随着城市化的发展,城市用地不足、交通拥挤、环境污染、抗震救灾、空间饱和等问题日益突出,地下空间的开发利用越来越为人们所关注。现阶段,针对地下人防商业街的开挖,施工单位往往采取大开挖的方式,若场地位于城市中心区交通主干道,则开挖会对周围环境产生较大影响且严重干扰交通;与此同时,地下人防商业街的应急取水更多依赖于外来水源,并不能完全满足战时的用水需求。因此研究城市地下人防商业街半逆作施工方法并提出人防应急取水方案具有重要的现实意义与实践价值。本文依托江苏省镇江市某地下人防商业街项目,对不同施工方案进行了比选,确定了盖挖半逆作法为最优施工方案;进一步总结了盖挖半逆作法的施工工艺,研究了基坑开挖引起周边环境效应,揭示了基坑开挖过程引起周边建筑物地表竖向位移变化规律;提出了适合该地下人防商业街的战时应急取水方案。主要研究内容与成果如下:(1)总结镇江地下人防商业街施工场地的水文工程地质条件的基础上,拟定出针对地下人防商业街施工开挖所使用的三种工法:盖挖半逆作法、顶管法和盖挖逆作法。通过数值模拟方法对上述三种工法的开挖情况进行比选,计算得到了不同工况下的地基土变形规律;根据开挖对周边环境及交通的影响,明确了三种工法的影响规律;随后,通过层次分析法与价值工程理论相结合的方法,综合考虑施工难易程度、施工安全性、工程造价、工程进度、对交通的影响和对周围环境的影响等六个因素,对三种工法的功能系数、成本系数及二者的比值价值系数进行了计算,最后得出盖挖半逆作法为最适宜的施工方法。(2)根据基坑场地地质条件、水文地质条件、基坑周边建(构)筑物、基坑开挖深度以及施工组织协调等因素,将基坑分为12个区段分别进行设计。基于基坑支护结构的设计计算,总结出钻孔灌注桩、三轴搅拌桩、钢板桩、H型钢、顶板与管桩相结合的支护体系。为了使施工对交通的影响降到最小,提出基坑分为南北两侧分部开挖的施工工序,总结出适用于城市主干道地下人防商业街基坑开挖的先明做,后逆作的盖挖半逆作法施工工艺。利用三维有限元分析方法,对基坑开挖先明做后逆作的施工情况进行动态模拟。结果表明,地基土最大整体位移(127mm)分布于基坑底部;道路北侧地表土体竖向位移最大值为9.28mm,水平位移最大值为15.39mm;支护结构最大变形为15.4mm;北侧建筑基础最大竖向位移为8.977mm,南侧建筑基础最大竖向位移为8.242mm,开挖对周围环境的影响整体较小,能够满足设计要求。(3)针对地下水埋藏情况,从可行性与成本控制两个方面进行比选,提出了能够满足地下人防商业街战时生活用水的应急取水方式即管井开采深层地下水。利用三维有限元分析方法,对战时应急取水的周围环境效应进行预测,结果表明,战时短暂应急取水对周边环境的影响在可控制的范围之内。