考虑隧道周围土体自重应力，建立饱和土体二维非线性固结控制方程，使用交替隐式差分法对方程进行求解。通过将退化解与已有解析解比较，以及将计算结果与工程实测数据对比，验证了解答的正确性。在此基础上，进一步探究了土体自重应力及固结系数变化对隧道周围土体非线性固结特性的影响规律。结果表明：忽略土体自重应力不仅会导致土层的超静孔压偏大，固结沉降速率偏小，还会使地表沉降终值偏小；在自重应力影响下，Cc/Ck越小，土体固结沉降速率就越慢，但地表沉降终值不会改变；当Cc/Ck=1.0时，土体重度越小，其固结速率受初始有效应力分布形式的影响就越大，同时地表沉降终值也越大；Cc/Ck >1.0时渗透系数在固结过程中起主导作用，固结速率随重度增大而减小，而Cc/Ck <1.0时体积压缩系数的影响效果增强，固结速率变为随重度增大而增大，但两种情形下的地表沉降终值均随土体重度增大而减小。