随着城市地面土地资源的进一步减少,人们的交通出行更加的不便,必然会加剧对城市地下空间资源的进一步开发,所以各大城市地铁的规划与建设正在紧锣密鼓的进行着,城市的交通出行也越来越依赖于地铁。但是地铁隧道工程在修建的过程中有别于其它土建工程,具有难度大、问题新、技术含量高、需要不断的创新等特点。由于这些特点的原因导致了在新建地铁隧道时会出现大量不可预估的技术问题,而对于新建隧道下穿其他地铁线路又是其中最容易出现问题的一种。新建地铁隧道的施工必然会影响周围岩层的稳定,围岩的受力也会随之重新分布,所以在考虑下穿段施工时,必须考虑上下两条隧道施工的方式以及周围围岩的扰动的影响及变形情况。本文主要以重庆地铁四号线下穿环线为工程背景,通过采用Midas GTS有限元软件并结合下穿段的监控量测数据对下穿段进行数值模拟,模拟其开挖方法和开挖顺序。重点研究重庆地铁四号线下穿环线隧道的下穿段在开挖的过程中通过优化选择开挖顺序和开发方法,对比其不同开挖顺序及方法下的地表沉降、隧道拱顶沉降、拱底位移、结构支护内力等发生改变量大小的过程。本文着重研究的内容和取得的成果可分为如下几个部分:(1)介绍了城市地铁隧道下穿施工存在的风险、交叠隧道近接施工、穿越隧道上下施工选择等的研究现状,同时分析了重庆地铁四号线下穿环线的工程背景和特点,以及本工程两隧道之间的空间位置关系,总结出了下穿工程中所存在的风险以及难点;(2)以民安大道四号线区间下穿民安大道轨道交通环线为工程背景,分别对斜交隧道(上下各两个隧道)在相同的进尺下(2m)四种不同施工顺序下的隧道的拱顶沉降、拱顶位移和初支受力进行研究分析,通过Midas GTS建立三维实体模型进行数值模拟分析,总结出按2m为一个进尺掘进下隧道10m,再按同样进尺掘进上隧道,循环通过下穿段是最为合理的施工顺序。同时得出应加强开挖方向距洞口 4-12m范围内上下两层隧道以及穿越段范围内上层隧道的支护强度;(3)在已选出的最优施工顺序的基础上进一步的使用上下台阶法来进一步模拟开挖过程,模拟结果表明:在选择最优施工顺序的基础上,上层环线隧道采用上下台阶法开挖,下层四号线隧道采用全断面开挖的方式,效果更好;(4)采用现场监控量测的数据来对数值模拟结果进行对比分析,对比其拱顶与拱底变形值大小和变化趋势,得出其理论值和实际值在大小上有一定差异,但在其变化趋势总体来看保持一致。