近年来,随着科技与经济水平的迅速提高,我国进一步加快了城市化进程,城市建设的迅速扩张使得地面空间变得更加拥挤,地下轨道交通成为最高效、最便捷的交通出行工具之一。在密集的城市里,高层建筑以及高架桥梁桩基通常需要打入地下几十米深的坚硬岩层,因此,地铁隧道线路与桩基的位置不可避免会发生冲突,在地铁规划线路无法更改的情况下,施工上主要通过对桩基进行加固以及托换来保证地铁隧道开挖过程中建筑物的安全。目前,我国的地铁建设水平仍处于发展阶段,理论研究成果较为有限,很多工程设计参数只能通过经验预估,施工过程造成地表沉降过大以及邻近建筑物损害严重的现象仍普遍存在,因此,深入对这方面研究有着重大的意义。本文首先归纳了以往学者对这方面研究所得出的经验与结论,并列出了当今研究分析的不足之处,然后简要对桩基托换技术、盾构法施工原理以及隧道开挖造成周围环境的影响规律进行介绍,最后,结合深圳地铁重叠隧道施工的典型工程实例,通过建立三维数值模型,对重叠隧道开挖前后托换桩基的内力和变形规律进行模拟研究。主要研究思路大致如下:(1)根据工程实例的桩基托换方案、重叠隧道施工概况及地质情况等,通过MIDAS-GTS有限元软件,建立三维模型,对上下重叠隧道先后穿越高架桥托换桩基的过程进行模拟分析,得到地表沉降以及托换桩基受力变形的规律,并与现场监测数据作对比,证实数值模拟结果的准确性。(2)在工程案例的基础上,改变上下重叠隧道开挖的先后顺序、托换桩基的长度、上下两隧道的间距,分别建立不同的对比模型,并对托换桩基内力以及位移的变化规律进行详细分析