随着城市地下工程的不断发展，新建隧道下穿既有隧道工程不断涌现，特别在地铁车站和区间隧道工程中尤为突出。而如何进一步优化下穿工程设计、施工，补充、完善现有规范，确保既有线隧道运营安全，已成为下穿隧道工程中期待解决的重要课题。在理论分析基础上，结合某地铁盾构隧道下穿既有隧道工程实例，通过有限元数值模拟和现场监测数据分析，研究了新建隧道下穿既有隧道施工时围岩变形规律。结果表明采用盾构法下穿越既有隧道是可行的，注浆加固地层有效地控制了围岩沉降，施工对周围土体变形影响有一定叠加效应，新建盾构隧道正交下穿施工对既有隧道的影响主要集中在空间正交点附近。针对工程实例的具体情况，重点研究并模拟了不同施工参数条件下，新建隧道与既有隧道间的相互影响规律，并对施工参数进行了优化。结果表明：新建隧道的合理注浆半径为2m～3m；合理净距范围为6m～12m，也就是1D到1.5D之间；合理施工面错距为20m～35m；当新建隧道掌子面距离既有隧道大于10m时，建议新建隧道每天施工进尺小于3m，当新建隧道掌子面距离既有隧道小于10m，而未到达既有隧道时，建议新建隧道每天施工进尺小于2m，当新建隧道掌子面位于既有隧道范围内时，建议新建隧道每天开挖进尺小于1.5m。本文根据对实际工况、模拟及参数优化结果，并结合现场监测数据及相关工程经验，提出了下穿隧道施工的关键措施。