目前,大量地铁隧道采用盾构工法施工,不少工程实践发现,盾构工法仍会产生土体变形问题。地铁运营前,土体变形可分为三部分：(1)盾构机刀盘未到达开挖面前部分；(2)盾构施工期间部分；(3)施工工后至运营前部分。本文以杭州地区盾构隧道施工为研究背景,通过对实测数据进行整理和分析,研究盾构机掘进过程中以及工后的土体变形规律。本文主要研究内容包括：(1)对杭州地铁一号线进行现场监测,分析盾构机参数之间的相关关系和土体位移的发展规律；(2)研究盾构机掘进参数对地表隆起的影响；(3)修正魏纲提出的盾构施工期间土体位移的三维计算公式；(4)研究土体在工后至运营前阶段变形的机理与计算公式。本文主要创新工作和观点如下：(1)本文研究了盾构掘进参数之间的相关关系,发现土压平衡式盾构机土舱压力、刀盘扭矩和总推力三者基本同步;(2)本文统计和分析了刀盘到达开挖面前阶段,9个掘进参数与地面土体变形的线性相关性。分析结果表明：杭州地铁盾构施工产生地面隆起的概率较大,土质条件越好、越容易引起地面隆起,掘进参数中盾构最大环总推力对地面日隆起量影响最大,其次为盾构环最小推进速度和盾构环平均推进速度；(3)本文通过推导沿掘进方向变化的土体损失率计算公式,对魏纲提出的顶管施工引起的土体变形计算公式进行了修正,得到了盾构施工引起的土体变形三维解计算公式；(4)本文基于Henkel理论计算掘进过程中产生的超孔压,修正了陈伟军推导的土体初始超孔压计算公式,进而推导得到在工后至运营前阶段,地面土体变形的机理和理论计算方法。