目前,大直径盾构隧道穿越施工环境影响以及既有建(构)筑物的变形控制是当前地下工程面临的重要问题。本文以豫机城际铁路盾构隧道下穿南水北调中线干渠结构为背景,通过经验估算、FLAC3D三维数值模拟及现场实测数据分析等方法对盾构穿越施上影响进行研究,重点研究了不同地层损失率、覆土厚度以及盾构掘进参数对地表沉降和干渠结构的影响,主要内容和研究成果如下:(1)应用Peck经验公式,对盾构下穿干渠的地表沉降规律进行分析,重点计算了不同地层损失率和不同覆土厚度条件下产生的地表沉降。计算结果表明在相同埋深条件下,地表沉降随地层损失率的增大而增大;而在同一地层损失率条件下,地表沉降随覆土厚度的增大而减小。(2)借助FLAC3D有限差分软件,采用地层-结构法,结合工程设计资料、地质及水文条件和现场提供的施工参数,建立盾构隧道、干渠结构和周围地层的相互作用模型,分析盾构掘进产生的地表沉降及对干渠结构造成的影响,并研究了不同地层损失率和不同覆土厚度对地表沉降的影响。研究结果表明当隧道顶部距离干渠底部32.24m开挖时,干渠结构相对稳定;当地层损失率控制在0.5%以内及覆土厚度大于2倍洞径时,地表沉降较小;随着地层损失率增大,地表沉降增大,随着覆土厚度增大,地表沉降减小。将数值模拟结果与经验公式预测结果进行比较,结果显示二者吻合度较高。(3)通过对现场监测数据的分析,研究盾构开挖造成的实际影响。运用灰色关联分析方法,重点研究了地表沉降对施工过程中的盾构掘进参数敏感性大小,并基于盾构施工的微扰动控制技术体系,提出了相关施工控制措施。