近年来,随着经济的快速发展,城市地铁成为解决交通拥堵问题的重要手段之一。随着越来越多的城市地铁投入运营,盾构隧道的沉降问题凸显,尤其是不均匀沉降问题。本文从地面堆载、隧道纵向软应突变土层两个方面入手,研究盾构隧道的不均匀沉降问题。主要内容包括:(1)结合弹性力学中Boussinesq解和Winkler弹性地基梁模型计算地面堆载情况下盾构隧道的沉降,并采用差分法对隧道沉降进行求解,分析堆载大小、尺寸、偏移距离、埋置深度以及基床系数等因素对隧道的影响,结构表明:隧道沉降曲线呈正态曲线形式分布,距堆载中心越大,隧道的沉降值越大。堆载偏移位置、堆载大小、堆载宽度以及土体的基床系数对于隧道沉降范围的影响很小;堆载长度、埋深对于隧道的沉降范围影响很大,且随着堆载长度、埋深的增大,隧道的影响范围也会相应扩大。堆载偏移位置、埋置深度、堆载尺寸以及土体的基床系数与隧道最大沉降值呈指数函数分布,堆载大小与隧道最大沉降值呈直线分布状态。(2)推导纵向软硬突变土层的弹性地基梁公式,并计算堆载情况下处于软硬突变土层的隧道的沉降值,分析堆载大小、尺寸、偏移距离、埋置深度以及基床系数差异程度等因素对隧道沉降的影响,结果表明:由于隧道纵向土层软硬不均,隧道的最大沉降并为发生在堆载中心,而是发生在偏向于软土的一侧,软土增大了隧道的整体沉降值且扩大了隧道发生不均匀沉降的范围。改变堆载偏移距离、堆载大小、堆载宽度对于隧道发生最大沉降值的位置影响很小,而埋深、堆载长度以及软硬土的程度对于隧道发生最大沉降值的位置影响很大,应注意加强监控测量。(3)采用MIDAS-GTS软件建立堆载情况下处于软硬突变土层的隧道模型,并改变堆载大小、尺寸、偏移距离、埋置深度以及软土的弹性模量等参数,研究隧道的沉降,结果表明:所得结论与纵向软硬突变土层的弹性地基梁公式计算所得结论类似,计算结果相差不大,证明了推导公式的适用性。(4)对运行期盾构隧道常见病害进行总结,分为管片病害、渗漏水病害、道床病害以及隧道纵向不均匀沉降病害四类。针对不同的隧道病害总结其病害成因以及相应的处理措施,为盾构隧道病害的预防和治理提供了经验。