地下轨道交通的不断发展有效的缓解了现如今城市公共用地资源紧缺这一实质性问题,其主要体现在对城镇居民的出行畅通提供了又一有利的条件。对于隧道开挖方式而言,近些年逐渐兴起的盾构法施工工艺,因其具有:安全性高、掘进效率高、对目标土体的适应力强、施工流程科学有序、机械化水平高以及对开挖洞室周边土体的扰动较小等优点而得到广泛的应用。但其不仅造价较高,而且不可避免仍会对施工区段的土体环境带来一定程度的影响,土层扰动传至地表则会产生地表不均匀沉降,由此还会危及施工区段影响范围内的地面建、构筑物及地下预埋管线等设施的安全。本文运用理论推导的方式就盾构施工引起地表某关键点位的竖向位移变化趋势(沉降或隆起)进行了分析研究,主要内容包括:盾构施工时,盾头由远及近逐渐向目标测点点位开进、盾构机盾头到达目标测点点位、盾头穿越目标测点点位以及该点所对应位置处的管片拼装、注浆加固等施工过程中目标点位所在掌子面内土体的受力状态和洞周土体及地表对应位置处的变形位移分析研究,提出“应力扩散-分层固结”的计算分析模型,认为洞室开挖后,其周边一定范围内的土体会处于应力集中区域的范围内,在集中应力的竖向分力作用及管片的约束作用下(因管片的刚度远大于部分土体)进行土体一维竖向固结沉降计算,其中包括本文在应用计算时对传统固结沉降的发展规律准则进行的稍许修正,至此即为第一集中应力环的土体变形,当第一集中应力环内土体固结完成后便形成新的“裸洞”,由于盾构机掘进开挖过程中,盾头切削土体与管片拼装施工阶段的间隔时间很短,且裸洞形成后由盾构机机体本身提供支持反力,本文考虑开挖后的最不利状态,即计算盾构机机体短时间内未提供支持反力作用下地表某关键点位的竖向位移变化状况。以此再次进行第二环内土体的应力集中变形及固结沉降变化,逐层向上传递直至地表为止,其各环土体的沉降量之和即为此地铁隧道开挖过程中某一测点点位处总的竖向变形量大小。本文引用新疆乌鲁木齐市地铁1号线03标段中“二道桥-新疆大学站”地铁盾构施工区间为实例进行计算分析,建立目标测点处竖向变形量与盾构施工进程(时间)的相关函数关系,通过与现场实测数据汇总分析结果及数值模拟分析结果相比对,验证本文所提出“应力扩散-分层固结”理论模型的科学合理性及应用可行性。本文不同于传统的Peck公式相关参数修正的研究思路,以一种新的理论模型方式分析并计算出目标点位处在盾构隧道开挖全过程中的竖向位移变化状况,其计算结果所需参数与拟开挖区段的地层及土体性质有关,对已建及拟建的地铁隧道工程地表沉降分析、预测等方面的发展具有一定参考意义。