①课题来源与背景： “可视化研究响和软土泥水盾构隧道施工中隧道与已有桩基的相互作用”为广东省交通厅科技项目，承包单位为广东工业大学，合作单位为广州市地铁设计研究院和广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司。项目编号科技-2017-02-018。项目研究的起止时间为2017年01月至2019年12月，后因研究需要特申请延期并于2022年3月完成全部研究工作。 立项以来，课题组认真制定研究方案和技术路线,经过系统的理论研究和技术应用验证等工作，圆满完成了各项任务，达到合同规定的各项指标。

     ②技术原理及性能指标：本项目旨在探究盾构隧道开挖过程中桩-土-隧道相互作用机理，并分析不同条件下盾构隧道开挖对周边土体及邻近桩基的影响情况，从而为我省盾构隧道方施工提供一定的参考及控制建议，提高我省盾构隧道施工建设水平，做好盾构隧道近接施工时的建筑环境保护措施，减少或避免盾构隧道施工时引起的自然灾害。基于此，本课题的具体研究内容包括： (1）盾构隧道开挖过程中对邻近桩基及周围土体的影响研究 为揭示盾构隧道开挖过程中邻近桩基及周围土体的变形情况，通过有限元数值模拟软件建立大型三维数值模型，还原盾构隧道开挖时各项施工参数，并分析盾构隧道动态开挖过程导致的桩-土-隧道相互作用机理。完成数值模拟后，将数值模拟结果与施工现场监测数据进行对比，验证数值模型的可靠性与真实性。 (2)不同影响因素下盾构隧道开挖过程中对邻近桩基及周围土体的影响研究 基于先期建立的数值模型及数据，建立不同条件影响下盾构隧道开挖三维数值模型。通过建立不同模型以实现桩基相对隧道位置、双隧道间距及桩长等影响因素的变化，从而探讨不同因素在盾构隧道开挖过程中对邻近桩基及周围土体的影响情况，并分析不同因素的影响大小，为实际施工提供参考。 本项目以大型有限元软件Midas为工作平台。MIDAS GTS NX是韩国迈达斯软件公司旗下的有限元分析软件之一，专门针对岩土工程而开发，软件里设有施工阶段模拟分析、土体渗流固结分析等专业的岩土工程计算功能，对工程实际有着可靠的指导意义。

    ③技术的创造性与先进性： 本项目采用了通过使用有限元模拟软件实现三维模型的可视化研究，能够充分获取每个工况下地层及桩基的应力应变情况并得出相应的变形云图，相较于传统的研究计算方法更加清晰直观。

    ④技术的成熟程度，适用范围和安全性： 目前有限元分析方法为国内外可视化研究盾构隧道开挖的热门手段之一，本项目所采用的研究研究实例，研究结果较为可靠。方法及技术适用性广，可靠性强，在国内外均有着相当数量的研究实例，研究结果较为可靠。

    ⑤应用情况及存在的问题。 应用情况： （1）建立了盾构隧道开挖过程中桩-土-隧道相互作用的大型可视化三维数值模型。本项目以已有工程案例为蓝本，建立了盾构隧道开挖过程中桩-土-隧道相互作用的数值模型，从而实现对隧道开挖过程中土体内部变形情况及桩基变形情况的可视化研究，归纳了隧道开挖动态过程下土体及邻近桩基的响应机制。目前，城市地铁隧道开挖过程中，往往需要面对穿越邻近建(构)筑物群的情况。而在穿越这些建(构)筑物的过程中，由于施工情况复杂， 一个微小的失误便可能引起严重的后果。本研究的目的之一 就在于为往后的工程提供参考，从而减小施工事故发生的概率。 （2）探究不同变量对地铁隧道盾构施工的影响。建立起不同条件下的盾构施工三维数值模型，通过对桩与隧道相对距离、双隧道相对距离及桩长等因素对地铁隧道盾构施工的影响研究，分析不同条件下盾构施工过程中对周围土体及桩基影响，从而为实际工程中地铁隧道施工提供充分的参考与控制建议。 存在的问题： （1）在相关项目的推广应用和必要的完善工作还不够成体系； （2）该技术在我国地下工程建设中还未得到广泛推广。