随着城市地下空间的开发,既有地铁隧道沿线的基坑工程越来越多。基坑开挖会引起邻近隧道周边地基应力场分布的变化进而使隧道产生附加变形,严重时造成隧道损伤和破坏;另外,地基参数的不确定性、非线性及时变性也会对地基及隧道性状的实时评估带来困难。因此,合理选取土体参数,超前预测基坑开挖过程对邻近既有隧道变形的影响具有十分重要的理论和工程实践意义。论文在大量工程案例调查分析的基础上,针对应用有限元分析软件进行基坑施工过程模拟和周边地下结构分析中的土体参数选取难题,采用参数实时反演等技术,结合正交试验、MIDASGTS软件、遗传神经网络等方法确定合理土体参数,并采用实测数据统计、理论分析等方法对隧道性状进行分析和评估。具体研究内容及成果如下:(1)收集整理了杭州市17个地铁隧道沿线基坑工程实例,总结了杭州地铁隧道所处地层特点,并对隧道的变形特征进行分析。(2)将隧道简化为Timoshenko梁,采用两阶段法分别计算基坑侧壁和坑底开挖卸载引起的隧道水平和竖向附加位移。结合算例研究了不同基坑开挖深度、隧道埋深、基坑与隧道水平净距、地基基床系数对隧道位移的影响。(3)结合工程实例,应用敏感性分析极差法求出土体参数对隧道位移的敏感性大小并确定待反演参数。运用正交试验表设计土体参数组合,基于MIDAS GTS有限元软件计算不同参数组合下隧道位移,以此为样本数据训练遗传神经网络。并基于现场实测数据进行逐个工况的土体参数反演,进而预测下一工况隧道位移及其对隧道性状的影响。