕横向成梁，纵向成拱，采用弹性地基梁理论分别计算了管幕横、纵两个方向的受力变形特征。　　(3)管幕施工中土层参数、钢管直径、顶管顺序、注浆加固和开挖进尺等因素对管幕上方地层的扰动的的影响。　　(4)在施工现场进行了管幕钢管顶进施工试验，并在试验钢管上方布置多点位移计监测土层变形，结合数值模拟对顶管施工中地层的扰动进行了评价。　　(5)采用数值模拟的方法建立三维有限差分模型，对管幕施工和隧道开挖过程进行了模拟研究，研究了管幕和隧道施工地层扰动机理。　　(6)分析了管幕施工过程中顶管顶推力、出土量，并与理论分析结果进行对比。对现有土压力计算方法进行了评价;分析了新建隧道下穿既有盾构隧道施工中，土层变形分布规律和既有结构的变形监测结果，对砂卵石地层管幕施工适用性进行了评价。　　通过对以上内容的研究，总结出了一套系统地计算管幕施工中顶推力、出土量和顶推速度的方法;提出了管幕施工中提高施工精度的有效措施;得到了管幕支护结构的作用机理和管幕结构的受力及变形;评价了管幕施工中土层参数、钢管直径、顶管顺序、注浆加固和开挖进尺对地层的敏感性，提出了减小地层扰动、提高施工效率的最优化施工方案;得到了顶管施工中地层扰动变形分布规律;通过管幕施工中施工技术参数的现场监测结果和理论计算结果的比较，提出砂卵石地层的覆土压力小于土柱理论计算值、大于普氏卸荷拱理论和太沙基理论的计算值;通过新建隧道下穿既有隧道的数值模拟和监测数据的对比分析，证明了砂卵石地层中管幕预支护结构能够有效减小隧道施工对周围土层和既有结构的扰动，可以将既有结构的沉降变形控制在允许范围内。研究表明，砂卵石地层管幕施工具有良好的可行性和适用性。为砂卵石地层中类似工程的施工提供了理论和数据之处。