为缓解城市交通的压力,从根本上解决城市的交通需求,地铁工程已经广泛应用于国内大中型城市中。但随着地铁隧道建设的全面展开,各种复杂的地质状况给地铁施工技术带来了一系列新的问题。如穿越溶洞、淤泥质土、地裂缝等,有的地质情况还伴随着地下水位高、水量大等特点。其中地裂缝因为其分布广泛、破环性大的特点成为严重影响隧道建设的主要灾害之一。隧道盾构开挖方式也因其便利、安全、环保等优点成为城市地铁建设的首选。目前盾构隧道开挖穿越地裂缝的研究还不够成熟,还需要进行进一步的研究。论文基于西安某地铁隧道工程实例,对隧道开挖穿越倾斜地裂缝过程中围岩的应力及位移,以及衬砌的受力情况,运用有限元方法进行了数值模拟研究。论文首先介绍了本次研究的背景与意义以及目前国内外在本领域已经取得的进展,然后对盾构隧道的开挖过程进行了详细的介绍。说明了本次研究所采用的理论与方法:如围岩的本构关系,地裂缝作为弱面处理的破坏准则等。另外也说明了实现实际开挖过程的计算机转变成的模拟方法。根据西安市某地铁的工程背景,建立了隧道开挖的三维数值模型,就地裂缝对隧道开挖过程中对围岩位移与应力的影响进行分析。针对地裂缝宽度这一影响因素;建立了 20cm、30cm、40cm三种不同宽度工况地裂缝模型。将各工况模拟计算结果进行了对比分析,得出了地裂缝厚度对隧道开挖的影响规律。另外,还对隧道穿越不同倾斜角度的地裂缝情况进行了模拟研究。分别建立了隧道穿越30°、45°、60°三种不同角度的地裂缝模型,通过研究得出了地裂缝角度不同对隧道开挖的影响规律。最后,还研究了隧道开挖由原始地质状态穿越到回填土地质状态时存在的一些问题。建立了该问题分析的三维模型。模拟分析了在同样采用盾构开挖方式时,开挖过程中隧道的稳定性。得到了一些对于该类工程问题在施工技术方面有意义的结论。