郑州市是中部崛起的重要城市，城市的快速发展也给城市交通带来了巨大的压力，发展城市地铁是解决该问题的根本途径。在修建地铁过程中，盾构法以其独特的优点成为重要的施工方法。而郑州市位于黄泛区，拥有深厚的粉土层，这种土的特点是具有一定的承载力，但压缩性也很高，所以在这种地层中修建地铁也面临着复杂的问题。并且粉土在振动作用下易发生大范围沉降甚至液化的现象。所以对郑州地铁盾构施工过程中引起地层沉降的规律及地铁运营后在列车振动荷载作用下的地基位移进行研究具有很大的现实意义。本文以郑州市地铁一号线为工程背景，结合郑州区域性粉土地层的特点，运用有限元软件MIDAS/GTS建立地铁盾构施工过程的模型，对开挖和变形进行数值模拟，分析了盾构施工引起土体变形的规律，并对影响土体变形的因素如轴线埋深、注浆作用、盾构顶推力和土体强度等进行了分析，得出了一些有意义的结论。依据地铁和铁路设计相关规范，从静态方面模拟列车荷载作用下地基的弹塑性沉降，并对不同隧道埋深和不同地基土体强度下地层沉降规律进行计算分析。在前人研究的基础上对列车荷载进行模拟分析，根据列车的参数计算得到列车振动荷载的表达式，采用MIDAS/GTS对不同速度、不同压缩模量下地基的位移变形进行分析，并基于数值模拟的结果采用指数曲线法对隧道下卧层在列车荷载作用下的长期沉降进行预测。最后对静力和动力模拟的结果进行对比分析，得到静力计算结果仅仅反映的是地基在列车运行作用下由静荷重引起的弹塑性沉降，对列车荷载作用下地基沉降变形的计算不能简单的从静力方面考虑，需要进行动力验算等结论。