随着我国经济水平的不断发展和交通压力的逐渐增大,已有越来越多的城市投身于城市地铁的建设当中。在地铁建造过程中,必然会造成地下岩土层的扰动,使地层发生变形,产生地表沉降,对城市环境带来不良的影响,也为施工安全带来了隐患。因此,对地铁隧道施工过程中地表沉降规律进行研究,对于保证隧道的施工安全具有重要的意义。青岛地铁在建设过程中常遇到上软下硬复合地层。在复合地层中进行隧道开挖,地层的力学特性与均一地层中有所不同,地下岩土体应力状态的变化及变形特征也变得复杂,地表沉降规律的预测也就更加困难。本文以青岛地铁2号线五南区间隧道施工为工程背景,对上软下硬复合地层中单线及双线隧道施工地表沉降规律及特征参数进行研究,主要研究内容及研究成果如下:1、在调研国内外学者对于隧道施工地层变形机理的研究成果的基础上,从地应力场的改变、土体的固结沉降及土体的流变特性三方面,对隧道施工地表沉降的力学机理进行分析,随后对地表沉降的时空效应以及影响地表沉降发展规律的主要因素进行了总结,为后文的研究奠定基础。2、基于五南区间单线隧道地表沉降监测数据,采用高斯峰值函数对现场数据进行拟合,得到地层损失、地层损失率、沉降槽宽度系数等沉降曲线特征参数,然后采用Flac3D数值计算软件对单线隧道进行建模,研究隧道洞身处地层条件、隧道上覆土层条件及开挖进尺对沉降特征参数的影响,发现沉降曲线特征受洞身处地层条件及爆破进尺影响显著,受上覆土层影响较小。3、针对上软下硬复合地层中叠加的Peck公式对双线隧道地表沉降预测偏差较大的情况,对五南区间双线隧道地表沉降实测数据进行一元线性回归分析,将叠加的Peck沉降预测公式中最大沉降值与沉降槽宽度系数进行修正,修正后的Peck公式与实测数据贴合度更高,可以为同类地质条件下隧道施工地表沉降规律的预测提供参考。4、针对隧道洞身处地层条件、隧道上覆土层条件、隧道埋深及开挖进尺等地表沉降重要影响因素,采用Flac3D对双线隧道进行建模,分析不同影响因素的变化对双线隧道地表沉降发展规律及特征参数的影响程度,得出双线隧道施工地表沉降各特征参数的主要影响因素为隧道埋深、洞身处地层软硬比及开挖进尺,隧道上覆土层中砂土与黏土层厚度的变化对其影响相对较小。研究结果可为不同影响因素发生变化时双线隧道地表沉降规律的预测提供借鉴。