随着城市化进程的不断发展,城市常常面临交通拥堵、出行不便等问题,发展城市地下交通是城市发展未来的方向,近年来越来越多的隧道工程修建在建筑物密集的城市之中。由于受到地形的限制,双线的公路隧道往往不得不选择小净距隧道结构形式。小净距隧道由于整体开挖断面大,很容易导致围岩失稳,造成结构的坍塌,同时小净距隧道开挖容易引起地面较大的沉降,导致道路开裂破坏,周边建筑物倾斜甚至倒塌。因此,为了保证城市小净距隧道施工和运营的安全性,给城市小净距隧道施工提供指导,本文基于弹塑性有限元理论,建立了小净距隧道的开挖模型,对小净距隧道开挖的合理净距、中岩墙加固方式、中岩墙加固效果、隔离桩保护近接建筑物效果等进行了系统的研究分析,得到了如下的主要研究成果:(1)基于隧道开挖力学角度,分析了不同净距下小净距隧道开挖后的围岩应力、位移、塑性区分布、地面沉降,分析了上述指标随净距变化的突变临界点;基于强度折减法的角度,分析了小净距隧道安全系数、等效塑性应变随净距变化的突变临界点;基于隧道开挖弹性应变能密度的角度,分析了小净距隧道开挖弹性应变能密度随净距变化的突变临界点。综合上述三个角度,提出了城市小净距隧道的合理净距值。(2)分析了中岩墙受水平位移、竖向位移、应力集中的影响区域,对中岩墙进行了区域划分,结合不同加固方式的特点,提出了一种安全合理、经济的新型加固方式,建立了基于该加固方式的三维数值模型,验证了该加固方式的实用性。(3)建立了隔离桩保护小净距隧道近接建筑物的三维数值模型,分析了双排隔离桩的保护效果,揭示了隔离桩保护建筑物的机理,对隔离桩长度参数进行了优化。