近年来，随着我国经济发展，国内已有多个城市在建或已建成城市轨道交通，中国已成为名符其实的“地铁建设大国”。　　地铁工程建设中，采用盾构法修建地铁区间隧道具有较多优点，在地铁区间工程中的应用越来越广泛。《地铁设计规范》(GB50157-2013)规定:盾构法施工的并行隧道间的净距，不宜小于隧道外轮廓直径。随着地铁盾构隧道工程实践的增加，两条隧道需要绕避地面建筑、地下管线、地下通道的情况越来越常见，工程中出现了难以满足上述间距要求的情况。这就为研究两条隧道在小间距、长距离平行状态下隧道在施工、使用和地震情况下的受力特性及相应的工程措施提出了要求。　　此外，我国大城市存在大量的地下人防工程，随着地铁建设的发展，人防工程可能与规划建设的地铁线网存在交叉关系。当地铁穿越人防等级高于自身的人防工程时，就需要研究盾构隧道这种采用螺栓连接的半柔性结构在高等级人防动荷载作用下与地层的动力相互作用，从而为此种特殊情况下的盾构隧道支护设计提出相应对策。　　以上所述的盾构隧道面临的特殊情况，对盾构隧道工程提出了新的问题，其关键在于认识上述条件下盾构隧道支护结构与地层的静力或动力相互作用。研究这一问题，可以为盾构法隧道突破常规、得到更广泛的应用提供技术上的保障。　　本文依托“十一五”国家科技支撑计划“城市地下空间建设工程化技术开发”(2006BAJ27B05)、“十二五”国家科技支撑计划“盾构施工煤矿长距离斜井设备选型与配置技术”(2013BAB10B01)通过以下方法对小间距、长距离平行盾构隧道双线施工的相互影响和地震响应特性以及高等级人防条件下盾构隧道支护的人防荷载反应进行了分析研究:　　(1)归纳总结各种盾构隧道设计计算方法;　　(2)基于常用盾构隧道设计方法并结合增量法，建立反映小间距、长距离并行盾构隧道施工全过程隧道结构与地层相互作用的力学模型;　　(3)结合多个本人参与的工程实例，确定小间距、长距离并行盾构隧道施工全过程的力学模型参数，开展了系统的相互作用分析;　　(4)根据工程实施情况，采集监测数据，结合上述计算结果，对小间距、长距离并行盾构隧道施工全过程的力学模型进行反分析，归纳计算方法，并提出防护技术措施，在实际工程中得到成果应用;　　(5)采用数值模拟方法对小间距盾构隧道进行地震响应分析，并对小间距盾构隧道对抗震性能的影响作出评价，提出有针对性的措施;　　(6)分别根据常用盾构隧道设计方法和动力分析方法，建立高等级人防动荷载作用下盾构隧道力学模型;　　(7)结合工程案例，确定高等级人防动荷载作用下盾构力学模型参数，并进行分析计算;　　(8)高等级人防动荷载作用下盾构力学模型分别按照常用盾构隧道设计方法和动力分析方法的研究结果进行比较分析，归纳计算方法，并提出防护技术措施。　　通过上述研究，取得了以下研究成果:　　(1)利用增量法和盾构隧道结构设计中的修正惯用法，结合北京地铁十号线三元桥站～亮马河站区间盾构隧道旁穿南小街8号楼工程，分析了两条盾构隧道小间距、长距离水平并行的工程难点，揭示了地铁区间盾构隧道小间距、长距离水平并行施工中隧道结构与地层的相互作用规律，提出了能够反映小间距、长距离水平并行盾构隧道施工全过程的支护结构实用计算方法;　　(2)结合工程实践及监测数据，提出了小间距、长距离水平并行盾构隧道施工时隧道的防护技术，为盾构隧道小间距并行工程提供了解决方案，并得到工程验证;　　(3)结合北京地铁六号线北海北站～南锣鼓巷站盾构区间工程，研究了两条盾构隧道小间距上下叠落并行施工中相互作用关系，提出了两条盾构隧道小间距上下叠落并行的实用计算方法和防护技术;　　(4)对小间距盾构隧道水平并行、斜向并行和上下叠落并行几种情况在地震作用下的响应进行了数值模拟研究，得出了小间距隧道的地震响应特性，并提出了相应的技术措施;　　(5)采用动力分析方法研究了盾构隧道支护结构在高等级人防动荷载作用下的动力特性，揭示了地层对人防荷载的传递以及隧道结构的荷载作用规律，在此基础上提出了盾构隧道支护结构在高等级人防动荷载作用下的的防护技术，为盾构隧道下穿人防工程的防护问题提供了解决方案。