合肥地铁1号线在建设时,穿越南淝河、十五里河,临近巢湖,未来的4号线5号线将穿越天鹅湖,这些区域的地下水资源都比较丰富,其中在建1号线路下穿南淝河的位置河底宽50m,水头埋深4-12m,这不但增大孔隙水压力,而且还对隧道盾构开挖产生不利影响。合肥地铁普遍采用盾构法进行隧道开挖,而在富水条件下,还得考虑渗流场和应力场的流固耦合作用,因此采用盾构法进行隧道开挖是否是最优选择,找出其与其他开挖方式对隧道土体稳定性的影响差异,进而为今后富水条件下城市地铁隧道开挖方式的选择提供参考,将具有重要的理论与现实意义。本文以合肥地铁1号线凤阳路站~南一环站穿越南淝河隧道开挖为工程背景,采用文献调研、理论分析和数值模拟等方法研究三种不同开挖方式对隧道土体稳定性影响,主要研究工作如下:(1)概括本文的研究背景及意义,引入国内外富水条件下隧道开挖的研究现状,探究富水条件下隧道开挖及土体稳定性分析的理论方法。(2)主要分析地下水对土体的作用机理,对流固耦合基本方程进行总结,并分别对三种开挖方式机理进行研究。(3)以合肥地铁作为工程背景,通过数值模拟计算的方法,采用摩尔—库伦本构关系,建立5m、10m、20m水头条件下盾构法施工开挖模型,比较开挖支护后涌水量、应力场变化、位移场变化、塑性区分布大小,从而得出盾构法开挖方式的变化值。(4)以相同的断面进行单侧壁导坑法、三台阶预留核心土法两种开挖方法进行开挖模拟,同样比较开挖支护后的涌水量、应力场变化、位移应力变化、塑性区分布大小,分别得出富水条件下单侧壁导坑法和三台阶预留核心土法隧道开挖时的具体变化值。(5)综合对比分析富水条件下三种不同开挖方式对在隧道涌水量、应力场、位移场、塑性区分布,结合合肥市地铁现状对比得出优选方案。