地下水的过度开采、城市基础建设的快速发展、地下资源的大规模开发等引起的地表沉陷国内外普遍存在,我国许多城市都出现了由此引发的地表沉降现象。在我国华东地区普遍存在深厚的第四纪地层,该区域矿区煤层开采后松散层深部长期失水压缩,在引起地表沉降的同时造成了大量的煤矿立井井壁发生破裂。监测技术随着信息传感技术的进步而得到了创新性的发展,结合先进的监测技术,掌握其失水变化状态及压缩沉降变形规律具有重要意义。基于土体物理力学性质和压缩变形理论,分析了深厚松散层不同层位失水和压缩变形特征,对比了松散层失水沉降的多种计算方法,建立了在水位和应变已知的条件下计算和分析松散层失水沉降变形的方法,为实施松散层不同层位沉降量监测提供了依据。根据济三矿长期实时监测的水位、光纤光栅应变信息,总结了不同深度松散层水位变化特征,将松散层不同深度的水位和应变变化对比分析,通过回归计算得出了松散层水位与应变相互关系。由此通过光纤光栅应变监测结果求出了松散层的压缩量,预计了松散层不同层位的变形量,以及地表沉降的累计变化规律。为了验证松散层注水与光纤光栅应变监测的关系,进行了松散层注水试验,分析了注水参数和应变的变化状态,初步建立了注水试验过程中注水量和应变的理论模型,对注水量和应变相互关系进行分析,总结了注水前后和过程中松散层应变的变化规律,验证了松散层应变监测方法的准确性。研究表明,华东矿区深厚松散层底部是发生失水压缩的主要层位,水位降低时松散层压应变增大,水位降和应变呈非线性变化规律,压缩变形主要发生在底部砂砾层和与基岩交接处的厚粘土层,注水试验中应变随注水量增加呈非线性增加,长期注水有望改善松散层失水压缩的状态,为松散层失水压缩预防治理提供了新的依据。