目前随着地铁的大规模新建和运营，极大的促进了对地下空间的开发利用，使得城市轨道交通成为城市的生命线工程。然而，随着地铁投入使用年限的增长，结构性能逐渐退化，同时受工程地质以及其他外部环境等不确定因素的影响，运营的城市地铁在服役阶段出现不同程度的横向变形。城市地铁作为城市交通必不可少的组成部分，一旦出现过大横向变形，将影响城市地铁正常投入使用，造成重大的经济损失和社会负面影响，甚至威胁生命安全。因此，研究地铁盾构隧道的横向变形特性尤为重要。论文依托武汉地铁和上海地铁，采用理论分析、室内相似模型试验、有限元数值模拟相结合的研究方法，系统研究了不同拼装方式超载和侧向卸载对的管片衬砌横向变形的影响特性，在此基础上对主动加固结构变形可恢复性及被动加固相关参数展开研究，取得如下研究成果：
　　1、采用数值模拟和模型试验相结合的研究方法，研究不同拼装方式上部超载和侧向卸载管片衬砌横向变形特性，探明了不利荷载条件下管片衬砌结构接触压力、内部损伤、裂缝扩展、结构及接缝变形、连接单元内力等变化规律，得到管片衬砌损伤突变所对应的结构变形特征值，径向收敛值在10cm左右、椭圆度在5D‰左右、接缝张开角和张开量分别在3°和8mm左右。
　　2、采用侧向注浆对常时设计荷载下已产生横向变形的管片衬砌可恢复性变形展开研究，研究表明常时设计荷载下，侧压力系数0.65～0.20采用合适的注浆压力均能有效恢复管片衬砌横向变形，综合考虑注浆成本、注浆效果以及结构各项控制指标，认为采用变形最大恢复率所对应的注浆压力作为最佳注浆压力量值较为合理。
　　3、采用数值模拟的方法研究内置钢板加固管片衬砌的变形特性，在此基础上对钢板加固盾构隧道管片衬砌的加固参数展开研究，研究表明在管片衬砌承受上覆荷载0～40m进行30mm钢板加固、在常时设计荷载采用不同厚度的钢板对管片衬砌进行加固以及采用30mm的钢板对管片衬砌不同区域进行加固均能有效控制管片衬砌变形及受力，综合比较钢板加固效率及结构力学特性，建议尽可能早的采用30mm的钢板进行全环加固。