伴随着国民经济的高速增长和国家城镇化建设步伐的加快，交通拥堵现象称为现代城市的交通常态。而地铁交通以其运送乘客量大和不占用地面空间等特点已成为解决城市交通拥堵问题的第一选择。盾构法施工作为城市地铁施工中主要的施工方法，其施工过程不可避免的会对周围岩体产生扰动，引起地表变形，当地表变形过大时可能会危及隧道上方地面建筑物的安全，造成严重的经济损失和社会影响。因此，研究盾构隧道穿越地表既有建筑物时建筑物的保护措施势在必行。本文以武汉某地铁区间下穿地表建筑物为工程实例，应用有限元软件ABAQUS对建筑物地基注浆加固前和加固后两种不同工况下的施工过程进行了三维数值模拟，具体研究工作及取得的成果如下：应用有限元软件ABAQUS对注浆加固前的隧道开挖过程进行数值模拟。通过对模拟结果的分析，得出建筑物基础横向沉降曲线呈正态分布，符合经典Peck沉降曲线。位于隧道中轴线上各点的沉降量最大，距离隧道中轴线越远，沉降值越小。分析了建筑物基础纵向的历时沉降曲线，得出基础在纵向上先后经历了微小沉降（隆起）阶段、沉降激增阶段和沉降稳定阶段。建筑物基础横向和纵向的最大沉降值和局部倾斜值均超过了允许值，建筑物有可能发生破坏。为了防止地表建筑物发生破坏，采取了地基注浆加固法。应用有限元软件ABAQUS对注浆加固后的隧道开挖进行数值模拟，将现场监测数据与数值模拟结果进行对比分析，得出两者的沉降趋势基本一致，证明了数值模拟的可行性与可靠性。结果表明，注浆加固后基础横向和纵向的最大沉降值和局部倾斜值均较加固前的值小且均小于控制值。由此可知，建筑物地基注浆加固是一种可行有效的保护措施。