泥水平衡盾构法隧道施工是当前国内外最先进的盾构施工技术，研究泥水平衡盾构的施工力学行为具有重要的工程应用价值。本文以上海长江隧道超大型泥水平衡盾构施工为依托，根据超大型泥水平衡盾构的施工原理，建立了泥水平衡盾构施工的三维非线性有限元仿真模型。模型比较全面的考虑了盾构施工过程中土体、盾构、管片和浆体之间的相互作用，较好的反映了泥水平衡盾构的实际施工过程。 对长江隧道泥水平衡盾构施工过程进行了仿真模拟，模拟结果和现场实测数据作了对比，对比结果证实了本文提出方法的有效性。 为了深入分析泥水平衡盾构的施工力学行为，本文分析了盾构施工过程中上覆土厚度、注浆压力、泥水压力三个主要施工参数地表沉降的影响，为盾构法隧道施工中控制地表沉降提供了有益的建议。 盾构施工过程中造成的地表沉降对开挖沿途的构筑物所产生的影响是当前盾构法隧道施工力学的热点问题，本文结合长江隧道穿越浦东防汛大堤的实际工况，对盾构在穿越浦东防汛大堤的施工过程进行了三维非线性有限元仿真模拟，研究了盾构在穿越大堤的过程中地表的变形规律，为工程中采取措施减小地表沉降提供了建议。 本文的计算数据和相关结论将为今后超大型泥水平衡盾构法隧道的施工提参考。