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针对现有地铁隧道沉降理论预测的不直观、自动化程度低等问题,进行了盾构隧道沉降预测的理论与软件系统研究.给出了随机介质理论预测隧道施工诱发地表的横向和纵向变形的计算公式;基于最优化方法的共轭方向加速法,研究了隧道施工引起地面沉降的Peck法与随机介质法各自的多参数反分析理论方法,并将理论公式与反分析法以程序实现;结合先进的FLAC<3D>软件系统,开发出方便实用的地铁隧道沉降理论预测(STSP)系统.多个实例分析证明了理论方法与程序系统的科学性和可靠性.