随着我国城市化进程加快,城市基础设施建设取得了迅猛发展,城市轨道交通、铁路隧道、引水工程、越江公路等重大工程建设不断开展,因此,地铁隧道逐步向大深度方向发展。深埋条件不仅给盾构隧道设计施工带来新的挑战,也将对深度开发利用城市地下空间产生深远影响。本文通过数值模拟、室内土工实验以及现场监测等方法,针对近期出现的深埋盾构隧道施工设计计算等问题进行系统研究,以建立深埋盾构隧道施工控制技术及相关计算理论。本文的研究成果对于类似深埋盾构隧道工程的施工具有重要的现实指导意义,对于制定深埋盾构隧道施工安全技术标准以及临近既有建(构)筑物的安全保护措施也具有重要的理论参考价值。在整个项目的运行期间,结合上海市虹梅南路超深埋地铁隧道施工重点施工工程,研究深埋盾构隧道穿越过程中对周围土体、隧道微扰动影响规律,以期对工程施工提供建议。本文所获主要结论有:(1)通过现场监测,发现土仓压力对横向沉降槽的影响较大,随着土仓压力的增大,地层损失率减少,横向沉降槽宽度有所减小,土仓压力增大,黏土地层的最大沉降量逐渐减小,而且减小的幅度有所增大。在不同土仓压力下最大沉降量的差距相差较大。(2)通过建立三维有限元数值模拟,研究表明隧道结构变形主要以竖直向位移为主,随着开挖面支护压力的增加,隧道竖直向下的位移也开始增加。开挖面支护压力的变化对新安装衬砌管片变形的影响有限。随着开挖面支护压力的增大,衬砌的变形量反而不断减少。(3)土压力从0.2MPa依次增加到0.4MPa,最大沉降量相对于0.2MPa的情况将分别减小了1%以及5%。即随着土压的增大,其对于沉降的影响更加显著。在软土地层中掘进过程中,隧道断面围岩中砂土层所占比例逐渐增大,造成刀盘阻力增大,刀具磨损速度加快,故所需的扭矩也逐渐增大。