地裂缝是西安地铁在建设过程中遇到的一类独特的地质问题,近年来引起了工程界和学术界的高度关注。如何在穿越地裂缝地铁隧道开挖过程中及其运营期间保证地铁沿线地下管线的安全,已成为城市地铁工程中亟待解决的一项重要课题。因此开展穿越地裂缝暗挖地铁隧道对邻近地下管线的变形影响规律的研究具有重要的理论意义与工程应用价值。本文以西安地铁三号线通-胡区间隧道为研究背景,采用现场调查、理论分析和数值模拟相结合的方法开展研究工作,主要工作和结论有:(1)采用现场调查法对西安地铁沿线附近管线的分布情况进行调查,总结了地下管线的分类方法和破坏形式,通过受力分析得出了管线的破坏原因,其中纵向应力和环向应力对管线变形的影响最大。同时提出了管线变形控制标准,给出了管线保护措施。(2)阐述了西安地区地裂缝的分布特征、构造特征、活动特征及其危害,分析了地裂缝周围土体的受力特征。研究表明,在掘进面顶部沉降发生的很快,而远离沉降面的速度则慢慢变低,同时横向变形的范围与地铁隧道的直径有很大关联,一般横向变形发生在隧道直径2～3倍洞径范围内。(3)基于剪切滑移理论,将地裂缝作用效果简化为外荷载,管线模型简化为悬臂梁或超静定梁,并基于Winkler弹性地基梁理论,推导了管线与地铁隧道垂直和平行情况下情,穿越地裂缝地铁隧道暗挖施工诱发地下管线变形的理论预测公式;研究表明,公式预测结果与数值模拟结果基本一致。提出地铁隧道穿越地裂缝时管线变形防治技术。(4)基于Flac3D数值模拟得出了穿越地裂缝地铁隧道暗挖施工诱发邻近地下管线的变形规律。研究结果表明:地裂缝的长期发育对管线的变形影响较大,随着时间的变化,管线的变形速率加快;无论管线与地铁隧道垂直或平行,管线穿越地裂缝的位置变形最大;在地裂缝发育和地铁隧道施同时影响下,管的变形曲线和地铁隧道施工单独作用下基本相同,但是最大变形量增加约一倍;当管线与地裂缝小角度穿越时,地裂缝的错动对管线的变形影响较大。