近些年来,随着水下交通隧道的快速发展,小净距交通隧道也从陆地扩展到了河底,出现了河底小净距交通隧道。与陆地小净距交通隧道相比,河底小净距交通隧道不仅要考虑双洞应力场的相互影响,还要考虑双洞渗流场的相互影响以及渗流-应力耦合的影响,而且还要考虑河水水位变化的影响。众多因素共同作用使河底小净距交通隧道的受力性状异常复杂,相关的研究还需深入和完善。矿山法、盾构法、沉管法等不同方法修建的河底小净距交通隧道受力性状相差很大。本文以浏阳河公路隧道为工程背景,研究矿山法河底浅埋小净距公路隧道这类新型隧道双洞并存时的受力性状。考虑小净距隧道双洞的相互影响,重点分析不同净距下双洞的受力性状。采用解析计算与数值模拟(均通过现场实测验证)研究施工期围岩与初衬的受力性状,采用模型试验研究服役期二衬的受力性状,从而对隧道全寿命期提出工程建议。本文的主要研究内容与研究成果如下:(1)研究了同时考虑河水压力和双洞开挖顺序的河底浅埋小净距隧道围岩压力的解析计算公式,并利用公式计算分析了隧道净距、隧道埋深、河水位等因素对隧道围岩压力的影响。解析计算结果表明:隧道净距越小或隧道埋深越大,导致隧道的局部偏压现象越明显;随着河水位的升高,隧道各部位的侧压力和垂直压力几乎线性增加。(2)建立了较为复杂的渗流应力耦合三维数值模型,分析施工期初衬与围岩的受力性状:将现场实测得到的河水位变化曲线嵌入到了数值模型中进行计算;数值模型共分为92个大的施工步,312个小的施工步,对施工过程进行了精细化的模拟;数值模型考虑了施工期河水位变化与开挖面位置变化这两种变化同时发生的情况。数值模拟结果表明:在相邻洞施工的影响下,施作完本洞上台阶但未施作本洞下台阶时,本洞上台阶初衬的最大压应力均出现在拱脚;围岩的最大有效塑性应变、初衬的拱顶沉降、初衬的最大压应力等指标随着净距的减小而增大。建议在设计类似隧道区段时,在保持支护参数不变的前提下,可将两洞之间的净距由1.5B优化减小到1.0B(B为开挖断面的宽度)。(3)模型试验考虑了河水位循环变化的影响,分为二衬不透水与二衬透水两大类,每一大类均又按照净距2.0B、1.5B、1.0B、0.5B细分工况,共进行了8种工况,测得了二衬所受的水土压力与二衬的轴力和弯矩。模型试验结果表明:在透水的4种净距中,二衬背后的水压力随着隧道上方河水位的波动而波动,二衬背后的水压力小于相应的静水压力,即水压力发生了折减;二衬背后的土压力随着河水位的波动变化而呈现出的波动变化并未减弱;二衬仰拱底部位的弯矩在不同的净距中波动范围较大,并且弯矩的数值均较大,在隧道的服役期该位置可能成为最先破坏的部位。二衬透水时的土压力、二衬的轴力、二衬的弯矩相比二衬不透水时都有不同程度的增加,建议在设计类似隧道时可在二衬背后预留注浆管。