煤炭资源作为我国能源消费结构中重要的组成部分,对推动我国国民经济建设做出了巨大贡献,然而大规模的资源开采所导致的地表沉陷增大了矿区可持续性发展及生态环境保护的压力。煤炭开采后形成采空区,其上部围岩发生变形,传播至地表形成地面沉降。地面沉降损害环境,严重制约矿区经济的可持续发展造成,不利于矿区的开发利用与保护。同时,逐渐发达的铁路公路网使得许多线路不可避免地经过采空区,导致隧道与人民的经济财产安全都将受到威胁,采空区残余变形对隧道施工的影响不可忽视。因此,对采空区新建隧道的变形及稳定性进行研究十分必要,对研究矿区地表沉陷规律具有重要的理论意义。本文依托国道307、207线阳泉市绕城改线工程项目,通过结合D-InSAR技术、正交试验设计和FLAC^3D软件,对采空区新建隧道的变形及稳定性问题进行研究。首先通过D-InSAR技术获取了采空区地面沉降监测数据;然后通过FLAC^3D数值模拟软件建立研究区三维数值模型,设计正交试验对采空区上覆岩土体力学参数进行反演;最后,基于反演得到的岩土体力学参数,利用FLAC^3D数值模拟进行采空区对拟建隧道的影响研究。论文主要研究内容及成果如下:（1）基于D-InSAR处理研究区影像,通过ArcGIS软件进行叠加分析,得到了阳泉二矿15#煤层80804工作面地表沉降图及沉降曲线。由沉降数据可知,研究区2016年12月13日至2017年3月7日最大月沉降速度为37.5毫米/月,最大沉降量为105毫米,并确定了沉降漏斗的中心位置。（2）基于地面沉降监测数据,结合正交试验设计与FLAC^3D有限差分软件进行采空区上覆岩土体力学参数反演;将试验结果在Minitab软件中进行整理,方差分析结果表明,弹性模量对地表沉降速率平均比具有显著影响,同时通过响应优化获取了采空区岩土体力学参数组。（3）基于FLAC^3D对采空区拟建隧道进行开挖模拟,模拟结果表明,采空区残余变形将对隧道围岩的变形及稳定性产生一定影响,围岩及隧道衬砌的竖向位移表现为整体下沉,建议实际施工时通过注浆充填法控制采空区的沉降,或者等待采空区沉降稳定后结合注浆充填的治理手段,再进行隧道开挖。