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大规模的地铁建设为人们提供方便的同时也引出了诸多问题。例如2003年7月上海地铁4号线施工导致地面大幅沉降;2011年3月—8月,大连地铁发生三次塌陷……这些近几年发生的地铁建设灾害给当地造成了重大的经济损失和严重的社会影响。因此在地铁建设中,如何预防地铁施工对建筑物地基产生的不均匀沉降、施工所引起地面的开裂、下沉以及在地铁建设过程中出现的坍塌现象,找寻施工引起的地表沉降规律,保障工程的顺利进行便成了地铁安全建设的出发点和落脚点。本论文依托北京地铁建设的工程实例,运用理论、现场监测数据分析以及ANSYS数值分析三种方法,分别分析由于降水、洞室埋深、台阶法施工对地表沉降的影响,施工引起的地表沉降范围。运用回归性分析验证地表沉降与对应拱顶沉降的相互关系。并通过理论分析和实测数据,验证了Peck公式的准确性,确定了北京地区浅埋暗挖法隧道施工应用Peck公式中各参数的取值计算式。得出以下结论:1.施工降水引起的地表沉降占总沉降的25.5%左右。在沉降槽边界以内,距隧道轴线越近,由于开挖引起的沉降占总沉降的比例越大;在沉降槽边界以外,地表沉降则主要是由于降水引起的。2.在北京地区,沉降槽宽度系数i计算公式,宜采用i=R(h)n2R[n=0.81.0],沉降槽总宽度β宜采用β≈6i进行估算。并且通过现场实测数据显示隧道埋深越大,沉降槽宽度系数i越大,最大沉降值Smax越小。3.实测拱顶最大沉降约占地面最大沉降的60.8%左右。通过回归性拟合分析认为,当距离掌子面前大约1.5倍的洞径时,拱顶所在地层沉降开始。4.地表纵向沉降随时间变化的曲线走势符合双指数曲线形态。主体沉降在曲线的增长期完成。并且当测点到掌子面距离约为1.2倍洞径时,沉降开始迅速增加。沉降量占总沉降的70%左右。5.通过对二台阶法、三台阶法和全断面法开挖的模拟分析认为:台阶法开挖引起的沉降约是全断面法施工引起沉降的80%,台阶法步数越多对地面的沉降影响越小。当断面较大时,将大断面分化成小断面可以将每一个小断面都形成一个完整的受力体系,减少围岩的暴露时间。