论文基于乌鲁木齐地铁一号线三屯碑站站后折返线区间隧道工程,采用数值模拟结合监控量测方法,分析了不同隔墙支护方案下围岩和结构变形、受力特性,优化了三联拱隧道的隔墙支护方案,明确了三联拱隧道各特征施工阶段围岩及支护结构的受力、变形特性;对比分析了小间距隧道侧洞掌子面不同距离施工效果,优化了小间距隧道施工方案,明确了小间距隧道各特征施工阶段围岩及支护结构的受力、变形特征;基于数值模拟分析结论,对连接段三联拱隧道与小间距隧道不同施工方案进行了分析。论文取得的主要研究成果如下:(1)针对三联拱隧道隔墙支护结构受力及施工安全问题,将三联拱隧道段直墙式与曲墙式隔墙混合支护方案优化为单一直墙式隔墙支护方案。对比两种隔墙支护方案施工过程中围岩及支护结构受力与变形特性,得出三联拱隧道段采用单一直墙式隔墙支护方案更优;通过分析优化后直墙式支护方案施工过程中,各阶段的围岩、隧道初期支护结构和中隔墙结构的变形特征以及中隔墙和初期支护受力特性,确定了各施工阶段隧道支护结构的变形、受力危险点位置,对三联拱隧道段施工与监测工作有一定的指导意义。(2)针对小间距隧道施工过程中侧洞施工掌子面间距问题,进行了六种不同间距方案施工过程中围岩和支护结构的变形、受力特性对比研究,得出侧洞掌子面间距取5m时,小间距施工方案最优;分析侧洞掌子面间距取5m时,小间距隧道施工过程中各阶段结构及围岩的受力、变形特征,得到了各施工阶段支护结构的变形、受力变化趋势及峰值点位置,明确了小间距隧道段各阶段的施工及监控重点。(3)针对连接段不同施工顺序对隧道支护结构受力、变形和地表变形影响问题,对连接段临时通道施工完成后,优先施工三联拱隧道段方案、优先施工小间距隧道段方案、小间距隧道段和三联拱隧道段同侧同时施工及异侧同时施工四种方案进行了对比分析,得出了连接段采用优先施工三联拱隧道段方案的结论。(4)针对乌鲁木齐地铁一号线三屯碑站站后折返线区间地表路面和支护结构位移变形,基于模拟结果与相关规范布设现场沉降变形监测点,得到了隧道支护结构的拱顶位移变形规律和地表位移变形规律;对三屯碑站站后折返线区间特征断面支护结构拱顶变形与地表变形现场实测数据和数值模拟结果进行了对比分析,得出了三联拱隔墙支护方案及小间距施工方案优化可靠的结论。