随着城市发展水平的提高和对畅行环保的公共交通需求,我国地铁建设进入快速发展阶段,盾构施工在地铁建设中应用逐渐普及。地铁盾构施工产生的土体变形和地表沉降会影响施工安全,尤其在下穿结构物时成为重要的风险源。目前国内外对地铁盾构施工引起的沉降分析主要基于直线线形,线路转向导致的小半径曲线条件下沉降计算模式的适用性问题需要进一步研究。论文通过理论分析、数值模拟研究了小半径曲线条件下地铁盾构施工引起的地表沉降规律及影响因素,并结合石家庄地铁3号线水上公园～柏林庄区间小半径曲线段盾构下穿建筑物工程,进行了施工沉降控制和沉降监测分析。主要工作内容和结论如下:(1)考虑曲线拟合修正引起的地层损失和边界条件的不对称性,探讨了Peck公式在小半径曲线条件下的应用;并借鉴双线隧道超几何理论,得出了双曲线盾构隧道地面沉降分析中Peck公式的工程实用形式;考虑先行隧道的影响,对后行隧道的沉降槽宽度系数确定给出了建议公式。(2)利用FLAC3D程序建立了不同埋深下的单曲线和双曲线地铁盾构施工模型,对小半径曲线条件下地铁盾构施工产生的土体变形进行了数值模拟。系统分析了曲线半径、上部建筑附加应力、注浆压力、土仓压力、管片模型、注浆等效层弹性模量的变化对地表沉降的影响。(3)结合石家庄地铁3号线小半径曲线盾构下穿建筑物工程,进行施工沉降控制和沉降监测分析,初步验证了Peck公式和FLAC3D数值模拟在小半径曲线地铁盾构沉降预测分析中的适用性和沉降控制的有效性。研究表明,曲线半径越小、隧道埋深越大,地面沉降槽分布呈曲线内侧增大、外侧减小的趋势越明显;若曲线半径大于250 m,在地面沉降横向分布中曲线内外侧沉降差一般不超过1 mm。土体参数中土体模量和摩擦角对沉降影响的敏感度较高,上部建筑附加应力较小时(小于100 k Pa)对地表沉降影响不大,附加应力超过一定值时地表沉降明显增大。