随着社会城市化进程的推进,地下空间的开发和利用越来越受到人们的重视。顶管法作为非开挖技术中的一种,是利用主顶油缸的推力,把工具管从始发工作井内推入土层并顶到接收井内吊起,而随工具管推进的预制管节则埋设在两工作井之间的一种管道铺设方法。它开挖量小、方便快捷,具有较好的经济效益。但由于顶管施工会对周围土体产生扰动,引起土体移动。而相对于圆形顶管,矩形顶管对周围土体的扰动更大,从而引起的地面变形也更大。本文以上海地铁六号线浦电路站矩形顶管工程为背景,通过现场测试、三维有限元模拟计算以及理论分析对矩形顶管施工中地面变形进行了系统深入的分析研究,得出了一些有益的结论。主要研究内容和工作包括:1.对矩形顶管施工引起的地面变形进行了现场监测,研究了矩形顶管工程现场测试技术。对现场监测结果进行深入分析与研究。2.用经验法和随机介质理论法计算矩形顶管施工的地面变形,并与实际监测结果对比,进一步验证了这两种方法计算矩形顶管施工引起地面变形的可行性,对于指导矩形顶管施工有实际意义。3.采用MARC程序对实际工程进行了三维有限元建模,分析矩形顶管在施工过程中的力学特性以及地面变形等,将计算结果与现场实测的地面变形值做了比较验证。研究在不同施工工艺、不同施工参数、不同土体弹模下矩形顶管施工引起的地面变形。4.基于以上工作的基础上,深入分析了矩形顶管施工引起地面变形的原因和变形机理,并给出了在矩形顶管施工中为减小作业干扰带来的环境危害应采取的有效施工控制措施,以实现环保型地下顶进施工,为同类工程设计与施工提供参考。