随着城市地铁数量的增加和规模的不断扩大,线路交叉引起的新建隧道下穿既有隧道施工的案例越来越多,南宁地铁2号线东延工程正线与出入场线斜交穿越工程,隧道间净距离仅有2.3m,两隧道交角约为23.2°,以此工程为背景,从理论研究、数值模拟、实测数据研究等几个方面对新建盾构隧道斜交下穿既有隧道施工的影响规律展开研究。(1)基于Pasternak双参数地基模型采用两阶段分析法得到了下穿施工引起既有隧道竖向变形的数值解,并借助Matlab软件对部分影响既有隧道变形的因素进行分析。结果显示,地基基床系数增大既有隧道的变形值增加,而泊松比的改变对隧道变形影响很小,因此在研究此类问题时基床系数的确定应通过较为准确的现场试验来获得以保证结果的准确性;两隧道轴线之间夹角的大小对既有隧道变形的影响较大,夹角变小影响范围随之增大,因此应尽量避免小角度斜交下穿施工;另外,随着地层损失率的增大既有隧道变形值也会相应增加。(2)应用Midas/GTS有限元软件建立三维模型,对新建盾构隧道斜交下穿既有隧道施工的过程进行模拟,研究斜交下穿施工造成的地层变形、地表沉降以及对既有隧道的影响规律。结果表明,盾构斜交下穿既有隧道施工主要影响范围为交叉位置4D(D为隧道开挖直径)距离内,并且在1D距离内既有隧道、地表和地层沉降变形的速率最快、幅度最大,因此盾构在该区域内施工时应做好相应加固措施;另外,受两隧道斜交的影响,先穿越一侧的隧道变形明显大于后穿越一侧,隧道最大沉降区域随着刀盘的推进由东侧逐渐向西侧转移,同时既有隧道的存在对地层变形起到了一定的“阻隔”作用,对变形控制具有积极意义。(3)实测研究表明,地表沉降及管片变形主要发生在刀盘距离交叉位置前后24m范围内,符合4D范围。另外,随着刀盘的向前推进,地表沉降、管片沉降呈现出三个较明显的发展阶段,即“超前沉降阶段-盾壳支撑阶段-盾尾脱出变形再次加速阶段”,同时也证实了既有隧道对地层变形确实起到了限制作用,与数值模拟的变化规律一致。