盾构法是在软土地区修建地下隧道的一种重要手段，但不论采用哪种方法都会对周围土体产生不同程度的影响。本文针对盾构施工对周围土体扰动机理展开论述，分析了盾构法对周围土体扰动的成因，讨论了盾构施工对周围土体应力应变扰动、引起地面沉降的因素。有限元法是计算盾构隧道开挖的重要方法，本文从数学与力学研究方法入手，开展了盾构施工引起土体变形的三维有限元数值计算的研究；本文以天津地铁一号线工程为背景，在对盾构施工段各层土体在开挖过程中的水平和垂直位移进行了现场实测的基础上，根据工程实际，综合考虑盾构隧道施工过程中的材料非线性、盾尾建筑空隙、盾构密封舱内土压力、土体与衬砌结构的相互作用等因素，利用有限元程序 ABAQUS 建立三维有限元模型，对盾构隧道动态开挖过程进行模拟。通过与现场实测数据的对比表明，有限元计算结果与实测结果吻合良好。本文在隧道开挖三维有限元模型的基础上，对盾构开挖过程中邻近建筑物和地下管线的位移以及隧道穿越河道等情况进行了分析，得到了一些有益的结果，为盾构法隧道施工技术在天津地铁建设中的应用提供了可靠的依据。