城市地铁建设有效解决了交通拥堵问题,在全球范围内地铁建设已经成为开辟地下空间的主要方式。但是,地铁隧道的开发建设也面临着施工会产生周围岩土层环境改变,邻近建(构)筑物变形以及地表沉降变形。(1)隧道开挖不采取支护条件下,对不同覆跨比浅埋隧道地表沉降规律进行数值模拟分析。分析结果表明地表沉降变形在2.5倍H/D以内逐渐增加,2.5倍H/D以外逐渐减小,确定覆跨比强影响区为隧道埋深2.5D以内,弱影响区为2.5D以外。(2)基于Midas/GTS对青岛地铁浅埋暗挖区段进行了不同支护方式选型与优化,通过分析经济效果和控制效果确定采用加长锚杆、地层注浆、加厚二衬是最经济合理的支护方式。(3)对青岛地铁3号线浅埋暗挖段实测数据进行分析,其地表沉降规律与Peck经验公式基本一致,隧道地表沉降最大值发生在隧道中心点位置,向两侧逐渐减小。对实测横断面数据进行Peck公式反分析,确定该区段地表沉降槽宽度系i为8.47,有效摩擦角为46.54°,地层损失率约为1.15%。通过反分析得出参数确定预测Peck公式,对后续断面进行预测分析,结果表明在相同地层条件和埋深下,预测公式能够较准确预测变形,在不同区段不同埋深下,地表沉降预测效果较差,因此,Peck公式反分析应在相同条件下进行。(4)地表沉降某一点随时间变化规律与Logistic模型变化规律基本一致,通过线性拟合取得Logistic预测曲线,对测点后续时间变化进行预测,结果表明该模型在对最终结果的预测上误差较小,中期误差较大。在前期小样本数据条件下,Logistic模型可以对施工中地表沉降随时间变化的最终沉降进行预测。