目前，我国的城市公路交通已经很难适应城市更新的需要，为了构建“外联内畅”现代城市交通体系，加快补齐城市基础设施短板，全力畅通交通微循环，通过桥梁与隧道相连的方式拓宽城市路网就显得尤为重要。桥隧相连工程是指隧道、桥梁、洞口围岩及连接段既有结构物的复杂组合体。由于结构物之间互相影响，连接段的力学行为更为复杂。目前，大多分析为山区中已完成桥梁对隧道，或者已完成隧道对桥梁的单一影响，而城市复杂环境中连接段隧道施工对周围既有结构物的安全影响、连接段的隧道开挖方法与错开合理距离都尚未进行探讨。因此，本文以重庆雷家坡立交桥隧相连的隧道施工工程为依托，根据其实际现场环境，针对工程中桥隧连接段存在的既有结构物进行安全评价，同时对连接段隧道开挖问题建立对应的数值模型，并在连接段施加汽车荷载进行力学分析。主要工作如下：
　　（1）归纳当前国内外桥隧相连方式的研究及工程应用情况，总结其主要特点及适应性条件。随后基于雷家坡实际工程，探讨对周围既有结构物的破坏影响机理。利用MIDAS GTS建立了桥隧连接段的三维数值计算模型，根据拟建工程采取的加固措施，对连接段的桩板挡墙、既有高架桥墩、公路进行安全评价。
　　（2）在桥梁与隧道连接处，通过对隧道洞口段采取三种不同开挖工法，模拟桥梁连接的隧道部分、既有结构物及周围岩土体的力学行为特征。从经济性与技术性角度对不同施工方案进行比选，优化连接处隧道洞口段开挖工法。
　　（3）建立错开不同距离的两隧道开挖数值模型，对比所得到的拱顶沉降、底部隆起、围岩塑性区、支护受力结果，分析两隧道纵向错开开挖的合理距离。
　　（4）基于有限元模型，根据车辆速度的变化，在桥隧连接段施加汽车荷载。对比连接段在汽车荷载作用下各结构物的位移、变形差异，得出车速变化与连接段结构物沉降的关系。
　　（5）对雷家坡工程进行监测，通过实测数据分析雷家坡桥隧连接段施工对既有结构物造成的安全影响，再将实测数据与数值模拟结果对比，得出结构物满足安全要求，证明加固措施与隧道洞口段优化工法与错开距离的有效性。