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针对气压沉箱施工在城市地下空间建造中的应用，提出一种可有效预测沉箱施工引起的周围土体变形的数学方法。结合气压沉箱在地铁风井工程中的应用实例，基于一系列周围地层变形的监测数据，采用统计归纳的数学分析方法，通过对沉箱周边土体的地表沉降、深层土体水平位移与沉箱下沉深度之间的关系分析，提出了土体的地表沉降、深层土体水平位移与沉箱下沉深度之间的数学描述，给出了相应的数学表达式。采用提出的数学表达式，对连续气压沉箱施工在城市地铁车站建造中引起周围地层变形量进行了分析，计算结果与已有的有限元计算结果吻合。采用提出的数学表达式可较好地预测气压沉箱施工对周边土体变形的影响，为施工控制提供可靠依据。