结合郑州城际铁路下穿南水北调中线总干渠大直径盾构隧道工程建设与运营,采用平面应变模型仿真分析了单双列车通行、土层地质变化、列车行驶车速、围岩二次注浆固结、隧道埋深等因素影响下隧道列车振动响应的变化规律,明确了不同影响因素在列车行驶时对隧道振动响应的敏感特性,为下穿隧道选线提供了设计参考和依据。采用三维模型仿真分析了南水北调中线总干渠与下穿隧道当交叉角度变化时隧道列车振动响应的变化规律,明确了总干渠与下穿隧道的相互影响机制,为优化总干渠与下穿隧道的交叉角度奠定了基础;同时结合混凝土疲劳经验公式,预测并对比分析了不同状况下列车行驶对隧道衬砌混凝土的疲劳寿命的影响,明确了隧道列车振动响应的安全性。主要成果如下:（1）隧道通行列车时,不同影响因素对隧道列车振动响应的敏感特性:双列车行驶时,衬砌受力左右对称,相对于单列车行驶时未施加荷载一侧的衬砌应力增长较大,隧道拱顶的环向应力较单列车行驶增长较大,列车振动引起地表产生最大动位移为1.01mm,约为单列车行驶时的2倍。考虑围岩二次注浆固结时,仅拱顶部位环向应力较不考虑时减小0.08MPa,在隧道列车振动响应的相关分析时可不予考虑。随着隧道埋深的增大,列车振动引起地表中心位置的竖向位移越来越小。其他影响因素对列车振动下隧道动力响应的影响较小。（2）列车通过下穿隧道期间,对比分析下穿隧道沿程横截面内力变化规律表明:对于同一衬砌横截面,竖向位移有极值且:右侧横梁>右侧拱腰>右侧立柱>拱底>拱顶;竖向加速度有极值且:右侧拱腰、右侧横梁和右侧立柱>拱底>拱顶。隧道不同断面同一位置的竖向位移、环向应力随隧道断面变化不大,总干渠对隧道列车振动响应影响小。列车在隧道通行期间,总干渠最大竖向位移值为-0.42mm,最大竖向加速度值为47.59mm/s²;总干渠距下侧隧道距离越远的位置,其竖向位移极值也越小,隧道列车振动对总干渠的影响也就越小。当交叉角度改变时,85°交叉的不同断面衬砌不同位置测点的竖向位移最值均小于90°交叉,隧道不同断面拱底、右侧立柱的环向应力较90°交叉减小0.02MPa～0.03MPa;85°交叉总干渠渠底中心位置最大竖向位移为0.43mm,较90°交叉增大0.1mm。交叉角度对隧道列车动力响应的影响较小,但对地面动态位移影响显著。（3）对比分析了不同条件下列车振动对隧道衬砌疲劳寿命的影响规律,研究表明:双列车行驶时列车振动引起隧道疲劳寿命略小于单列车行驶;穿越软硬不均地质时列车振动引起的隧道疲劳寿命略小于穿越正常地质;考虑围岩注浆固结时,对隧道衬砌外侧拱顶受力有所改善,在进行隧道列车振动响应相关分析时,可以对围岩注浆固结进行简化处理不予考虑。当列车振动下隧道应力极值部位承受循环作用的拉-压应力时,采用混凝土拉-压疲劳寿命预测公式4-11得到疲劳寿命往往最小。结合工程实际,对下穿南水北调中线总干渠的郑州城际铁路盾构隧道在通行列车时隧道衬砌混凝土进行疲劳寿命预测,盾构隧道可通行2.75×10¹⁰次列车,远大于隧道的设计寿命。