課題于2011年獲得資助，課題研究時間為2012.1.1~2015.12.31。研究過程中，主要采用了資料調研、數值模擬、室內模型實驗、室內離心實驗和結合“連霍高速公路擴建工程通過鄭西高鐵隧道上方安全影響分析與技術對策”依托項目開展的現場測試等手段，研究了既有隧道受上方挖、填方的影響規律，既有隧道上方挖、填方施工的強、弱、無影響分區劃分，以及既有隧道上方挖、填方施工影響對策措施。 通過研究，得到了既有隧道上方開挖、回填時圍巖級別、初始埋深、隧道洞徑、結構健全度等因素的影響規律。以既有隧道上方開挖工程的圍巖壓力為例來說明影響規律：隨著開挖的進行，圍巖壓力逐漸減??；當開挖至承載圈并逐漸破壞（喪失承載能力）時，圍巖壓力會增大；當承載圈完全破壞并進入淺埋時，圍巖壓力進一步呈線性減小。圍巖級別越低，圍巖物理力學性質越差，承載圈的范圍越大，將較早開挖至承載圈，且作用在襯砌結構上的壓力也越大。既有隧道襯砌結構劣化后，因剛度減小，承擔的壓力減小。初始埋深越大，承載圈范圍越大，圍巖壓力也越大。既有隧道洞徑越大，圍巖穩定性越差，承載圈的范圍越大，圍巖壓力越大。 通過對影響規律分析，選取承載圈是否破壞和應力增量是否超限作為控制標準，在充分考慮各影響因素的前提下，分別對既有隧道上方開挖、回填進行了影響分區（無影響區、弱影響區和強影響區）的劃分。以選定標準工況的影響分區為例： 1) 隧道洞徑10m、50cm的C30襯砌健全的VI級圍巖情況下，初始埋深為5.0D時既有隧道上方開挖的強影響區為<1.4D，弱影響區為1.4D~2.8D，無影響區為2.8D~5.0D； 2) 隧道洞徑10m、50cm的C30襯砌健全的VI級圍巖情況下，初始埋深為3.0D時既有隧道上方回填的強影響區為>9.3D，弱影響區為9.3D~5.0D，無影響區為3.0D~5.0D。 進而，針對既有隧道上方開挖、回填時產生的影響及該類近接工程的特點，分別從既有隧道、新建工程和中間地層三方面提出了處治對策。 通過本課題研究，系統的分析了既有隧道上方進行挖填方施工時的力學機理、影響規律、影響程度和對策措施，補充并完善了地下近接工程理論，研究方法可用于類似近接工程的研究，研究成果可運用于工程實際。 2100433B

課題擬采用經驗類比、數值模擬、模型離心試驗及現場測試方法，對既有隧道上方挖填方施工的影響分區和對策進行研究。通過對地質條件（IV～VI級）、初始埋深（H0）、工程規模(挖填高度，△H0)、既有隧道大小(跨度，D)及其結構健全度、初始埋深比(H0/D)、挖填高度比(△H0/H0)等因素的影響規律及其關聯度的研究，并引入可拓學理論、基因算法等手段綜合各因素的影響，研究該類近接施工的力學機理和力學響應模型；研究影響分區和分度的準則及其閾值；研究影響分區表達式和指標計算方法、分區標準圖式；并研究影響范圍內的力學對策。.目前，對既有隧道上方挖填方的研究以個案研究為主，對力學機理及影響分區缺乏系統研究，研究方法以經驗類比和數值分析為主。隨著該類近接工程的大量涌現，廣泛、深入、系統地開展該類近接施工的力學機理及對策研究，將有助于豐富和發展隧道力學理論，解決該類近接工程設計和施工中遇到的問題，確保工程安全

通過數理力學方法和經驗類比法,對兩相鄰隧道間的近接施工問題進行研究。按時間、空間、工法三要素對其進行分類，分別研究各類型近接施工問題的力學機理和力學響應模型，研究影響分區和分度的準則及其適用性，影響分區因素及其關聯性，影響分區表達式和指標計算方法，以及分區標準圖式，并研究其力學對策。目前隧道力學的理論研究主要基于半無限體或無限體中單一洞室的力學行為，對相鄰隧道間的復雜力學機理缺乏系統研究。因此 2100433B

通過理論分析、數值模擬、室內模型試驗等方法，對硬巖地層城市隧道近接既有高層建筑施工的影響分區進行研究。地下工程近接施工影響最本質的原因是由于新建工程的施工引起圍巖應力狀態再次重分布，從而導致一系列的力學行為變化。通過建立相應的力學模型分析硬巖隧道近接高層建筑施工的力學機理以及可能的破壞模式，在此基礎上，考慮諸多影響因素，如地層條件，隧道尺寸，高層建筑體量，幾何近接度，圍巖的應力釋放率等，進行多工況數值模擬計算，再根據一定的判別準則及其閾值，結合數理統計方法，初步建立硬巖隧道近接高層建筑施工的強、弱、無影響分區標準。然后通過模型試驗進行有限工況的物理模擬，同時輔以既有的現場數據，修正完善該影響分區標準及相應的表達式。最后研究討論工程處于受影響范圍內的對策。本研究成果將有助于豐富和發展隧道力學理論，為相關工程的設計與施工提供指導，也為今后規范標準和指南等的編制提供理論和技術支撐。