随着国民经济的飞速发展和城市化进程的持续加速,我国城市常住人口数量节节攀升。现代化城市扩张造就了愈演愈烈的交通压力,地铁应运而生,地铁沿线建筑物随之蓬勃兴起,一座座高楼拔地而起,一条条地铁纵横交织。此种情况下,高楼基坑与地铁线网彼此毗邻的情形越来越司空见惯,两者间相互影响问题不容忽视。基坑开挖卸荷打破了周围介质原有平衡状态,引发的应力重分布改变了土体的初始应力场和位移场,进一步致使地铁产生附加变形与内力。如何在不影响既有地铁正常运营前提下安全、高效的开展深基坑工程施作成为摆在岩土工程从业者面前一道急需解决的难题。本文以紧邻郑州轨道交通4号线的郑东新区龙湖金融岛外环项目基坑为研究对象,采用有限元分析软件Midas/GTS构建了土-围护结构-支撑体系-地铁车站相互作用的三维模型,研究了基坑开挖工序、围护体厚度、围护体长度、地下水等因素对其邻近地铁车站变形所产生的影响规律。研究主要取得以下成果:(1)从理论层面归纳总结了基坑开挖阶段土体卸荷致使基坑底部抬升(即隆起)的计算方法。构建了一种地铁线路周边有基坑开挖时地下结构变形响应的计算模型;借助米德林公式导出下卧已运营地铁在有基坑开挖卸荷作用时在其结构内部引发的附加内力计算公式。进一步选配适宜的地基模型及其参数,获取了下卧既有地铁受开挖卸荷作用而产生的结构变形公式。(2)模拟分析发现:基坑开挖使得邻近地铁车站楼板整体上浮,最不利位置出现在靠近基坑侧车站端头的底板部位。然而,基坑开挖对车站楼板的弯矩影响则不大,但靠近墙体部位的楼板产生了负弯矩,可能引发墙体开裂。(3)模拟分析发现:受邻近基坑开挖的影响,地铁车站墙体整体向基坑一侧发生偏移。具体而言,基坑开挖对其宽度范围内的车站墙体位移影响较大,对墙体弯矩的影响较小。墙体位移最大值出现在距墙顶和墙底3-4m处。(4)模拟分析发现:邻近基坑开挖使得地铁车站柱产生了竖向变形,最大位移出现在临近基坑的车站端头处,同时由于竖向位移的不均匀,产生了差异沉降,最大值出现在基坑的宽边方向。基坑开挖对柱子的轴力影响不大,但柱底所受压力较大,应实时监测准备预防措施。