21世纪以来,我国采用盾构法施工的城市隧道工程逐渐增多,盾构施工技术凭借其对周围地层扰动小、隧道成形质量高、掘进速度快且不阻断地面交通、安全环保,其工程造价不随隧道埋深的深浅而发生大幅度的变化等多方面优势,成为城市地铁隧道施工工程的主流施工方法。但是在其掘进过程中仍然会引起周围地层的变形和移动,地层移动—方面会引起地表沉降,另一方面会引起临近建构筑物的变位。随着政府和群众对城市隧道建设的环境友好程度、安全程度愈发重视,对城市建(构)筑物、交通和市政隧道等的建设提出了更高更严格的要求。盾构施工时周围地层的变形和移动是由所在施工地区的土质、水文情况、隧道断面、埋深以及施工方案、技术等很多因素交织而成的复杂现象,但对于闭胸式的盾构机来说,地层的移动和地表的沉降主要受盾构掘进时同步注浆效果好坏的影响,其直接影响到盾构隧道地层的稳定性、施工的节奏性和地表环境的安全性。本文结合郑州地铁3号线的工程实际主要进行了 4个方面的研究:针对本文所研究的方向总结了其国内外研究现状:盾构法施工的发展历程、盾构机工作原理、盾构施工对地层变形及地表沉降产生影响的的作用机理。分析了城市地铁盾构施工对地层变形、地表沉降、临近管道线路以及邻近建构筑物的影响范围、因素和规律。以郑州地铁3号线1期二七广场站-顺城街站盾构区间为实际工程背景,详细分析了工程地质水文情况、施工技术和监测方案,通过对地表的实时监测推断出盾构施工对周边环境产生影响的主要区域,并用FLAC3D做出基础模型对几大注浆影响因素进行模拟分析,对郑州以盾构施工为主轨道建设有着的积极意义。采用连续介质力学分析软件FLAC3D建立模拟双线地铁盾构施工时的三维立体模型,通过模拟不同的支护条件,浆液的性质、注浆压力和注浆量的计算结果,得出与实际工程最贴合的注浆参数建议值。在进行双线盾构隧道模拟的时发现单、双线隧道的最大沉降值所处的控制范围不同,控制注浆压力、注浆量和浆液的弹性模量的变化能够有效地控制地层变形和地表沉降。根据基础模型模拟出的注浆参数建议值,以侧穿二七塔的实际工程为背景做出模拟预测,将实测数据与模拟预测的结果对比分析,提出盾构施工过程中能有效控制地层变形和地表沉措施,分析了实际工程中地表沉降变化曲线的影响因素。优化具体施工方案使得地表沉降值控制到规范允许值内且最小,对类似郑州地铁建设工程有着重要的参考和指导意义。