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基坑工程是城市建设中最常见的地下工程活动,随着城市地铁的建设,越来越多的基坑邻近既有隧道施工。基坑工程施工会对邻近既有隧道产生不利的影响,尤其是在富水地区进行基坑开挖,降水和开挖卸荷均会改变周围土体的应力场,进而导致既有隧道产生内力和变形。轻者引发隧道渗水、严重时影响地铁隧道结构的安全运营。因此,合理的分析和预测基坑开挖对近接既有隧道的影响具有重要的工程意义。本文主要采用理论计算方法针对这一课题展开研究,主要内容和结论如下:(1)从理论分析入手,基于Mindlin基本解计算基坑开挖卸荷引起周围土体水平和竖向附加应力;引入Dupuit假设确定基坑降水浸润曲线,根据基坑降水影响半径和Terzaghi有效应力原理推导基坑降水影响范围内竖向有效应力计算公式,从而得到降水和开挖卸荷引起的降水范围内竖向附加应力。通过假定分析工程,验证降水与基坑侧壁应力释放对影响范围内隧道附加应力的影响,结果表明,考虑降水与基坑侧壁卸荷作用得到的既有隧道附加应力更加精确。(2)根据连续等效原理将盾构隧道等效为均质管,基于Winkler地基模型将等效后的既有隧道假定为埋置于地层中的弹性地基长梁,由弹性地基梁理论推导隧道在附加应力作用的内力和变形。通过两个毗邻既有隧道的基坑开挖工程实例,运用理论分析方法计算基坑开挖引起的近接隧道位移,并将理论计算结果与工程监测数据进行对比,对比结果表明,理论计算隧道位移分布曲线与现场实测数据吻合。(3)以合肥地铁1号线云谷路车站区间隧道为工程研究背景,基于有限元数值软件MIDAS GTS NX采用一维梁单元模拟既有隧道并建立基坑开挖三维模型,分析基坑开挖引起临近隧道的内力和变形。理论计算隧道位移与内力曲线分布趋势基本一致,隧道位移和内力最大值位置基本相同,理论和数值计算所得隧道水平与竖向位移最大值误差分别为15.94%、11.63%,最大剪力误差分别为6.7%、8.5%,最大弯矩误差分别为38.07%、4.8%。(4)通过对基坑降水开挖引起隧道受力和变形的参数分析,研究基坑开挖深度、基坑侧壁与隧道距离、隧道埋置深度、基坑开挖长度、基坑开挖深度和给水度对既有隧道内力和变形的影响。结果表明,基坑开挖长度、开挖深度、隧道埋置深度和基坑侧壁与隧道间距对隧道的影响更显著明显,而基坑开挖宽度和给水度对隧道的影响相对较小。