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随着城镇化水平的不断提高,大量人口涌入城市,日渐拥挤的城市对地下空间的开发利用提出了要求。地下轨道交通已经成为解决城市交通问题、环保能源问题的优选方案。在地铁隧道的建设过程中,隧道开挖会对周围土体产生扰动,引起土体沉降,而土体沉降会对周边既有建筑物、管线等产生不良影响,甚至造成巨大损失。城市地铁线路网络渐趋密集,经常出现隧道近接既有建、构筑物施工的情况,变形控制要求严格,故精细预测和评估隧道施工引起的地表及深层土体沉降具有非常重要的意义。对于黏土地层,在隧道施工过程中,土体被认为处于不排水条件,地表土体损失率Vs与隧道土体损失率Vt相等。但对于砂土地层,在隧道施工过程中,土体被认为处于排水条件,地表土体损失率Vs与隧道土体损失率Vt可能会出现较大差异,隧道开挖引起的地表及深层土体变形更为复杂。因此想要精确预测和评估隧道开挖引起的地表及深层土体变形,需先对隧道开挖引起的周围土体的体积变化进行研究。然而现有假设的土体变形模式均不能很好地解释砂土中隧道开挖引起的土体体积变化行为,地表以下深层土体的变形机理（尤其体积变化）仍有待进一步揭示。本文基于之前的砂土隧道模型试验,建立数值模型,分析试验过程中地表以下土体的体积响应。相对密实度、隧道埋深、隧道收缩模式等因素会对隧道开挖引起的土体沉降产生影响,本文也对这些影响因素进行了分析。（1）砂土隧道模型试验的数值模拟分析得到以下结论:隧道周围土体的体积响应与应力路径密切相关。根据不同应力路径下的土体变形特点,可将地表以下土层分成4个特征区域。本文提出变量Vt-s,用来定义土体损失差异贡献,进而定量分析各区域土体体积变化。该分区机理可解释隧道开挖引起的地表及深层土体体积行为。（2）多种土体沉降影响因素的数值计算与参数分析得到以下结论:（a）相对密实度Id的增加使地表沉降槽变浅、变窄。随着Id增加,以Id=75%为界,地表土体损失率与隧道土体损失率的大小关系发生转换,即土体从剪缩变为剪胀。（b）隧道埋深的增加使地表沉降槽变浅、变宽,地表土体损失率和隧道土体损失率之间的差异变大。（c）采用参数α和参数β,来描述不同的隧道收缩模式。随着参数α、参数β增大,地表沉降槽变浅、变宽,地表土体损失率和隧道土体损失率之间的差异变小。