地铁的建设与运营带来了沿线地带的开发热潮,地铁已成为大城市中重要地下构筑物,后续相关的工程建设活动不可避免地引起隧道结构的附加荷载(包括卸载和加载),导致邻近地铁隧道的结构变形及沉降,从而给既有己建地铁的运行安全带来了严重威胁。其中地铁隧道上方大面积开挖卸载对地铁隧道的影响目前最为工程界所关注。如何控制基坑施工所引起地铁隧道的隆起变形,确保地铁安全运营成为急需解决的问题。本文结合广州珠江新城核心区市政交通项目的基坑工程,研究了基坑开挖土方主要卸荷对于隧道回弹变形量以及纵向沉降变形的影响,并对变形的控制模式进行了分析。主要内容如下:首先对地铁隧道上方卸载类型进行了分类,提出了关键卸载控制区域的概念。其次,通过解析方法计算研究了卸载对于隧道隆起变形量以及纵向变形的影响,并通过对实测数据分析,验证了理论所得到的结论。论文利用岩土数值分析软件MIDAS/GTS分析了基坑开挖大面积卸载过程中时间因素对于隧道上抬变形的影响,对比分析了不同的施工顺序对于隧道回弹影响。最后,论文讨论隧道在大面积卸载作用下的变形控制技术,通过对基坑施工卸荷影响的控制、地层变形的控制以及隧道结构变形的控制三方面的分析,提出了针对各个环节控制的原则和措施。本文用三维有限元模拟了基坑开挖对临近地铁隧道的影响,定性地分析了隧道的位移规律。针对地下空间开挖对既有地下构筑物的影响,模拟分析了隧道在基坑旁侧和正下方两种不同相对位置下,基坑开挖不同工况、与基坑不同距离、不同埋深和支护桩不同入土深度等参数对隧道位移的影响,获得了隧道的水平、竖直位移和内力沿隧道纵轴的变化曲线。得到了一些有意义的结论:(1)在不同工况下,隧道最大位移、最小轴力和最大弯矩发生在z=0m处,剪力在z=15m附近突然变大,开挖卸荷对隧道影响较大,支护桩施工对隧道影响小,且随着开挖深度的增加而增大。(2)随着距离的增加,隧道水平位移逐渐减小,到离基坑12 m左右,水平位移变化很小。与水平位移相似,竖直位移随着距离的增加逐渐减小,到离基坑12 m左右,变化很小。隧道在基坑旁侧时轴力随着距离的增加逐渐增大。剪力和弯矩则逐渐减小。当隧道在基坑正下方时,轴力随着距离的增大逐渐增大,剪力逐渐减小,弯矩方向发生了改变。(3)随着埋深的增加隧道位移先增加后减小,由于墙体最大位移大概出现在0.6 H处,可看出隧道位移受墙体变形影响较大,要减小隧道位移就要有效控制墙体的变形,在这类基坑设计中要树立“变形控制”的思想。内力随着埋深的增加均增加。(4)随着支护桩入土深度的增加,隧道位移随之减小,在本算例中,当入土深度超过1.0 H后,再增加入土深度对减小隧道水平位移作用不大,因此墙体入土深度存在一个最优入土深度,大概在1.0 H处。从基坑附近到远离基坑,入土深度的影响在逐渐减小;入土深度对隧道的竖直位移影响不大。内力变化相对不大。