盾构法已经成为我国修建地铁隧道最主要的工法之一。随着地下空间的不断开发利用，由于双圆盾构具有节省地下空间、缩短施工工期及节省投资等优势，将来会得到越来越普遍的应用。然而，由于双圆盾构的特殊的构造和施工工艺，其开挖面破坏机理不同于普通单圆盾构隧道，需要进行深入地研究。本文通过理论分析、数值模拟以及工程实例验证等方法对双圆盾构隧道开挖面破坏机理及支护力与地面沉降的关系进行了研究，主要内容包括以下几个方面：（1）基于极限分析法对双圆盾构隧道的开挖面破坏机理进行了研究，建立了开挖面坍塌破坏三维模型，推导出了作用在开挖面上的极限支护力计算公式，并给出了几种典型土体参数对应的系数值和以φ，c/γD和σc/γD为变量的直线方程表达式和图表，以方便工程实际应用。（2）在实际工程中，盾构支护力值的设置往往是偏于保守的，开挖面坍塌破坏也是施工中极力避免出现的，为了对本文建立的双圆盾构开挖面破坏理论模型进行验证，以上海地区双圆盾构工程为背景，利用有限差分软件FLAC3D对双圆盾构施工过程进行了数值分析，模拟了开挖面坍塌破坏的情况，分析了开挖面的破坏形式以及开挖面发生破坏后的地面沉降规律，同时还分析了当支护力大于或小于极限支护力值时的地表变形情况。（3）通过与工程实际监测结果进行对比，验证了本文所建的三维模型的合理性。以上海轨道交通M6线双圆盾构区间隧道工程为背景，考虑了隧道开挖、管片拼装、盾尾注浆及浆液固结等主要施工步骤，分析了盾构推进过程中地表土体的变形规律以及盾构支护力对地表变形的影响。在分析中，其他影响因素保持不变，将盾构支护力从实际支护力220kP（a1.1γh）降到理论支护力140kP（a0.7γh），再降到100kPa（0.5γh），分别计算了不同支护力下的地表变形。通过对比分析，从理论上讲，适当降低盾构支护力也可以在合理控制地表变形的同时保证盾构的正常掘进。另外，地表横向沉降分布和纵向沉降分布与实测数据非常接近，表明本文所建的三维模型能够很好的模拟双圆盾构隧道施工对地表变形的影响。