随着“城市提升行动计划”的实施,城市建设用地日益紧张,但城市人口数量不断增加,加之国内大都市轿车普及趋势不可阻挡,道路交通拥堵状况越加严重,城市交通拥堵已成为当今社会急需解决的一个焦点。因此,应大力推进交通强国战略。在此背景下,城市轨道、道路等基础设施不断增加,地下立交隧道也随之而出现。目前,关于地下立交等近接隧道的研究较少,尤其是针对新旧洞室相互作用的研究成果报道极少。为此,本文以导师蒋树屏重庆市科技人才培养计划(领军人才)项目“城市地下道路地层敏感度及结构适应性研究”为依托,利用数值分析、模型试验及现场监测,对岩体上下交叉隧道基于不同的埋深、围岩级别、隧道间距、施工顺序的立交隧道结构响应和施工力学问题开展研究,取得以下主要创新性成果。(1)利用三维有限元法对立交隧道进行计算,分析了既有隧道衬砌的应力增量和变形规律,根据应力增量控制标准,确定了立交隧道的相互影响范围、控制断面和控制点;(2)根据空间散点拟合原理,得出既有隧道衬砌应力增量与隧道埋深、围岩级别、隧道净距的函数表达式,并计算出不同的埋深、围岩级别、施工顺序的强、弱影响间距;(3)利用极限平衡法推导出立交隧道敏感性分析解析解,对不同的埋深、围岩级别、隧道净距进行敏感度单因素分析,给出了敏感度变化规律,指出了围岩级别>隧道净距>隧道埋深的敏感度影响顺序;(4)通过物理模型试验,对既有隧道衬砌应力增量变化规律及影响因素分析,指出了既有隧道衬砌破坏模式,同时验证了数值计算结果的正确性;(5)利用数值计算,对新建隧道加固、中间地层加固、既有隧道加固分别进行了分析,指出了加固措施对立交隧道影响的改善度与优先对策;(6)针对“零”隧道间距,提出了相应的施工关键技术与适应性结构,可用于超近间距立交隧道设计与施工;(7)将影响间距、地层敏感区结构参数运用于依托工程,通过现场实测,既有隧道应力增量变化规律、影响度与拟合公式计算结果相符,验证了本文地层敏感区支护结构参数可用于实践。