随着社会的发展和城市化规模的不断扩大,各种交通问题层出不穷,轨道交通方式在解决城市交通拥堵方面起到了重要作用。由于处在城市中心区域,地铁隧道的施工对于地面的扰动比较敏感,必须将各种施工引起的地层变形和围岩受力控制在规定的范围内,方可保证施工安全以及保障市民日常工作、生活、财产及生命安全不受影响。因此,对城市轨道交通工程隧道施工过程中的地表沉降进行深入研究,寻求不同区域、不同地质中地表沉降变化的基本特性和规律,对于科学有序地指导隧道施工过程的监控量测的顺利开展,为后续施工步骤提供科学合理且数据可信的变形预测结论,以及隧道施工中采取针对性的有效控制措施等方面,均具有重要意义。本文以乌鲁木齐市轨道交通某项目H-W区间隧道暗挖施工为工程依托,通过调研国内外相关文献,归纳总结了轨道交通区间隧道暗挖施工对地表沉降的影响,通过隧道工程有限元方法针对依托工程施工开挖进行了模拟分析,结合实际监测数据,对H-W区间隧道施工引起的地表沉降规律进行了研究。主要包括以下几个方面:(1)分析总结了地铁隧道暗挖法施工过程中对地表沉降的各种影响因素,归纳总结了各类暗挖施工工法引起地表沉降的计算方法,确定了本文的研究思路和技术路线。(2)根据隧道工程非线性有限元方法,在确定竖井、横通道、隧道正线开挖模拟方法、有限元分析模型边界条件、岩土体和材料本构关系的基础上,建立了H-W区间岩土体-竖井-横通道-隧道正线整体有限元分析模型,采用MIDAS/GTS有限元分析软件,针对不同施工开挖阶段对地表沉降的影响进行了模拟分析。通过有限元数值模拟分析,得到了竖井、横通道、隧道正线、隧道正线双线开挖等不同开挖阶段对地表、地层和围岩变形、受力的影响及变化分布规律。(3)针对地表沉降规律的数值模拟结果和现场监控量测结果进行了对比分析,不仅验证了本文建立的复杂隧道施工有限元数值模型的可靠性,而且验证了数值模拟结果的合理性,为依托工程的后续施工工序优化、指导现场监测方案和组织实施、隧道暗挖施工期间地面道路的安全运营提供了科学依据,本文研究成果和结论可供相关工程参考。