沿海、沿江、沿湖地区广泛分布着高含水率、高压缩性、低强度、高灵敏性的流塑性淤泥质土体,本文将此类土体称为超软土。采用盾构法在超软土地层中修建隧道往往会面临盾构严重偏离设计轴线、盾构姿态控制不佳、地层变形过大等难题。现有应对策略主要为施工前地层加固措施或运营期微扰动注浆抬升措施。地层超前加固一般需要具备地表作业条件,但在城市中心往往难以开展;运营期微扰动注浆技术不能解决施工期沉降难题,且运营期整治仍需花费大量人力物力。因此,探明盾构在超软土地层中的掘进姿态和力学机制,揭示盾构掘进姿态和地层变位间的影响机理,对于实现和指导盾构在非加固超软土地层安全高效掘进具有重要的理论和工程意义。鉴于此,本文基于苏州轨道交通市域一号线工程,采用现场监测、模型试验、理论分析相结合的研究手段,对超软土地层中盾构掘进姿态及地层变形进行了系统的研究,形成了包括宏观模式特征、力学机制建模、施工控制对策等维度的超软土地层盾构施工关键理论与技术体系,研究成果可用于指导类似地层隧道建设工程。论文主要创新工作如下:（1）基于苏州轨道交通市域一号线超软土盾构隧道区间,开展施工期现场监测项目,对施工期盾构姿态、地层沉降、土压力、孔隙水压力、隧道竖向位移等进行了监测,探明了超软土地层中盾构掘进行为模式以及对应的地层变形特征,阐释了盾构行为和施工参数对地层响应的影响机制。（2）通过研制可以实现开挖、掘进、调姿、排渣功能的模型盾构机和大型室内盾构掘进试验平台,开展了超软土地层盾构动、静态调姿模型试验。试验过程中对盾周水土压力、地表位移和盾构姿态进行了监测,探究了静态和动态调姿过程中盾周荷载的分布和演化模式,揭示了不同调姿路径下的地表位移变化规律。（3）考虑盾构机铰接机构特点、盾构机-土体相互作用和管片上浮等因素,建立了描述盾构运动状态和负载情况的掘进力学模型和动力学方程,对盾构掘进行为进行了静力学和动力学分析,探明了超软土地层盾构运动机制,以及响应时间,超调量等动态响应特征,并进行了关键参数的敏感性分析,对超软土地层中盾构机的可操控性进行了评价。（4）基于盾构自动导向系统中的实时姿态数据和盾构运动轨迹方程,建立了盾构机-土体相对位移计算方法,可以实现超软土地层中盾构机运动模式的实时监控。在此基础上,基于弹性半空间理论,建立了盾构机姿态诱发的地层变形计算方法,探明了盾构姿态和地层变形之间的相关性。此外,考虑盾构姿态影响,修正了地层损失和注浆量计算公式,并通过现场案例分析,提出了超软土地层合理控制地层沉降所需注浆量的建议值。