本文在其他学者已有研究的基础上,搜集了我国2003年至2018年的地铁隧道297个施工事故资料,通过盾构与非盾构施工事故数据对比,分析出盾构施工事故分布的主要特征及规律,并通过数值模拟探究隧道开挖时地层的变形规律。主要有如下结论:(1)我国地铁施工中平均每公里施工事故发生率为4.4%,盾构施工平均每公里事故发生率为4%,发生率最高的三个城市为青岛14.7%、广州12.2%、长春10.4%;平均损失率为每万元损失1.02元,损失率最大的三个城市为佛山6.8元/万元、上海4.37元/万元、武汉3.12元/万元。我国地铁施工事故分布大体呈现出“自东向西逐渐减少,从南向北逐渐下降”的趋势;(2)盾构施工每公里事故发生率为4%。其中,等级为一般事故的概率为85.47%,较大事故为12.82%,重大事故为0.85%,特别重大事故为0.85%;类型为塌陷事故的概率为39.32%,机械伤害为18.8%,突涌为12.82%,高处坠落为10.26%;平均每次事故中死亡人数为1.05人,受伤人数为0.6人,总经济损失为267.7万元;(3)通过FLAC3D软件对隧道盾构施工过程进行数值模拟,发现最容易发生塌陷事故的位置分别为隧道始发端、开挖面、荷载边界附近。不同荷载和埋深下土层沉降、变形、内力分布等规律具体如下:(1)当隧道与荷载距离大于4倍洞径时,荷载影响可以不重点考虑;(2)荷载会改变沉降曲线的发展路径,地表沉降变化滞后于隧道开挖;(3)随着隧道埋深增加,地表横向沉降曲线由“瘦”、“高”变为“矮”、“胖”,影响范围增大,隧道顶部沉降量与底部隆起量均不断增加;(4)有荷载时沿隧道轴线方向地表沉降曲线在21m处有一个明显的“拐点”,地表沉降速度突然降低,荷载区域内地表沉降速度不变;(5)隧道与荷载距离较近时,建筑底面处出现了应力集中现象,隧道内管片轴力值增大,剪力图和弯矩图不再连续,荷载部位明显减小。