随着城市建设的发展，我国地下工程的建设已经进入了高速发展的时期。城市地下施工不可避免的会给周围的环境带来不同程度的影响，有的将危害生产建设和人民生命财产安全。大量的地下工程建设实践表明，地下开挖卸荷会使周围的地层和地面产生变形，严重者会造成建筑物产生不均匀沉降、开裂，甚至倒塌。然而在分析与评估开挖引起的影响和损害时，也不能过分夸大其影响程度，否则会造成保护成本的大量浪费。因此对于从事地下工程研究和建设人员来说，应尽可能准确掌握工程施工对周围环境的影响程度，进行合理的损害评估，采取有效的保护措施，将环境影响降低到最小程度。 本文所研究的内容是以国家自然科学基金项目（50278042 ）“复杂开挖环境对建(构)筑物影响的实时分析与监控研究”为研究背景的一个重要子项目。利用先进的室内试验设备和三维有限元软件对考虑卸荷效应时开挖对周围环境的影响与评估进行全面的研究，分析了开挖引起的地表变形规律及由此诱发的对相邻建筑物的影响，结合南京地铁一号线一期工程项目对地表变形和邻近建筑物的影响进行了研究与损害评估，运用试验得出的结论进行损害评估的结果比常规方法更趋合理，显著降低了临近建筑物的保护成本。本文主要结论如下： （1）土体开挖卸荷时，c、 值和摩擦系数越大，支护桩之间的土拱效应越强，尤其是c值影响最大；在桩距为5d以内时，土拱效应比较明显；拱顶高度大致为0.5倍桩距，应力拱的形状与荷载的大小无关。梅花形布桩比双排布桩受力更为合理。 （2）固结不排水条件下，常规三轴压缩（加荷）试验中产生正孔压；而减压三轴压缩（卸荷）试验中产生负孔压。加卸荷试验中的最大孔压和峰值强度均与平均固结压力 成正比。卸荷试验中的峰值强度 和最大孔压 的绝对值明显小于加荷试验中得到的峰值强度和最大孔压。 固结排水条件下，加荷试验的体积应变为负，表现为剪缩。而卸荷试验体积应变为正，表现为剪胀，且破坏时应变较小。 所有不同应力路径试验均在应变4％时出现拐点，说明不管在什么应力路径下该土的性质在应变4％时发生变化，因此在实际工程中该拐点可作为一应变控制点。 （3）加荷和卸荷试验中的初始变形模量均与平均固结压力 成正比。比较相同固结围压和轴压的加卸荷试验得出的割线模量 和 ，发现大致呈如下关系： ；而加卸荷时的有效应力强度参数基本相同。 （4）通过大量的实测资料和计算分析，提出可用于工程影响预测的地表纵向沉降曲线公式： ，该曲线有效的克服了累积概率曲线难以改变的缺点，可以通过控制b值和k值来反映开挖面上方地表处的沉降大小及工后沉降问题；提出隧道开挖引起的地表水平位移曲线公式： ， 并对函数性质和参数定义做了研究分析。采用本文曲线公式可以简单有效的预测开挖引起的地表位移。 （5）本文对地下掘进过程引起的地表变形及由此诱发的对建筑物的影响做了动态的三维有限元数值模拟分析，得出了以下主要结论。 各个地表横向断面的沉降曲线符合正态分布，开挖面后方的土体经过卸荷扰动，沉降较大。随着隧道开挖的进行，临近建筑物的不均匀沉降及平均沉降增大，最终趋于稳定。 地层的不均匀沉降所导致的地表倾斜改变了地面的原始坡度，它使建筑物的重心发生偏斜，引起附加应力重新分布，导致建筑物结构内应力发生变化而引起破坏。 建筑物的存在约束了地表的变形，降低了扰曲和水平应变；同时也约束了隧道周边土体的位移。临近建筑物施工时结构荷载造成隧道衬砌上内力的增加。 （6）将试验得出的结论和纵向沉降曲线预测公式应用于南京地铁一号线一期工程项目，采用三阶段评估方法对开挖引起地表变形及由此诱发的建筑物沉降、破坏进行了预测评估，结果比常规方法更趋合理，从而显著降低了临近建筑物的保护成本。利用本文的研究成果可以直接应用到指导南京地铁的设计与施工中去。