随着我国地下交通建设的日益发展,地铁线路以及地下管线日益增多。在新建盾构隧道的掘进过程中穿越既有地下隧道或者管线的情况也会越来越多。某地铁区间隧道在新旧隧道净距小于一倍洞径的情况下近距离平行侧穿初期支护状态既有暗挖隧道。本文以此为工程背景建立模型,主要研究工作包括安全性分析、影响性分析、加固措施分析等,具体内容如下:(1)阐述了盾构隧道开挖前的初始地应力状态以及隧道开挖后的应力重分布状态,对盾构隧道平行穿越既有暗挖隧道的作用机理以及盾构隧道在掘进过程中隧道支护系统与周边围岩相互作用的机理进行了详细的汇总分析,并基于Mindlin解推导出在盾构土仓压力和侧壁摩阻力作用下盾构周边土体位移的计算公式以及盾构穿越过程中在既有隧道上所产生总附加荷载的计算公式。(2)将现场监测数据以及数值模拟结果中的既有隧道位移以及地表沉降的最大值与控制值进行对比并进行安全性分析。结果表明:无论是地表沉降、既有隧道拱顶沉降还是净空收敛,侧穿段数值模拟的各项结果与现场实测数据差别较小,证明了数值模拟的可靠性。而无论是数值模拟结果还是现场实测值,其各项变形的最大值均小于控制值。可以看出在新旧隧道净距小于一倍洞径,二衬未施工,规范未允许的情况下新建盾构隧道开挖对既有隧道的影响在合理的范围内,验证了盾构先行穿越的可行性,为日后类似工程提供借鉴。(3)在侧穿模型的基础上改变新旧隧道位置关系分别建立盾构隧道双线下穿以及单线下穿既有隧道的模型。根据数值模拟结果对比分析三种情况下新旧隧道的位移、内力以及地表沉降的变化规律。结果表明:随着新旧隧道位置关系的改变,在双线侧穿、双线下穿、单线下穿三种情况下新旧隧道位移、地表沉降、既有隧道内力与弯矩的变化规律均会发生一定的变化。(4)以本工程为依托对在新旧隧道之间土体设置隔离桩的加固措施进行研究,分析隔离桩的隔断效果,并研究桩长、桩径、桩隧距、桩间距对隔离桩隔断效果的影响。结果表明:设置隔离桩能够有效的减小既有隧道在盾构掘进过程中所产生的位移以及地表沉降。然而,既有隧道水平位移的减小幅度要小于既有隧道竖向沉降以及地表沉降。水平位移减小的效果,低于减沉效果。而无论是桩长、桩间距、桩隧距还是桩径,其隔离桩参数的变化均会对隔离桩的隔断效果造成一定的影响,就隔离桩隔断效果的敏感程度来说,桩长>桩间距>桩隧距>桩径。(5)改变既有隧道洞内加固方式,结合经济性以及安全性对比分析三种常见的既有隧道洞内加固方案的加固效果。结果表明:无论是双线侧穿、双线下穿还是单线下穿,在对竖向沉降的限制上三种常见暗挖隧道洞内加固方式的加固效果总体上型钢拱架>拱肩支撑加横向拉结>拱顶竖向支撑+加长加密锁脚锚杆。而对水平位移的限制方面,型钢拱架与拱肩支撑加横向拉结的作用效果差别不大,型钢拱架略好于拱肩支撑加横向拉结,而加长加密锁脚锚杆对于既有隧道水平位移虽有一定的限制,但效果不如前两者。然而对于本工程拱肩支撑+横向拉结的洞内加固方案来说虽然效果不如型钢拱架,但依旧满足安全性要求,并且与型钢拱架相比造价低,施工简单,符合经济效益,其加固方案的选择是合理的。