近年来，我国地铁隧道施工中地面塌陷事故频发，造成了人民生命财产的重大损失。经统计发现：造成地面塌陷事故的两大关键因素分别为管线渗漏和地层空洞。城市地层中存在大量具有初始渗漏的给排水管线及地层空洞，地铁隧道往往近邻渗漏管线和地层空洞施工，施工的扰动作用一方面使管线渗漏加剧，促使其周围土体力学性质弱化甚至引发管线破裂涌水，另一方面使原本相对稳定的地层空洞失稳坍塌，这两种作用均易导致隧道上覆地层的失稳破坏进而引发地面塌陷事故。鉴于目前对于地铁隧道施工诱发地面塌陷的灾变机理及预测方法研究尚不深入，使得地面塌陷事故的防控缺乏科学性，本研究在统计分析大量地面塌陷事故案例的基础上，综合运用施工扰动理论、渗流理论、突变理论、颗粒流方法和模型试验方法，揭示地铁隧道施工中管线渗漏及地层空洞失稳诱发地面塌陷的灾变机理及影响因素，建立隧道上覆地层失稳判据及地面塌陷灾变预测模型，为地面塌陷的科学防控提供理论支撑。
