随着社会经济的快速发展和城镇化进程的不断加快,各大城市均在大力发展公共交通,城市地铁里程不断增加。在地铁修建过程中不可避免隧道近距离穿越既有建构筑物,保证盾构隧道在穿越既有建构筑物过程中建构筑物和隧道的安全尤为重要。鉴于此,本文采用资料调研、理论分析、数值模拟等手段对双线盾构隧道穿越近接桩基过程中地层和近接桩基变形规律、盾构水平偏离对近接桩基的影响以及近接桩基保护技术进行了研究,得到了以下主要研究成果:(1)基于孔球扩张理论、虚像法原理和Mindlin弹性解得到的盾构施工中地层损失、附加支护力、盾壳摩擦力、刀盘扭转引起的地层位移场解析式,对盾构施工引起的三维地表沉降进行了分析,揭示了盾构施工引起的三维地表沉降形态。(2)建立盾构隧道-地层-近接桩基三维数值模型,研究了盾构隧道施工过程中地层变形规律,分析了近接桩基水平位移变化规律和桩侧摩擦力、桩身应力、桩端阻力等受力特征。(3)建立盾构-地层三维数值模型,确定了盾构水平偏离姿态下接触压力分布特征,提出了盾构-地层荷载作用模式,通过在盾构隧道穿越近接桩基数值模型的地层上施加压力和摩擦力模拟盾构对地层的作用,实现了盾构以偏离姿态穿越近接桩基的模拟,研究了盾构在不同水平偏离方向和偏角下对近接桩基的影响。(4)建立有限元三维数值模型,开展了不同加固区域、加固深度、加固厚度条件下盾构隧道开挖模拟,分析了加固区域、加固深度、加固厚度对近接桩基保护效果的影响,提出了合理的加固范围。