盾构法施工作为西安地铁施工的一种主要方法，施工过程引起的地面沉降导致周围建（构）筑物的安全问题日益突出。为了保证地铁工程沿线地表建（构）筑物的安全，故研究有效控制盾构施工沉降的措施将有助于提高我国黄土地区的地铁隧道设计、施工水平，为取得良好的经济建设效益和社会效益奠定基础。结合西安地铁二号线下穿西安古城墙的工程实例，在现场调查的基础上，通过数值模拟和数据分析，研究隧道盾构施工过程中地表沉降引起城墙及其下地层的应力、应变变化规律。首先通过试算不同沉降值下城墙的应力、并与物理实验值进行对比，找到城墙安全的地表沉降量控制标准（地表最大沉降量控制标准+5~-15mm，局部倾斜不超过0.001）。重点研究并模拟分析不同工况条件下，盾构隧道施工引起的地层沉降变形对城墙的稳定影响规律，进而通过对盾构施工前采取加固与不加固进行对比，提出了施工过程中城墙加固保护措施及相关建议。在盾构隧道一侧打灌注桩有效降低隧道开挖对其侧向城墙的沉降影响，能减少沉降槽影响范围，是有效的加固方案。从而验证了施工中采取工程措施的必要性、合理性及有效性。