盾构隧道上下交叉施工是难度较大的近接施工类型,盾构下穿既有隧道安全控制是重要的研究课题,本文以武汉轨道交通4号线下穿既有地铁2号线工程为依托,采用解析公式法与FLAC3D数值模拟研究盾构下穿施工引起的既有隧道力学响应,并对盾构机穿越既有隧道交叉点区段的施工参数监测数据进行重要性排序与多目标优化。本文的主要工作和研究成果如下:（1）提出基于二阶段分析法的解析解方法,第一阶段求出多种因素引起的既有隧道轴线位置处附加应力,第二阶段将既有隧道视为Parsternak双参数地基上的Euler-Bernoulli梁,并建立梁的变形刚度方程,分析地基弹性模量、净距与地层损失率对既有隧道影响的规律。（2）通过有限差分软件FLAC3D建立盾构下穿既有隧道三维模型,对盾构施工参数进行精细模拟。主要从地层位移、既有结构沉降、应力增量、附加内力方面研究了盾构开挖对既有隧道的影响。从不同影响因素分析盾构下穿施工引起的既有隧道应力增量和变形的变化规律。根据近接度分区公式,进行关于隧道间距比和埋深比的近接度划分,并提出一套相应的盾构下穿施工安全控制对策。（3）以实际工程盾构穿越交叉点区段的盾构参数监测数据为训练样本,随机森林特征重要性排序表明推进力与土舱压力对既有隧道拱底位移影响最为显著,以GA-LSSVM回归预测模型为基础,采用NSGA-Ⅱ获得既有隧道拱底水平位移与沉降同时最优的条件下盾构施工参数的组合,为实际盾构施工参数优化提供指导。