城市有限的土地资源与空间资源、地铁隧道建设的迅猛发展以及新建基坑的频繁出现,这使得新建基坑上跨于既有营运隧道的情形变得越发普遍。上跨既有隧道基坑的开挖过程中会伴随着各种变形,如果这些变形超过相关规定的警戒值后,则会影响到基坑工程的正常施工以及下卧隧道等公共设施的安全使用,甚至还会引发相关基坑工程事故,因此研究该问题具有重大的理论意义与现实意义。在实际的工程中,基坑开挖引起的变形问题一直是一个难点问题,其复杂多变、影响因素众多、且极具特殊性,许多学者都从各自的角度对其进行过细致分析。本文主要针对上跨于城市既有隧道的基坑进行深入而系统的研究,通过数值模拟软件FLAC3D建立相关模型着重分析基坑开挖过程中的基坑周边地表沉降变形、围护结构侧向变形、基坑坑底隆起变形和下卧隧道隆起变形这四种变形。本文主要围绕以下几个方面进行研究:(1)首先进行基坑典型断面的二维分析,通过建立20多个二维小模型着重讨论在不同开挖深度、不同围护结构嵌土深度、不同围护结构形式、不同开挖方式和不同的坑隧距离情形下上述四种变形的变化规律,从计算结果指出基坑变形的危险区域,给实际工程提供相应指导。(2)建立数个大中型三维基坑模型,考虑基坑开挖过程中的空间效应,并讨论上方基坑与下卧隧道平行和正交的两种情形以及基坑下方同时存在多条隧道的情形,分析这些情形下的变形特征;通过提高土体参数实现基坑不同区域的土体加固,分别探讨坑底成片土体加固方案与隧道两侧土体加固方案的加固效果。(3)以某上跨既有隧道的车站深基坑实例为研究背景,研究在采取坑底满堂加固和板桩支护体系等加固措施后,新建车站深基坑在分层分块开挖下变形的时空效应,绘制相应工况的三维变形曲线,显示开挖后的土体变形云图以及围护结构、隧道衬砌的网格变形图,为今后的相关工程提供理论指导。