随着城市的发展,立体交通层出不穷,桥隧相交问题不可避免。隧道施工导致地表产生位移和变形,影响既有桥梁受力状态。研究隧道施工对岩石地基上既有桥梁扩大基础的影响,并对其做出安全性评价,对保证桥梁正常使用和运营具有重要实际意义。本文针对岩石地基上既有桥梁扩大基础,建立有限元模型,模拟隧道开挖全过程对桥梁扩大基础的影响。同时,针对隧道施工中,不同的影响因素进行控制分析,得到不同因素变化对于扩大基础的影响,所做的主要工作有:(1)分析讨论了隧道施工导致沉降的理论原理,对Peck公式等相关概念进行阐述说明;具体探讨了隧道施工后,地表横向、纵向、水平位移的变化规律;(2)研究了桥梁基础在隧道施工中不同的损害模式,主要有5个方面:地表沉降、水平位移、倾斜、曲率、水平变形等对桥梁基础的影响;针对不同损害模式,讨论了桥梁基础损害的评价规范;(3)选取了岩石地基、混凝土材料本构关系模型,建立整体有限元计算模型并分析了岩石地基上扩大基础基底反力、剪应力的分布形式:基底反力基本呈现为墩柱中心受力大,向两边延伸时反力逐渐减小,在边缘处又有所增大;剪应力分布形式保持为墩柱中心和基础几何中心零值,而由其向外部扩散时保持先增大后减小,但在边缘处又有所增大;(4)通过隧道-地基-桥梁-扩大基础整体有限元模型,模拟了隧道施工全过程,对其桥梁不同墩柱扩大基础的影响进行分析,讨论了隧道施工过程中,桥梁扩大基础的沉降、基底反力、剪应力的变化规律。且将不同墩柱扩大基础相互比较,总结规律并进行了原因分析。研究表明,施工过程中扩大基础的沉降可分为5个阶段,且并非都为沉降,亦有隆起;施工后,基底反力边缘处减小,而剪应力的变化规律为从基础中心到墩柱处增大,而从墩柱处到边缘处减小。受隧道施工影响,墩柱处剪应力零点位向基础边缘处移动;(5)建立局部隧道-岩基-扩大基础有限元模型,分析不同因素对于双墩桥梁扩大基础的影响作用。具体分析了隧道埋深、隧道中心线与扩大基础中心水平距离、地基刚度、基础跨高比和水位等因素的变化,对桥梁扩大基础沉降、基底反力、剪应力的影响,定性总结规律,分析变化趋势并阐述原因。研究表明,隧道埋深及其与基础的水平距离对扩大基础沉降的影响基本符合Peck公式分布形式,地基刚度的增加会减小隧道开挖后的扩大基础沉降,扩大基础跨高比越大,其不均匀沉降越明显。隧道埋深和水平位置的变化对扩大基础基底反力几乎没有影响,相对而言,地基刚度、基础跨高比和水位变化对其影响较大。随着地基刚度减小和基础跨高比的提高,扩大基础的剪应力值则相应增大。