随着我国经济的快速发展,城市规模不断扩大,城市交通拥堵问题也亟待解决,而地铁无疑是解决该问题的最佳途径。由于城市地铁建设环境复杂,有时不可避免地需要穿越湖泊、河流等水域,相比于陆地隧道,水下盾构隧道由于其复杂的地质条件及更高的施工控制标准,导致水下隧道施工难度也大大提高,同时对隧道的稳定性控制也更加困难。合肥地区首次进行湖底盾构隧道的施工,缺少相应的施工经验,加之地下水弱化了地层参数,施工时极易发生地层塌陷、隧道涌水等事故。因此,有必要深入研究水下盾构隧道施工的稳定性问题。本文以合肥市地铁3号线祁门路站至大东门站区间盾构隧道穿越天鹅湖为工程背景,厘清几种国内外常用的临界覆土厚度计算方法,并明确其工程适用条件。基于FLAC3D软件建立湖下隧道施工三维数值模型,分析了隧道上覆土层厚度、掘进压力、注浆压力、注浆材料弹性模量、注浆层厚度等参数对盾构隧道稳定性的影响,以期研究结果能够对今后的水下盾构隧道施工有一定的借鉴。本文主要研究内容及成果如下:（1）浅埋盾构隧道下穿湖泊施工临界覆土厚度可根据简化最小埋深计算法和考虑土体摩擦效应的改进的最小埋深计算法求解得到,简化最小埋深计算方法所得结果偏保守,施工安全系数高。当隧道埋深较深时,隧道开挖会导致上方土体形成土压力拱,此时应采用考虑上覆土拱效应的计算方法。对于海底隧道开挖工程,可根据挪威经验法和日本最小涌水量法等初步确定其最小岩体覆盖层厚度。（2）结合合肥地铁3号线下穿天鹅湖工程,对不同覆土厚度条件下盾构隧道施工过程进行三维数值仿真分析,研究结果表明:湖底隆起最大值位于双线隧道中心线上方,随着覆土厚度的增加,湖底的隆起位移逐渐减小,当上覆土厚度达到临界值8 m时,湖底位移值随覆土厚度的变化曲线趋于稳定,再增加覆土厚度对控制隧道上浮没有明显效果。（3）采用单因素法,研究掘进压力、注浆压力、注浆材料弹性模量、注浆层厚度等参数对盾构施工稳定性的影响。研究结果表明:不同参数下隧道管片及湖底土层变形趋势相同,管片呈整体上浮趋势,湖底隆起近似呈对称分布,最大值位于双线隧道中心线上方;在一定范围内增大掘进压力、注浆压力、注浆浆液弹性模量、注浆层厚度可有效控制管片及湖底的隆起变形,但过大的掘进压力反而会增大湖底隆起位移。（4）结合天鹅湖区域具体工程地质条件及前文研究结果,提出了盾构隧道下穿天鹅湖施工时的风险预防措施及施工控制措施。对上覆土注浆加固和未加固条件下盾构施工过程进行数值模拟,分析湖底和管片的位移情况,计算结果表明,未加固时湖底最大隆起值约17 mm,管片最大隆起值为21.1 mm;对土层加固后湖底最大隆起值约11.2 mm,管片最大隆起值为13.8 mm,表明对土层注浆加固可有效控制隧道上浮。