随着我国轨道交通的迅速发展,盾构隧道技术因其施工隐蔽、快速、对地面交通影响小等优点被广泛应用地铁隧道之中。而地铁隧道往往穿越区域长、地质条件复杂,尤其是东部软土地区,地铁盾构隧道运营期间容易出现管片收敛变形、隧道不均匀沉降等病害,严重威胁地铁的安全运行。传统的隧道监测手段难以满足盾构隧道的监测需求,因此探索一种先进的盾构隧道安全监测技术势在必行。论文在前人的研究基础之上,总结了盾构隧道变形的类型、特征、监测要素以及监测手段;介绍了常用于隧道健康监测的几种光纤感测技术原理与传感光缆,提出了基于光纤感测技术的隧道不均匀沉降的监测原理与实施方法;开室内试验的基础上,研究了不同传感光缆及布设方法的监测效果及使用条件;提出了隧道不均匀沉降的计算方法,并通过隧道不均匀沉降的模型试验,对监测效果的准确性进行了评价;结合宁波地铁1号线,对该盾构隧道不均匀沉降的变形进行了监测分析。论文的主要成果总结如下:（1）分析了盾构隧道的变形类型、特征以及监测要素,介绍了布里渊光频域分析技术（BOFDA）和光频域反射计技术（OFDR）、布拉格光纤光栅（FBG）的感测原理和常用于隧道变形监测的传感光缆及布设方法,提出了盾构隧道不均匀沉降光纤监测原理与方法。（2）提出了斜拉式传感光缆监测不均匀沉降的原理,选择0.9 mm紧包护套应变光缆、2 mm聚氨酯紧包护套应变光缆以及凯夫拉护套应变光缆,开展了盾构隧道管片不均匀沉降的室内模型试验,分析了位移与光缆应变的关系。试验结果表明:不均匀沉降造成管片位移变化时,光缆的斜拉角度越大,单位位移变化造成的光缆应变也越大;位移变化在±5 mm以内时,所测应变值与理论应变值几乎一致,最大误差仅仅为3με;2 mm聚氨酯紧包护套应变光缆最适合于隧道不均匀沉降监测。（3）提出了盾构隧道不均匀沉降的计算模型,定量分析了盾构隧道的沉降位移与光纤感测光缆应变之间关系;开展了长距离隧道不均匀沉降监测模型试验,对局部的相对位移以及整体的位移变化进行了定量计算。结果表明:位移变化范围不大于±2 mm时,各点位的位移推算误差均小于1 mm,监测精度满足隧道的安全监测要求。（4）依托宁波地铁1号线盾构隧道服役期安全监测项目,将论文研究成果应用于该隧道不均匀沉降的实际监测之中。结果表明:在剔除轴向位移变化和温度的影响下,光缆的应变变化值均在175με以内,经计算得知最大沉降点在第6监测点位,沉降值为1.1 mm,截止到2021年5月,隧道整体上处于安全稳定的状态。