随着我国地铁轨道工程的快速发展,盾构隧道近接施工的现象越来越普遍,盾构下穿既有铁路施工的工程也越来越多。隧道施工过程中会对路基、钢轨等设施产生影响,进而引起列车运行安全问题,因此研究既有铁路设施在盾构掘进过程中的变形规律,采取有效措施确保地铁隧道上方既有铁路的安全运营以及隧道施工和运行安全具有重要意义。本文依托天津地铁6号线对既有铁路设施的变形规律及控制措施进行了研究,主要研究内容和成果如下:(1)本文结合依托工程的实际情况,采用ABAQUS软件建立了两个三维有限元模型,对盾构施工过程中既有铁路设施的变形规律进行研究和总结;(2)基于数值模拟,分析探讨了地表及路基的变形规律,结果表明,两者变形规律一致,竖向沉降均类似高斯分布;由于地层损失由隧道顶部传递至铁路路基过程中存在衰减,导致地表沉降略大于路基沉降;(3)随着盾构隧道的掘进,钢轨竖向沉降及高低变形呈“S型”分布;由于双线平行隧道的先后施工,导致钢轨的轨向变形、轨距变形及水平变形均呈现“W型”分布;隧道开挖对正上方区域的地表及既有设施的变形影响较大,因此26~#、27~#、28~#接触网杆较25~#、29~#接触网杆竖向沉降值大,各接触网杆支柱倾斜率较小,远小于控制标准。(4)盾构施工过程中会引起地层损失,为保障周边建(构)筑物的正常运营,必须在设计和施工阶段采取相应的措施,本文主要从前期调研、实时监测以及盾构参数优化三个方面进行研究和总结,并采用数值模拟的方法,展开了盾尾二次深孔注浆措施控制变形效果的研究,结果表明二次深孔注浆对地表土体抬升作用明显,采用该工法后各设施的变形控制指标均能满足标准要求,起到了很好的变形控制作用。(5)盾构隧道施工土体变形控制技术中,现普遍采用的是管片壁后跟踪注浆及补充注浆工法,而二次深孔注浆工法的应用较少,本文研究了该工法对地表及既有设施的变形控制效果,为类似工程的施工提供了参考依据。