抽取地下水导致地层沉降会对市政管道、地下管廊和地铁隧道等地埋梁造成损伤,随时间增长和抽水量累加,损伤逐渐增加直至影响安全使用。本文基于抽水导致的区域性地层沉降s-lnr半对数线性规律,研究了抽水地层沉降作用下地铁隧道的变形与内力的影响。运用傅里叶变换,对s-lnr沉降曲线公式进行等效变换,推导得出对数型地层沉降作用下地铁盾构隧道的变形及内力的解析解数学公式。与此同时,运用有限差分方法推导得出对数型地层沉降作用下地铁盾构隧道的变形及内力的数值解数学公式。运用MATLAB软件对上述两种方法得到的解析解和有限差分数值解进行编程计算,将两种方法得到的解的结果进行对比。算例显示,解析解和有限差分数值解二者结果相近,误差很小。应用所推导得到的解析解公式,采用控制变量法对地铁隧道变形和内力的影响参数进行分析得出反映地层沉降漏斗陡缓程度的曲线斜率对地铁隧道变形影响最大。采用有限元数值软件PLAXIS 3D对本文中推导得到的对数型地层沉降作用下地铁盾构隧道的变形及内力的解析解和有限差分数值解进行验证。运用有限元软件PLAXIS 3D建立数值模型,运用数值软件模拟抽水沉降作用全过程,得到抽水沉降作用下地铁隧道的沉降变形,将三者得到的数据进行对比验证,得出三种方法得到的结果几乎一致,其误差满足工程要求。在此基础之上,本文进一步深入研究了更为一般情况下的管井降水对地铁盾构隧道的影响,即抽水井位置距离地铁盾构隧道一定距离时抽水导致地层沉降对地铁盾构隧道的影响。运用有限差分方法得到一般情况下抽水沉降对地铁盾构隧道的影响,推导得到对数型地层沉降作用下地铁盾构隧道的变形及内力的有限差分数值解。同样采用有限元数值软件PLAXIS 3D建立数值模型,进行数值模拟验证。结果显示二者得到的结论相一致,更进一步的验证了本文方法的正确性。