城市明挖公路隧道基坑通常位于建筑物密集的城市中心地带,基坑周边环境复杂,并常受临近建筑物超载影响。此外,厦门大部分地区分布有较厚的残积土层,其水弱性显著,在基坑开挖过程中受卸载扰动与浸水扰动的影响较大。同时,由于厦门多雨,明挖公路隧道长周期施工过程中容易受到降雨侵袭。因此,厦门残积土中明挖公路隧道基坑的变形特性分析与施工安全评估中,必须要考虑超载与降雨作用的影响。本文结合实际工程,采用数值分析和现场测试等方法,研究了受邻近超载和降雨影响的公路隧道基坑变形特性;探讨围护结构嵌固深度、超载大小及位置、降雨强度和时长以及相关止水措施等因素的影响规律。主要研究内容与结果如下:1、采用考虑土与结构共同作用的数值方法研究了紧邻超载的非对称基坑围护结构的受力变形特性。结果表明:对于基坑相对宽度较小的明挖公路隧道基坑,超载不仅增大近超载侧围护结构的受力变形,还会导致远侧围护结构顶部产生远离基坑的位移,进而产生坑外被动土压力,并增大两侧围护结构的挠度;当远超载侧围护结构嵌固深度较小时,超载会进一步增大围护结构的倾斜,使其呈现踢脚式变形;近超载侧围护结构嵌固深度的增加对远超载侧的围护结构挠度及倾斜度有控制作用;超载与基坑距离大于0.5倍开挖深度时,超载对于远超载侧围护结构的影响可以忽略。2、基于Bishop有效应力公式,采用流固耦合数值分析方法,研究了非饱和残积土中基坑开挖受降雨影响的变形特性。结果表明:降雨通过增大基坑附近土体的饱和度,降低残积土的基质吸力,从而导致基坑附近土体抗剪强度减小,增大基坑侧移以及地表沉降。地表沉降及基坑围护结构侧移大小与降雨强度正相关,尤其是日降雨量从20mm增长至80mm的阶段,基坑变形快速增加。基坑变形随降雨时间的增加不断增大,80mm/d的降雨强度下,当降雨时长大于6天后,滑裂面区域土体趋于饱和,滑裂面附近土体有效应力急剧减小,土体抗剪强度显著降低,使得基坑及周边环境变形短时间内发生激增。参数分析表明,在基坑两侧采取隔水措施对于控制基坑变形有显著效果。3、针对厦门西通道石鼓山段明挖公路隧道基坑,开展围护桩、地面沉降、路基沉降等现场测试与分析。测试结果表明,受超载影响区域的围护桩最大侧移较其他区域增加约30%,超载引起围护桩顶部发生向坑内的侧移,顶部最大侧移约9mm;由于基坑较窄,远超载侧受支撑约束,围护桩顶部向坑外发生最大值为8mm的侧移,桩底侧移增大,最大桩底侧移为0.22%,远超载侧围护结构更容易发生踢脚破坏。降雨后基坑围护结构侧移增量较无降雨情况增加约90%。及时加撑可以减缓降雨的影响,加撑后降雨引起的基坑变形增量减小约40%。基于上述研究结果,提出受降雨影响后的基坑应及时施工支撑、及时排水、避免超挖等建议,为后续类似基坑提供参考。