近些年来,在我国大力推行城镇化的政策引导下,城市的基础设施得到了迅速的发展,大量的人口向城市集中,交通拥挤已经成为阻碍城市发展的重要矛盾。为此,修建地铁是当前解决地面交通拥挤的最好办法之一。但是,在修建地铁利用盾构法施工过程中,由于各地区的地质条件、水文条件、周边环境等因素不同,盾构开挖对周围土体的扰动和沉降量差异明显。一旦地表沉降过大,就可能引起土体坍塌、地上建(构)筑物倒塌等更大的经济损失。本文以合肥地铁一号线繁华大道～高铁站区间为工程背景,利用有限元FLAC3D分析软件模拟盾构开挖软硬复合地层和软土均一地层过程中,地表沉降和围岩沉降的变化和规律,并且把数值分析结果和地表实测数据进行研究对比,得出合肥地区盾构掘进引起的地表沉降范围,为施工提供指导,对确保周边建(构)筑物和地下管网等的安全、确保盾构施工作业安全、降低工程造价具有重大意义。论文研究得出如下主要结论：(1)在综合考虑盾构的施工工况、土体分层、掌子面压力、管片与土体的接触等因素,建立三维数值分析模型,模拟盾构掘进开挖的动态过程,将模拟结果和现场实测数据对比分析可知,模拟结果和现场实测数据的曲线走势一致、大小基本吻合,故所建立的三维模型能较好的模拟实际工况。(2)整体上看三种工况下都是衬砌环拱顶及其上部围岩发生沉降,且在衬砌环拱顶周围土体沉降值最大,在竖直方向上离拱顶越远沉降量越小。(3)利用有限元软件进行模拟分析得出繁华大道～高铁站区间地表沉降位移在三种工况下盾构掘进在横向地表沉降影响的范围大概左右距离中线的20m,即3倍洞径。地表纵向沉降随着盾构的推进是逐步增大的,并且在盾构通过时的沉降值变化最大。(4)盾构施工引起的土体竖向应力场分布及变化规律具有一致性,即土体最大竖向压力位于衬砌环拱腰处,最大竖向拉力位于衬砌环拱底,拱顶次之。(5)三种工况下土体水平位移的变化最大的地方都是是在离隧道中线8m附近,土体最大水平侧移量为8mm,盾构掘进的不同距离下土体水平变形量的影响范围是离隧道中线线15m即2.5倍洞径。(6)通过模拟和实测对比单线盾构隧道中线位置地表沉降量最大,向左右两边逐渐减小,盾构隧道主要沉降区大致分布在中心线左右2D范围内。在沉降槽中心线左右20m外,沉降值几乎都在2mm以内,说明在盾构横向影响范围大致为中心线左右4D。