盾构隧道施工过程中处于渗流场、应力场多场耦合作用环境,结构的荷载作用模式复杂,荷载种类繁多,阶段性作用明显,对盾构隧道结构设计产生了巨大的困难。现阶段施工荷载一般考虑注浆压力、千斤顶推力和盾尾刷反力,采用与土压力组合方式进行结构计算。然而,目前施工荷载的计算和作用模式缺少明确的依据,通常依据工程经验进行简单分析。因此,探明施工荷载的计算理论和作用机理,提出详细、明确和系统的施工荷载确定方法是十分必要且具有工程价值的。本文主要从以下几个方面开展研究:（1）分析现有的土压力计算理论,针对软土地区地质条件完善和扩展了成层土层的压力计算方法。通过三维隧道开挖数值模拟明确界定了软土区域盾构隧道深、浅埋深界限,并基于模型计算土压力与各种理论计算结果比较分析,形成了一套能够准确确定土压力的计算流程。（2）对现有注浆压力扩散理论进行对比分析基础上,首先理论推导完善了浆液时变壁后注浆扇形充填扩散模型,通过理论与实际监测数据比对,证明了本文理论推导的合理性。同时通过梁-弹簧模型进行结构计算确定了注浆孔的合理布置方式,形成了一套注浆压力计算、分布和孔位布置的确定方法。（3）基于已有盾尾刷压缩试验,提出了盾尾刷反力取值范围和作用方式。在耦合土压力、注浆压力和盾尾刷反力基础上,建立了直、曲线段盾构隧道整体精细化模型,研究了千斤顶推力偏角对结构的力学响应,得到了千斤顶推力偏角的控制阈值,完善现有千斤顶推力计算理论。（4）依据塑性损伤理论,确定了注浆压力、千斤顶推力和盾尾刷反力的组合系数和单一荷载影响系数。从而提出了土压力、注浆压力、盾尾刷反力、千斤顶推力的荷载分项组合方法,形成了盾构隧道结构设计施工荷载计算理论。通过上述研究,形成了一套相对完整的盾构隧道衬砌结构计算技术,对盾构隧道设计阶段提供计算方法,对盾构隧道施工阶段提供控制参数,具有指导性作用现实意义。