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21世纪以来，地铁作为一种城市快捷交通方式，获得了快速发展。地铁沿线成为地产开发的首选区域，越来越多的基坑工程出现于已建地铁隧道上方。基坑开挖将引起开挖面下一定范围土体产生卸荷回弹，带动坑底已建地铁隧道产生回弹变形。因此，为保障地铁运行安全需要对控制下部地铁隧道变形的施工工艺及设计合理选择，工程界必须解决这一课题。本文结合天津西站北广场地铁隧道上穿基坑开挖工程，研究地铁隧道上方基坑开挖对本身和地铁隧道的影响。本文主要的研究内容包括：1.研究卸荷状态下土体的强度和变形特性，建立模拟卸荷状态下土体应力应变关系的本构模型。2.根据基坑开挖的规模和距下部隧道的距离，提供上部基坑开挖时其下方隧道变形量的简化估算方法。3.利用有限元分析软件ABAQUS分析了考虑时空效应的限时、分块开挖，以及抗拔桩、地基加固等措施以减小下部隧道变形的效果，提出较为符合实际情况的数值模拟分析方法，实现对基坑开挖过程中下部隧道变形及其中产生的附加应力的有效预测。4.建立经验公式估算基底与隧道的最大回弹量，用现场实测数据校准以完善简化计算方法，并提供实用的隧道变形量检测方法。