当前盾构法在地下空间的开发与应用方面得到了越来越多的重视与发展。对于修建在近海区域的隧道,由于水域环境复杂,盾构穿越地层差异性大,结构的受力特征尚不明确,例如水流对泥沙颗粒产生的拖拽力会使得河床发生冲刷,冲刷过大会严重影响衬砌结构受力的安全性与稳定性;其次就是水位变化频繁引起隧道外荷载不断变化,如何明确隧道外荷载动态响应特征,正确评价隧道的力学效应成为了研究问题的重中之重。鉴于此,本文采用文献调研、理论分析、数值模拟等方法,对极端冲刷作用下隧道结构受力特性、潮汐作用下盾构隧道外荷载动力响应特性及潮汐作用下隧道整环管片力学行为进行了研究,最终形成了近海区域浅覆土超大直径盾构隧道力学行为研究成果。论文的主要研究结论如下:(1)探明了马骝洲隧道所在河段整体以冲刷为主,推导了适用于预测极端冲刷深度的计算公式,并预测了马骝洲水道远期极端冲刷深度为4.8m,探讨了影响极端冲刷深度的几个参数,最后对隧道冲刷过程中隧道衬砌结构产生的力学效应进行了分析研究。(2)基于应力渗流耦合的原理,推导了波浪作用下超孔隙水压力影响深度的计算公式,并根据隧道埋深与超孔隙水压力影响深度的大小关系,提出了潮汐作用下隧道外荷载两种不同的动力响应模式,并结合现场实测数据对结论进行了分析验证。(3)基于马骝洲隧道上覆土层的不透水特性原理,提出了不透水设计模型,并结合现场实测数据对模型的相关参数进行了修正,最后在考虑隧道纵横向力学效应的前提条件下,借助有限元数值分析软件MIDAS/GTS NX建立了大型的三维精细化模型(横向:管片—螺栓、纵向:管片—剪力销),分析了潮汐作用下整环管片、剪力销及螺栓构件的力学特征。