以合肥地铁3号线史河路站至清溪路站区间工程区间盾构施工为背景,综合运用现场实测和有限元数值模拟手段对地铁盾构施工诱发地表沉降和振动的关键科学问题进行了研究。现场实测工作部分包括盾构施工过程中盾构振源振动实测和对地面沉降监测,数值部分包括对地铁盾构掘进过程的模拟和地铁盾构施工引起的自由场振动模拟。以典型标段现场监测数据为参考,根据实际工程概况和土质参数,运用ANSYS,采用单元生死技术,对地铁盾构掘进过程进行三维有限元模拟。分析了地表沉降的分布规律和注浆压力、掘进速度等因素对地表沉降的影响规律,并将数值模拟的结果与现场监测数据进行了对比分析,提出了控制地表沉降的具体措施。之后,对地铁盾构振源振动进行实测,得到振动加速度时程曲线并对其进行频谱分析得到振动振源的幅频特性。建立二维有限元平面应变模型,以实测振源振动为输入,计算地铁盾构施工引起的土层场地地面振动,对振动加速度结果进行统计分析并采用新旧不同频率计权曲线进行Z振级计算,并对盾构施工诱发振动对周边环境的影响进行评价。