随着我国经济建设和城市化进程的发展,城市中心的建筑物也越来越密集,尤其像一二线城市部分区域地上空间基本已经利用殆尽。大量地下通道和地铁隧道的修建受到周边既有建筑的制约,导致许多新规划地下通道和地铁隧道只能修建在既有道路线下方,交织穿行于桥梁的群桩和地下管线之间,甚至在桥桩端下部。如果在密集的建筑物周边或下方挖掘隧道,不可避免会影响到周边土层和建筑物。同时,开挖隧道导致地层应力被释放,打破原有的平衡,而土体应力的重新分布会使得土体出现不均匀沉降,导致土层中桥桩、各种管线和上部结构出现不同程度的损坏。有些损坏是可以修复的,但是更多的损坏是不可逆的,因此如何合理规划隧道与既有桥桩、地下管线等既有结构物的相对位置,把周边环境减小到最低程度是一个不可忽视的问题。本论文以深圳下穿龙岗大道匝道工程为背景,通过模型试验开展隧道开挖对桥墩、桥桩、周边土层及地表影响研究。主要工作和成果如下:(1)通过模拟隧道开挖,研究了不同开挖工序和桥桩与隧道开挖边界距离2个因素对墩顶倾斜角变化的影响;研究了不同开挖工序、不同开挖方法2个因素对开挖边界两侧土体变形影响,同时指出两侧土体变形主要集中在开挖断面正左右侧;(2)研究了不同开挖工序、不同开挖方法、桩上点与开挖边界距离3个因素对桥桩变形影响,并指出在本试验工况中,开挖方法比桩上点与开挖边界距离相比影响更明显,同时建议在实际工程中,隧道掌子面接近桩时,要注意施工工序以及开挖进尺,保护桩基;(3)研究了不同开挖工序、不同埋深、不同开挖方法3个因素对开挖边界上方土层沉降影响,发现由于岩梁撅起效应导致在地表沉降槽周边出现负沉降,并且在拆除初支后,开挖起始方向地表出现沉降减小的现象,同时地表沉降比地表下土体沉降大,建议在实际工程拆除初支时,要注意观察地表沉降。