随着城市轨道交通的大力发展,水下盾构隧道扰动效应问题越来越多,由于对水下盾构隧道扰动效应研究的匮乏和施工控制技术的不成熟,造成了很多重大损失。本文结合铁道部课题“铁路水下隧道盾构施工关键技术研究”(2011G013-C),通过理论经验公式计算和流固耦合数值模拟分析两种方法研究大直径土压平衡盾构穿越湘江堤坝产生的扰动效应,再根据数值分析的结果研究盾构隧道超压和欠压时开挖面的稳定性,结合理论计算、数值模拟及现场数据研究施工控制技术。主要内容如下：(1)基于流固耦合分析模型,对大直径土压平衡盾构从湘江底向东大堤方向双洞先后掘进的过程进行了数值模拟,盾构隧道施工各阶段模拟结果对比分析了双洞先后开挖产生的扰动影响；(2)基于统计监测数据,在PECK公式的基础上加入历时曲线推导了考虑隧道开挖时序性的单、双洞地表沉降预测公式,并利用灰关联分析法得出了7个影响因素对地表沉降最终值的影响大小顺序；(3)对比分析盾构在超压、平衡及欠压状态下一次穿越和二次穿越产生的应力和位移,获得了盾构两次穿越产生的扰动叠加效应；采用MATLAB处理监测数据,实现了地表沉降的三维显示；(4)结合城际铁路湘江隧道工程,就工程地质勘探、开挖面压力控制、同步注浆及二次注浆三个方面提出了施工控制技术。