地铁是缓解城市交通压力的有效途径，近年来我国地铁建设规模不断扩大。阪神大地震的发生让人们深刻认识到地下结构的抗震安全性。因此对地铁地下结构的抗震研究具有重要意义。本文使用有限元法研究了层状场地下地铁隧道对沿线地表地震动响应的影响。首先在截取的土层介质边界上施加黏弹性人工边界，推导了在人工边界上施加地震动激励的等效节点力公式。线性分析了层状自由场地表响应，给出了线性含双隧道层状场地对地表地震动响应的影响，并通过已有的结果验证了精度。编写了等效线性法迭代程序，给出了非线性条件下的层状自由场地和含双隧洞层状场地对地表地震动响应的影响。研究结果表明，由于隧洞结构的存在，地表响应完全不同于自由场响应。在线性分析中，含隧洞结构场地在平面S波垂直入射作用下，地表响应幅值明显大于自由场响应。在非线性分析中，通过与线性结果的比较发现有地表响应减小、反应谱卓越周期变长的现象。