在机场的配套设施建设时,受限于飞行区地上空间的特殊要求,地下空间的开发显得愈发重要,在飞行区内进行输油管道、通信消防管道以及给排水管道建设时,为满足机场的不停航施工要求,传统明挖法是不适用的。顶管施工法由于其综合成本低、施工周期短、对地面交通环境影响小、施工安全性好等优点,在飞行区地下管道穿越施工中得到广泛应用。顶管穿越施工过程中势必会对一定范围内的土体产生扰动,进而引起机场道面底部的支撑情况发生变化。一旦道面的变形过大,轻则跑道关闭,重则发生机毁人亡的重大安全事故。因此对顶管穿越下机场道面的受力变形研究显得极为重要。为此,本文通过分析顶管开挖引起土体的不同移动模式,确定顶管开挖造成土体损失量的修正计算公式,并对经典源汇法理论进行土体移动模式的修正,给出用于计算土体内部任意一点的应变计算公式,通过室内小比例试验来验证理论的正确性。通过理论与试验结果对比分析得出,采用应变作为顶管开挖影响的监测指标,其灵敏度更高、实时性更好。为简化计算,构建开挖扰动下的道面结构力学模型。分别计算被动位移状态下弹性地基梁与Winkler地基梁的弯矩与位移,分析两者解的规律,拟合出开挖扰动状态下的地基模量。通过分析开挖引起土体沉降的规律曲线,得出开挖扰动下的板底支撑弹簧分布规律。借助以上分析,建立开挖扰动下的弹簧梁模型,并分析道面的刚度变化、不同飞机荷载作用位置、不同的荷载冲击系数、不同的道面分块情况下的道面弯沉情况。研究结果表明,上述参数对道面的弯沉均有较大影响,在几种不利工况共同作用时,道面将产生严重的破坏。基于有限元软件对顶管施工过程中的不同开挖分步、掌子面顶推力、摩阻力作用下机场道面的变形规律进行分析,并通过飞机荷载的施加,探讨不同施工参数下机场道面各结构层的变形及影响范围规律。研究结果表明,在施工过程中应该控制掌子面力,尽量减小管道与土体之间摩阻力,使顶管开挖对机场道面的影响降到最低。