针对地铁盾构隧道易出现结构损伤和变形超限的问题,开展UHPC加固盾构隧道管片修复技术及协同承载机制的研究。首先基于“地层-结构”法,通过有限元软件建立包含钢筋、弯螺栓和纵缝的精细化实体模型,分析了不同侧方卸载深度下地层与结构相互耦合过程中管片环变形及失效过程。在此基础上针对管片的薄弱部位进行研究,先后开展UHPC加固纵缝接头足尺试验和数值模拟,分析加固后组合结构的破坏模式、荷载-变形关系、裂缝发展和接头受力模式等特性,并基于足尺试验数据验证数值模型参数的合理性,利用数值模拟探究接头不同损伤程度下持荷加固的效果。最后,综合既有相关试验,提出UHPC加固技术在盾构隧道领域的基本设计方法。主要结论如下:（1）阐明侧方卸载下盾构隧道管片结构变形损伤的机制。侧方卸载下隧道周边地层应力变化引起管片结构内力增加和转移,导致纵缝处螺栓受拉屈服、受压区混凝土压溃,即接头破坏或截面屈服,引起隧道收敛变形增加、结构整体刚度降低,隧道呈现“横鸭蛋”变形模式,最终以出现5个截面屈服作为结构进入破坏阶段的标志。隧道结构破坏过程可分为弹性、弹塑性、塑性和破坏等阶段。（2）提出盾构隧道管片服役状态和可修复性评价方法。通过实测与数值模拟等多种方式获得隧道特征点指标,对比当前隧道病害情况及收敛值,快速界定服役状态和可修复性。隧道的服役状态采用预警、加固和控制等指标评价,分布对应于结构中第一个纵缝螺栓屈服、第四个屈服截面和最后一个屈服螺栓出现时的收敛值。隧道的可修复性采用易修复、可修复和难修复等阶段评价,临界点分别对应结构中第四个屈服截面出现和第一个纵缝混凝土压溃时的收敛值。（3）明确UHPC加固对纵缝接头承载极限能力的提升效果。对比未加固与初始状态下加固试件,加固后正负弯矩试件破坏模式均发生改变,接头极限承载能力分别提升503.3%和72.2%,接头抗弯刚度分别提升177.9%和3803.2%。对比初始状态和预损状态下加固试件,正弯矩试件破坏模式发生改变,而负弯矩试件未发生变化,接头极限承载能力分别提升26.1%和-4.6%,接头抗弯刚度分别提升405.3%和-1.2%。（4）揭示UHPC加固盾构隧道组合结构破坏机理。RC-UHPC-钢板共同组成受力结构,破坏过程中UHPC-钢板黏结界面未发生破坏,组合体以RC-UHPC黏结界面剥离滑移为主。破坏时正弯矩加固试件中部分锚固螺杆处于拉剪状态而断裂,负弯矩螺杆则状态良好。最终,组合结构均未完全脱离或断裂,仍具有一定的延性。（5）提出实用性的盾构隧道管片加固时机建议。从接头承载性能的角度来看,外缘混凝土接触前,越晚加固,加固后正弯矩接头极限承载力提升幅度越大,外缘混凝土接触后则相反;从接头变形的角度来看,越晚加固,加固后正弯矩接头允许变形就越小,结构的刚度就越大,最终破坏时发生的响应就越剧烈。为提高加固效益,整环管片建议加固时机应处于第一个屈服截面出现后至第一个纵缝混凝土压溃前,加固效果先增后减。