伴随着地铁的快速发展,在运营盾构隧道临近的基坑开挖工程也越来越多,而基坑开挖不可避免的会对临近土体造成扰动,改变了土体的原有应力场,破坏了受力平衡,同时引起了隧道周围的附加应力,严重时还会导致隧道管片开裂、螺栓失效等现象,对隧道运营安全造成了严重的威胁。针对此类问题的研究主要集中在隧道纵向受力和变形方面,计算过程通常采用等效模型,忽略了隧道管片之间以及环与环之间的连接螺栓和拼接缝,只能进行隧道整体的变形和受力分析,不能进行细部结构的变形受力分析。同时,管片接头位置作为盾构隧道最薄弱的部分,在研究开挖卸荷对临近既有盾构隧道的影响时,应考虑管片接头受力和变形性能的变化。为此,本文在前人研究基础上,依次从隧道管片所受外荷载、初始管片应力计算方法、管片附加应力计算方法出发,推导侧向卸载作用下隧道管片的受荷模型和计算方法,结合有限元分析软件进行隧道管片的变形和内力分析。最后将不同支护结构作用下基坑及隧道管片的变形受力进行对比分析,得出不同支护结构的适用性。具体研究内容及结论如下:（1）为了研究隧道衬砌的内力,首先介绍了初始状态下隧道衬砌各个方向所受的荷载,然后依据不同地区土层的分布不同,分别总结了国内外计算隧道衬砌内力常用的计算方法。最后结合兰州某工程案例,运用修正惯用法和荷载-结构法建立的二维隧道衬砌模型分别计算了管片的内力,通过对比可知修正惯用法计算结果与有限元荷载-结构法计算结果吻合良好,且修正惯用法计算结果偏大,为修正惯用法在兰州地区土层中盾构隧道的设计应用提供参考依据。（2）针对基坑开挖对临近盾构隧道的管片与螺栓影响问题,通过引入基坑开挖后隧道围压重分布模型,改进已有方法中的附加应力调整系数,提出侧向卸载作用下隧道管片的受荷模型和计算方法。通过提取附加应力调整系数,计算开挖后隧道围压并叠加初始隧道围压,可得到隧道最终围压值。建立荷载-结构模式下的三维隧道管片模型,将管片的位移变形值与原方法以及地层-结构法进行对比,验证该了方法的合理性。将该方法应用到实际工程案例中,进行管片的细部构造分析。研究结果表明:在临近基坑开挖卸载作用下隧道管片会发生椭圆状变形,且不同基坑支护形式造成管片的变形不同,混凝土管片应力及螺栓应力较大值均出现在椭圆变形的长轴位置附近。（3）以兰州某临近地铁隧道的基坑工程为依据,采用有限元软件MIDAS-GTS-NX分别建立双排桩支护结构和排桩+内支撑支护结构的三维模型。结合本文所提出的计算方法,分别从支护结构的变形及内力、隧道纵向的位移变形及内力、隧道的横向位移变形和内力对两种方案进行了对比分析。研究结果表明:双排桩支护结构作用下,支护结构、隧道管片纵向及横向均产生较大的位移变形,同时支护结构及隧道管片出现了较大的应力;排桩+内支撑支护结构作用下,支护结构、隧道管片纵向及横向产生的位移变形及应力均较小,控制基坑变形、隧道位移及应力的能力要优于双排桩支护结构。