随着我国轨道交通的不断发展,地铁作为城市交通的新兴产物而大量出现,在地铁周围往往又有其他结构物的建设,结构物为保证自身的稳定性,往往需进行桩基施工。桩基施工产生的应力波过大时会对邻近地铁隧道产生应力、振动破坏等影响,对于隧道的安全有着一定的威胁,因此研究应力波对邻近地铁隧道不利扰动的影响具有重大的实际意义。本文以软土地区邻近地铁周围某码头打桩工程为依托,采用数值模拟的方法,建立“单一均质土体-桩-隧道”和“实际土体-桩-隧道”的三维数值模型,利用LS-DYNA计算分析了桩基施工产生的应力波对邻近隧道的动力响应。具体内容如下:(1)基于“土-结构”的相互作用理论,研究了弹性冲击波在“桩-土-隧道”模型中波传播的问题,分析了应力波在介质传播过程中的透反射问题,为数值模型的建立提供了理论支撑。(2)以某码头工程的一层土体为依托,建立“单一均质土体-桩-隧道”的数值模型,研究了不同距离、深度、能量打桩对邻近隧道扰动的影响。结果表明:距隧道水平距离越远打桩,应力波对隧道的扰动影响越小。打桩深度越深,应力波对隧道近桩右上侧的扰动影响先增后减。打桩能量越大对隧道的扰动作用越明显。同时得出了不同打桩参数下隧道截面最不利振动位置的振速曲线以及隧道不利振动、应力集中的区域。(3)以某码头打桩工程为例,建立“实际土体-桩-隧道”的数值模型,研究了不同距离、深度、能量、不同角度节理存在时桩基施工对邻近隧道扰动的影响,同时研究了桩基施工与列车荷载耦合作用对邻近隧道扰动的影响。结果显示距离隧道越远打桩,应力波对隧道扰动作用越小。打桩深度越深打桩,应力波对隧道近桩右上侧扰动作用先增后减。打桩能量越大对隧道的扰动越明显。节理倾角越大应力波透过节理后对隧道的扰动越小。桩基施工和列车荷载耦合作用对隧道最不利的扰动区域集中在隧道右下侧。同时得出了不同打桩参数下隧道截面最不利振动位置的振速曲线以及隧道不利振动、应力集中的区域。(4)总结了国内外结构物在应力波作用下结构物振速的安全范围,结合本文的数值模拟结果,得出了本研究中隧道安全振速的临界值为5.6cm/s,为所有工况下隧道截面最大振速的数值对隧道安全是否有影响提供了参考依据。针对数值模拟结果显示的隧道不利振动、应力集中的区域,对地铁日常监测维护、工程建设的施工安全都有重要的应用价值。