随着城市化进程的加快,地铁线路网络的进一步完善与形成,后期城市的地铁网络将会更加密集,已有的地铁线网势必会与后期规划建设的地铁线路交叉、侧穿、正交。届时,后期建设的地铁工程施工将会对既有地铁隧道结构的周围土体产生附加应力和变形,致使既有地铁隧道结构产生位移变形。因此有必要研究分析由于土体开挖卸荷所引起的既有地铁隧道的变形受力规律,并探究减少既有地铁隧道变形的控制措施。在此基础上,以西安地铁8号线上穿既有地铁5号线工程为背景,探究影响既有地铁隧道变形稳定性的因素,重点分析超前管幕和抗浮锚索综合加固的既有地铁隧道结构在盾构开挖卸荷条件下所产生的变形受力特性,在此基础上进一步分析不同加固措施下超前管幕与抗浮锚索对既有地铁隧道的加固效果。主要结论如下:1、综合考虑新建地铁隧道与既有地铁隧道的空间位置关系,竖向垂直距离,新建隧道的施工方案以及工程规模等因素,将新建施工扰动对既有地铁结构造成的影响程度划分为无影响范围、注意范围、采取措施范围以及慎重考虑范围四个等级。在此基础上,对类似的上穿既有地铁产生扰动的实际工程采取统计的方法。研究上穿工程中,对既有地铁隧道稳定性存在影响的因素。此外,通过变形传力机理分析了盾构上穿卸荷致使既有地铁隧道结构产生变形的机理。2、在实际工程的基础上做简化,通过数值模拟和正交试验的方法,分析研究新建盾构隧道上穿既有地铁隧道过程中,不同影响因素对既有地铁隧道稳定性的影响程度。研究得出:以既有隧道拱顶隆起值,径向相对位移作为检验评价标准,得出新建隧道直径(上部卸荷面积)对既有地铁稳定性影响最大;以既有隧道拱顶弯矩值作为评价标准时,得出新建隧道与既有地铁隧道之间的夹层土厚度对既有地铁隧道稳定性的影响最大。从新建盾构隧道上穿既有地铁隧道的整体水平来看,新建隧道直径(上部卸荷面积)相比于夹层土厚度对既有地铁隧道的稳定性影响更大。此外,新建隧道与既有隧道中心线之间的夹角对既有隧道稳定性的影响可以忽略不计。3、采用超前管幕和抗浮锚索综合措施加固后,一定程度上提高了既有地铁隧道周围土层的弹性模量,避免隧道产生过大隆起变形,保证了运营地铁的安全。盾构卸荷完成后,既有地铁隧道右线最大隆起为9.21mm,左线最大隆起为9.08mm,满足既有地铁安全控制标准值。说明,超前管幕和抗浮锚索综合措施加固后可以提高既有地铁隧道的纵向刚度,提高隧道的稳定性能,对抑制既有地铁隧道产生变形具有良好的效果,很大程度上保证了运营地铁的安全。4、通过建立未采取加固措施,仅采用超前管幕加固、仅采用抗浮锚索加固和超前管幕与抗浮锚索综合加固4种工况模型,着重分析各工况下既有地铁隧道拱顶竖向位移、隧底竖向位移和侧墙水平位移,研究超前管幕和抗浮锚索对既有地铁隧道在不同加固下的效果。统计超前管幕和抗浮锚索减少既有地铁隧道变形的数据,研究三种加固工况对既有地铁隧道变形的加固效果。分析具体隆起数值可知,对于既有地铁是竖向变形而言,抗浮锚索的作用更加显著,而对于水平变形而言,超前管幕的加固效果更明显。