综合管廊可对城市市政管线进行集约化敷设,有效解决城市发展过程中既有管线迁改所造成的“马路拉链”现象。在老城区市政管线改造中,盾构法将成为综合管廊施工的主流方法,尤其是中小直径盾构隧道可能成为未来我国修建城市综合管廊的发展方向。然而,通常中小直径盾构隧道相比交通隧道纵横比较大,力学特性问题相对显著,并且现有综合管廊相关技术规范欠缺对盾构法的说明,相关研究相对缺乏。在上述背景下,论文采用相似模型试验、理论分析、数值模拟相结合的研究手段,系统研究了中小直径盾构隧道由于隧道埋深、自身外径大小、外部地层条件以及城市复杂环境加卸载情况下的力学特性问题,提出了在城市复杂环境影响下中小直径盾构隧道安全评价标准,研究成果如下:1、采用相似模型试验,探讨不同埋深、不同尺度以及外部复杂地层条件对中小直径盾构隧道的影响相关问题,分别以不同埋深、不同尺度以及外部软硬交互地层条件下中小直径盾构隧道力学性态及损伤破坏问题进行了研究,探明了不利荷载条件下结构变形、内力、位移、接触压力以及声发射信息等变化的客观规律。2、结合理论分析及相似模型试验,针对中小直径盾构隧道自身结构刚度进行分析,根据试验及理论分析结果,确定中小直径盾构隧道纵向刚度有效率的合理取值范围,提出了中小直径盾构纵向刚度有效率基于环缝及接头影响的修正公式。3、采用数值模拟方法,针对城市复杂环境下邻近建(构)筑物施工对既有中小直径盾构隧道的影响,对既有盾构隧道周围新建结构物加卸载影响进行模拟,分析了新建结构物施工过程中既有盾构隧道受力变形特性,并揭示了施工过程中既有结构物变形的时间、空间效应,提出了基于既有盾构隧道附加变形的安全评价标准,并对既有隧道附加变形控制措施进行了讨论。