近年来，随着我国城市化进程的不断加速，城市交通设施建设进一步发展，常常需要在既有线旁修建新线，因此城市地下立交工程大量出现，且规模越来越大，距离越来越近，相互关系越来越复杂。对于这种城市地下立交工程，由于新建结构物邻近既有结构物这势必造成两者错综复杂的关系，从而产生对既有结构物的种种不利影响。随着建设规模的加大，导致这种事例越来越多。如新建隧道邻近既有隧道施工，两个及以上相邻隧道同期施工，甚至于大断面隧道的分部开挖等。本文以“厦门机场路一期工程”中的万石山隧道立交工程为背景，展开对城市地下立交工程中常常出现的大断面段隧道、小间距段隧道和立体交叉隧道开展相关研究，并以“长河坝水电站公路交叉工程”的金康隧道为背景，对城市地下立交工程中常出现的平面交叉隧道施工力学行为开展相关研究。论文采用平面和三维有限元数值分析方法针对大断面隧道、小间距隧道以及交叉隧道开展相关研究。本文研究成果直接应用于实际工程，对类似工程具有指导意义，并为相关规范的制定提供一定的参考依据。论文首先通过调查研究以及数值模拟的方法，得出大断面隧道影响围岩稳定性的主要因素以及相关的关键施工技术；其次，通过计算分析，对非对称小间距隧道相关基本问题进行研究，并对小间距隧道分类标准进行探讨；最后，通过对平面交叉以及立体交叉隧道进行有限元数值模拟，对其施工过程中围岩和支护的变形及应力特征进行总结分析，得出相关结论。