近些年来,我国城市地铁建设进入快速发展阶段,在进行地铁区间隧道施工时浅埋暗挖法因其机动灵活、适应性广及对周围环境影响小而得到了广泛的应用,但对于在特殊地层中进行暗挖隧道施工如何保证围岩的稳定及控制地层变形仍是亟待解决的工程难题。本文以西安地铁5号线太乙路站~兴庆路站区间矿山法暗挖隧道为工程背景,采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法对暗挖隧道施工变形控制技术及施工优化进行研究,并对暗挖隧道地层变形规律及力学行为进行分析,主要研究内容及研究成果如下:(1)对暗挖隧道施工地层发生变形的主要原因和变形机理进行了分析,总结了不同加固技术的优缺点及适应性,针对本区间工程提出采用降水和注浆两种加固方案,并辅助以小导管注浆加固。(2)对单线隧道降水及注浆两种加固方案进行设计,采用有限元软件对两种加固方案进行渗流-应力耦合分析。发现隧道在采用降水方案加固地层时,随着降水井降深的增加,地表沉降不断增大,且该方案引起的地表沉降范围较大,其中降水引起的地表沉降占总沉降的77%,而在注浆加固方案下隧道施工地表沉降仅为12.5mm,远小于降水加固方案;通过对两种加固方案对比,发现在地层变形、围岩应力及塑性区发展方面注浆加固方案均优于降水加固方案,而在衬砌受力方面降水加固方案优于注浆加固方案。(3)对现场监测数据的分析发现两种地层加固方案下地表变形规律不同而隧道内围岩变形规律相同。降水加固方案下地表沉降表现为降水阶段、隧道开挖阶段和地下水恢复阶段,而注浆加固方案下地表沉降表现为注浆阶段、隧道开挖阶段和隧道失水阶段;两种加固方案下隧道围岩变形均表现为迅速变形阶段、缓慢变形阶段及最终稳定阶段。(4)对注浆加固方案下双线隧道采用CRD法施工时导洞开挖顺序进行了优化分析,根据CRD工法各导洞不同开挖顺序提出11种施工方案,对比发现,施工方案1在地层变形、围岩应力及塑性区发展方面最优。分析了施工方案1的地层变形规律,发现隧道在开挖上导洞时会引起地表沉降增大及最大地表沉降位置右移,而开挖下方两个导洞时,引起的最大地表沉降及其位置变化很小。