基坑开挖会改变周围土体中的应力场和位移场，并可引起邻近地铁隧道产生附加应力和变形，进而可影响地铁的正常运营及结构安全，因此如何保护地铁隧道的安全尤为重要。目前，跟踪注浆法作为一种新型保护措施广泛应用在地铁保护中，但是关于基坑施工跟踪注浆对既有地铁隧道沉降和变形方面的工程应用和研究较少。为此，本文通过室内模型试验、现场试验及有限元模拟研究了跟踪注浆法对地铁隧道的保护机理，对比确定了注浆模拟参数，并利用有限元方法研究了注浆工艺对于隧道的保护效果，主要研究内容如下：
　　1、利用室内模型试验法，开展了紧邻基坑的地铁隧道跟踪注浆保护研究，测试了隧道的位移、隧道壁外侧土压与孔压、地连墙位移及地表位移等，分析了注浆在土体内部的流动机理及对隧道位移的影响机理。结果表明：在黏土中，浆液存在水泥颗粒与水分离的过滤现象，这一点可由孔压与土压数据反映；注浆劈裂面平行于地连墙长度方向，与注浆孔朝向无关；注浆压力在土体内部损失严重，主要压力存在注浆孔附近；浆液对隧道的推动是通过挤密周围土体后才能传递到隧道上，其中过滤现象影响着压力传递。
　　2、在基坑工程施工场地，开展了跟踪注浆现场试验，研究了跟踪注浆对深层土体位移、孔压、地连墙位移、土压力以及虚拟隧道的影响。结果表明：距离虚拟隧道近的工况下跟踪注浆的效果最好；注浆引起土体内部孔隙水压力增大，但孔压增量只有注浆压力的1/55~1/75，压力表现急速衰减；若是基坑没有及时加撑，注浆保护将会引起地连墙较大位移。因此，跟踪注浆时需要控制注浆量，且应及时、持续且少量，以达到减小扰动的目的。
　　3、在模型、现场试验基础上，利用有限元法，结合室内试验确定的主劈裂面走向，采用应力法模拟跟踪注浆。根据现场试验反推出不同工况下注浆模拟压力的大小范围，研究了基坑开挖对不同位置坑外隧道的影响；其次，结合最不利坑外隧道的模型，研究了跟踪注浆对基坑外隧道的保护效果；最后，对不同注浆压力下隧道的保护效果进行了研究，获得了现场注浆的最佳压力值，其值在1~2MPa之间。