盾构始发是盾构法隧道施工过程中的关键环节。端头土体加固范围的确定,直接影响到盾构始发能否安全施工。目前,世界各国对盾构始发端头土体加固范围的研究主要集中于黏土类地质情况,对于砂卵石地层盾构始发端头加固范围的研究比较少。由于砂卵石地层特殊的力学性质,在确定盾构始发端头土体加固范围时,要建立合理的力学计算模型。本文依托长沙地铁1号线铁道学院站盾构始发工程实例,建立确定砂卵石地层盾构始发端头土体加固范围的四边简支力学力学计算模型,通过弹性力学和高等数学的计算方法,推导得出盾构始发端头土体加固范围的数学解析公式；采用有限元数值模拟分析方法,建立盾构始发施工的三维有限元计算模型,对盾构始发引起的地表位移、拱顶沉降等内容进行分析,同时结合实际监控量测数据,对砂卵石地层端头土体加固范围进行详细分析,主要研究内容包括：(1)根据长沙地铁1号线铁道学院站盾构始发工程实际实例,运用弹性力学和高等数学解析法,对工程项目实际情况进行合理简化,结合其边界条件,建立相应的力学计算模型,列出其平衡方程、几何方程和物理方程,求出其数学解析公式；(2)采用MIDAS/GTS2.6岩土及地下工程专用有限元计算软件,建立铁道学院站盾构始发施工过程的三维有限元计算模型。通过有限元数值模拟的计算,分析有限元数值模拟的计算结果,并且得出相关结论；(3)对现场地表沉降监控量测数据分析,根据实际观测数据,归纳总结砂卵石地层盾构始发地表沉降的相关规律,并对比分析实测数据与有限元数值模拟数据。