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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。虽然盾构法取得了斐然成绩，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，本文结合正在施工的北京地铁10＃线，对盾构施工引起的地表沉降进行了分析。
正在修建北京地铁10＃线北土城一芍药居段沿规划中的太阳宫大街呈东西走向，区间穿过的京承高速公路。区间场地主要位于现13＃成铁站和居民区，此段区间总长772.8m，隧道通过土层为粘土层、粉土层、粉质粘土层、粉细砂层等，洞顶覆土厚度为7.2m～12m。采用盾构法施工。
论文首先根据盾构法的施工特点及原理，在明确了盾构施工安全影响因索的基础上，从监测方案设计原则、监测断面的选择、监测点的布置、监测内容等出发，提出行之有效的监测方案；对地表变形的机理进行了详细的阐述；从施工和地质环境两个角度分析了盾构施工地表沉降的影响因素。然后在总结了各种计算方法的基础上，结合北京地铁10＃线的具体情况，对多个横断面进行了分析研究，通过对比Peck法计算值和实测值，验证现有的经验参数是否能很好地满足北京地区的实际情况，通过对实测曲线的拟合和数值计算得到相应的结论，从而对北京地区地铁盾构施工的规律进行了进一步的描述，有助于盾构法在北京地区的推广和应用。接着结合有限元通用软件FLAC3D对施工过程进行了三维有限元施工模拟，分别得出了隧道围岩的应力、应变和沉降曲线，并通过比较，验证了数值模拟结果的可信性和数值模拟预测地表沉降的可行性。并结合实际情况，提出了控制地表沉降的有效措施。
通过分析和理论探索，本文得出了如下结论： 一、由于盾构穿过的地质条件相对稳定以及各施工参数的接近，使得八个断面的曲线沉降规律几乎保持一致。监测结果显示，在粘土性地层中采用土压平衡模式开挖能很好地控制地表沉降，最大沉降为20.6mm，低于设计要求，盾构各项掘进参数设置适当，盾构姿态较好，没有出现大容量的漏浆。
二、沉降曲线沿线路中心不对称分布，盾构掘进的影响区域主要在隧道轴线7m范围内，在此范围内沉降槽体积占到总体积的70％，这一范围是沉降的最大区域(约2—3倍的洞径)，最大沉降发生在线路中心，最大沉降为20.6mm发生在K12+604断面。
三、距隧道轴线7m-20m范围内沉降均值为2mm，这一范围为次要沉降区。离轴线20m以外的地区，地表隆沉数值较小，平均在lmm以内，考虑到观测误差，可以认为此区域在盾构掘进影响范围以外。单线盾构掘进的影响区域为距轴线20m内，约是洞径的6.7
倍，其中7m以内是主要影响区域。
四、盾构通过和盾尾脱出后沉降是控制沉降的关键阶段。盾构通过和盾尾脱出阶段，地表沉降值和沉降速率都较大，这两阶段的沉降量占总沉降量的60％左右。
五、通过监测数据发现，北京地区的盾构推进引起的地表沉降相对较小，这由较稳定的施工参数决定。
六、从时间上上分析约8天左右稳定，稳定时间较短。采用土压式平衡模式能较好、较快地控制推进前后的地表沉降。
七、隧道盾构开挖是一个三维力学问题，掌子面的受力和变形对地表的沉降值尤其是沉降过程的发展有重要的影响。因此，按三维问题进行有限元计算是合理的，也是非常必要的，尤其是对地表的沉降发展进行预测时更为必要。
八、采用有限元法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。