目前我国城市地铁正蓬勃发展，而盾构法以施工方式安全、地质条件适应性强、速度快、对城市干扰较少等优点逐渐成为我国城市地下铁路隧道施工工法的首选。刀盘是盾构机的关键部件之一，当盾构机掘进距离过长达到刀具磨损量，刀具不适应掘进地层时，需对刀具进行更换。刀具更换、修复等是盾构施工不可缺少的工序。由于地质条件和施工过程的局限性，隧道周围地层所受到的盾构推进过程中换刀的影响仍然是避免不了的，因此研究盾构掘进过程中换刀对周围地层的稳定性影响具有非常重要的意义。本文以合肥城市轨道交通一号线为工程背景，对盾构掘进过程中换刀对周围土体的影响进行理论分析和数值分析。主要得出如下结论：1.以深圳地铁盾构掘进换刀过程原位监测数据为依据，验证本文建立三维盾构换刀模型合理性，能客观的地反映盾构换刀过程中的地层应力、位移变化的真实情况。2.盾构隧道掘进换刀工程中土体随纵向加固范围的增加可以明显减小地表沉降，横向土体加固对减小地表沉降效果甚微。3.针对合肥典型地层，盾构换刀过程中纵向加固10米、横向加固12米的加固范围能使盾构掘进过程中对土体的影响满足《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446—2008要求。4.盾构换刀面周围地层沉降最大值出现在隧道衬砌带圆拱的顶面，最大隆起值出现在隧道衬砌带圆拱的底面；对于隧道顶部随着加固长度的增加，使得盾构周围土体的最大沉降值逐渐减小，最大隆起也相应的减小；5.随着加固距离的不断增加，对应的地表沉降的范围不断地变小，最大沉降值不断地减小，隧道的横断面的呈现出对称状，同一断面隧道轴线上方土体沉降值最大，距离轴线越近沉降值越大。6.换刀面纵向影响范围约为12m（1.5-2倍洞径），横向影响范围约为20m（3-4倍洞径）。