随着城市地下空间的不断开发利用,越来越多的新建隧道工程需要穿越既有地下结构,在此类穿越工程中减小和控制对既有结构的扰动成为实际工程和学术研究中的重点和难点。本文在总结国内外对盾构隧道施工及穿越工程的的研究现状和结论的基础上,通过室内模型试验研究了盾构下穿施工影响下既有管廊结构的变形规律与特点;利用有限元分析软件midas GTS NX建立数值模型,设计正交试验研究不同工况条件对既有管廊结构的影响。本文主要研究结论如下:(1)依据相似试验原理,开发试验模型用于模拟盾构掘进施工过程,并利用该装置进行室内模型试验。通过试验发现随着盾构隧道开挖面向前推进,既有管廊结构呈现“先小幅隆起,再快速下沉,最后趋于稳定”的规律。(2)分析上部既有管廊最终变形曲线发现:上部既有管廊竖向位移关于盾构隧道轴线对称分布,既有管廊结构最大沉降出现在两者水平投影相交位置上方,向既有管廊两端递减。在盾构隧道垂直下穿施工影响下,上部既有管廊的竖向变形曲线形态符合高斯曲线特征,可用peck公式近似表示。(3)选取新建隧道与既有管廊夹角、夹层厚度、新建隧道左右线间距、新建隧道直径这4个影响因素为考察试验因素,以既有管廊结构最大沉降量为试验指标,进行正交试验。对试验结果进行极差分析和方差分析处理,发现这四个影响因素对试验指标的影响程度从大到小排序为:盾构隧道直径>夹层厚度>左右线间距>穿越夹角。