该文提出一种三维无限元和有限元的构造方法、耦合方法和网格生成方法,并针对有限元区域对耦合方法计算结果的影响和无限元中节点位置的影响进行了深入的分析.并将应用这种三维无限元和有限元的耦合方法,计算了交叉换乘车站这一典型三维问题,从顶点位移、箱体侧壁位移、上(下)层隧道表面侧移和中柱所受的剪应力来对交叉换乘车站进行分析.对于单条隧道线路而言,其抗震分析可以相应的简化为平面应变问题.应用这种二维无限元和有限元耦合方法,计算单条地铁线路埋深对线路抗震的影响,试图给出仅考虑在地震荷载作用下,符合天津地区特点的较为合理的埋深.与此同时,计算了软弱层的存在对地下铁路线路抗震的影响,分析软弱层在地铁隧道下方、以及软弱层离开地铁隧道距离的不同对地铁线路抗震的影响.为考虑在盾构施工过程中,盾构机推过以后所引起的后期沉降,推导并使用了考虑孔隙水压力的固结问题有限单元法.先将有固结问题有限元计算结果与用总应力法和Terzaghi一维固结理论相结合的方法对典型的一维固结问题分析进行比较,来验证方法的可靠性.然后,用固结问题有限单元法分析盾构隧道引起地表沉降的机理,并用模拟了整个盾构过程,对每一施工步对地表沉降的影响大小,盾构施工所导致沉降的影响范围做了初步的探讨.