随着汽车保有量的逐年增加,停车难的问题日益突出,特别是在建筑密集地区,停车难的问题也愈加明显。针对停车难的问题,本文提出了一种新的地下停车库类型——穹顶井筒式地下停车库。作为一种新型的地下停车库类型,目前仍需要进行大量的前期研究工作,因此研究各因素对地面沉降量的影响规律及确定其合理开挖步距具有重要的创新性和推动意义。在现有相似的地面沉降量预测公式基础上,综合考虑地下埋深、立体停车段直径、立体停车段高度、支护类型、地层的物理力学性质等因素,分别推导出半球体与圆柱体的地面沉降量预测公式,并以此为基础得到了穹顶井筒式地下停车库的地面沉降量预测公式,并引入了支护折减系数对不同支护条件下的影响误差进行了修正,计算结果较为精确。通过穹顶井筒式地下停车库沉降的模拟研究,确定在进出通道段采用混凝土支护、立体停车段采用锚网喷支护时对地面沉降量的影响最小;分析得出土层厚度的变化对地面沉降量的影响最为明显,地面荷载的大小与进出通道段的直径次之,并给出地面沉降量影响最小的最优因素组合为A1B4C4D1E1F1G4H1;依据数值模拟结果,绘制出相对地面沉降量x与影响因素变量y之间的曲线关系,并拟合出x、y间的函数关系,进一步进行变换后得到各影响因素与地面沉降量之间的相互关系,对地下停车库的设计工作具有一定的指导意义。通过穹顶井筒式地下停车库合理开挖步距模拟研究,对地面沉降量和不均匀沉降量进行对比分析,可以得出在最不利和最优条件下的合理开挖步距分别为0.5m和2.0m。进一步确定了不同的土层厚度、进出通道段直径、地面荷载大小和地面荷载位置条件下的合理开挖步距:当土层厚度为15m、20m、25m和30m时,合理开挖步距分别为2.0m、2.0m、1.0m、0.5m;当进出通道段直径为5.5m、6.0m、6.5m和7.0m时,合理开挖步距分别为2.0m、2.0m、1.0m、0.5m;当地面荷载大小为 1.0× 105Pa、1.5× 105Pa、2.0× 105Pa 和 2.5× 105Pa时,合理开挖步距分别为2.0m、1.5m、1.0m、0.5m;当地面荷载位置(即到地下停车库中心的距离)为20m、30m、32m和39m时,合理开挖步距分别为2.0m、1.5m、1.0m、0.5m。在此基础上可对不同条件下的合理开挖步距进行保守估计,为穹顶井筒式地下停车库进出通道段的施工提供理论基础。