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在城市地铁工程的修建中，盾构法隧道施工技术以其独有的智能化、安全、快捷等特点与优势，越来越得到广泛的推广和应用。与明挖法和暗挖法相比，它具有自身稳定性好，对地面影响较小等特点。但城市地铁盾构施工是在岩土体内部进行的，无论其埋深大小、盾构的施工将不可避免地扰动土体，破坏了原有的平衡状态，而向新的平衡转化。无论盾构隧道施工技术如何改进，由于施工技术工艺质量及周围的环境和岩土介质的特点，其施工引起的地层移动是不可避免地，地表沉降过大时，会影响到盾构隧道的安全施工和地表建筑物的正常使用。故采用盾构法修建地铁等城市地下工程时，如何控制因开挖造成的地表沉降，是盾构法施工的一个非常重要的问题。
本文结合北京地铁4号线盾构施工项目，对北京地区特有地质条件下盾构隧道施工引起的地表沉降进行研究。阐述盾构施工引起地表沉降的机理，分析北京地区盾构施工地表沉降的影响因素，提出北京地区盾构施工地表沉降的预测公式，并采用ANSYS有限元法对盾构施工过程进行了三维模拟，最后得出了控制地表沉降的措施。
通过分析和研究，本文得出以下主要结论：
(1)盾构施工引起的地表沉降既与地层情况、岩土性质、隧道埋深等客观因素有关，也与施工方法、技术水平等主观因素密切相关。因此在盾构法施工时，应加强监测和信息反馈，及时调整施工方案。
(2)除盾构推进时正面压力导致地层隆起外，盾壳与土体之间的摩擦力也是导致地层隆起的重要因素之一。
(3)Peck公式的基本假设是认为沉降槽是正态分布和严格对称的，而现有监测资料表明，北京地区盾构施工隧道产生的沉降槽只近似服从正态分布。
(4)盾构技术应用于北京地区地铁隧道施工中，其产生地表沉降过程可划分为三个阶段，各阶段产生的地表沉降量所占的比重分别为：盾构机到达前，地表产生的沉降仅占总沉降量的5～15％，盾构机通过过程中产生的沉降占总沉降量的45％～50％，通过后的后续沉降占40～45％。
(5)提出北京地区盾构法隧道施工引起地表最大沉降量和地表沉降槽预测公式：
(6)通过实测资料分析，采用ANSYS有限元方法，建立了盾构施工地表沉降的模拟模型，模拟得到的结果与实测结果基本吻合。这说明，只要建立合理的计算模型，选用合理的计算参数，有限元法不失为一种研究隧道盾构施工力学过程的有效工具，而且较实测和模型试验方法更为方便、灵活和经济，为工程实践提供了有益的参考。