随着目前城市基建现代化的蓬勃发展,地上建筑物、构筑物的需求也越来越多。大部分市政管线都开始由地上转移到地下,而顶管法作为一种非开挖方式,可以很好的解决地下管线的新建和迁建工程。受既有地下结构的强烈约束,一些顶管工程设计轴线被迫采用空间曲线,该种顶管施工扰动引起的地层变形规律复杂,地表变形理论预测方法研究较少。为此,基于Mindlin弹性力学解和随机介质理论,构建了S形空间曲线顶管施工引起的地表沉降计算模型,获得了顶管施工各参数和空间曲线段施工地层损失引起的沉降规律,并与宁波市潘桥变电站电力顶管隧道工程施工地表沉降实测值进行对比验证,并提出相应地层扰动控制技术。主要工作和结论如下:（1）通过对“S”形空间曲线顶管施工引的地表沉降实测数据的分析,得到其不同断面的沉降曲线最大沉降值的偏移规律,沉降槽不以中心轴线对称分布,最大值向曲线弯道外侧偏移;轴线纵向测点土体随顶管机顶进的沉降历时变化规律主要分3个阶段,与直线顶管规律相似。（2）通过运用Mindlin解和随机介质理论计算在顶管掘进的过程中由施工力学荷载和地层损失共同引起的地表沉降理论计算结果。其中地层损失考虑了顶管机与后续管节间的环形间隙和曲线转弯产生的特殊超挖间隙。水平转弯产生的外侧空隙造成的沉降值约占总沉降值的15.5%,较直线段不可忽视。理论计算结果与实测的地表变形结果进行对比验证后,通过改变不同的计算参数,得到沉降槽最大值偏移的变化规律。（3）通过有限元软件建立地层结构模型,与实测数据对比得到验证后,探究了地表沉降纵向演变规律,并对顶管与土体的摩阻力、注浆压力等因素对地面变形的影响展开了研究。（4）通过现场实验、理论计算及数值模拟的对比分析,总结出S形空间曲线顶管施工地层扰动控制技术,即设置泥水仓压力略大于侧向水土压力,增加值为0.02MPa;同时增加了超挖空隙注浆量,在原注浆工艺上进行加量注浆,达到控制地表沉降的效果。