随着我国经济和社会的发展，地铁这一交通方式因其运量大、快速、正点、低能耗、少污染、乘坐方便等优点，被越来越多的城市所采用。城市地铁工程一般位于城市的繁华地段，一旦沉降事故发生，将可能造成建筑物开裂、倾斜，地下管线断裂等事故。因此，研究地铁施工地表沉降的规律，提出控制地表沉降的措施具有重要的现实意义。本论文以广州地铁小北站作为工程背景，采用三维显式有限差分程序FLAC^3D作为计算工具，对地铁隧道的开挖方法，群洞开挖顺序，地下水对沉降影响等一系列问题进行了分析研究，提出了控制地表沉降的措施及建议。首先针对小北站西侧站厅超浅埋、大断面的特点，选择了6种施工模拟方案，通过对地表沉降量，沉降历史及塑性区分布的综合对比分析，选择了最优的施工方案，同时对实际施工提出了意见及建议，此部分研究成果及时运用到了工程建设当中；其次，针对小北站站厅、站台隧道呈空间立体交叉的特点，重点研究了此类群洞工程开挖顺序选择的问题，即对先下后上、先上后下两种施工顺序进行了数值模拟研究，分析得出了两种方案最终地层沉降及衬砌结构内应力分布的特点，同时对群洞施工中关键工序的安全保证提出了建议与意见；最后，采用流固耦合的计算方法，对地铁建设中地下水流失的问题进行了研究，分析了地下水渗流引发地表沉降的原理，采用数值模拟手段研究了地下水流失对地表沉降的大小、范围等的影响，另外验证了地面既有建筑物帷幕注浆止水加固措施的保护效果，最后对在富水地层中修建地铁的地表沉降控制措施提出了自己的建议。