以洛阳市轨道交通2号线盾构下穿既有铁路为工程背景,研究了大粒径卵石地层中盾构下穿施工对既有运营铁路轨道变形的影响。通过对不加固和三种不同加固工况的数值模拟,得出了确保运营铁路轨道安全的加固方法和盾构施工参数,并与实际施工过程监测结果进行了对比分析,主要研究成果如下:(1)借鉴以往工程经验,并结合工程地质等情况,对盾构机及配套设备进行了选型分析,对盾构掘进参数进行了初步拟定。根据相关规范以及铁路轨道已有变形,提出了本工程铁路轨道变形控制标准。(2)对数值模拟中常用的几种土体本构模型进行了理论分析,并且通过与实际监测数据的对比,验证了修正摩尔库伦土体本构模型在大粒径卵石地层中的适应性。(3)通过数值模拟发现双线隧道施工完成后,地表和铁路轨道形成“U”型沉降槽,最大沉降值发生在先行隧道正上方。后行隧道施工会对先行隧道产生较大扰动,是先行隧道产生工后沉降的主要原因。(4)数值模拟分析显示,只有同时采用路基提前注浆和洞内深孔注浆的方法,地表和铁路轨道沉降值才能符合控制标准要求。(5)通过施工过程的模拟数据与实际监测结果的对比分析,验证了三维数值模型的准确性,同时也说明了采用路基提前注浆和洞内深孔注浆加固的方法是可行的。(6)结合实际监测数据,利用线性回归的方法,对Peck公式进行了拟合,通过拟合方程曲线与实际监测数据的对比,验证了Peck公式的适应性。引入了地表最大沉降值修正系数α和沉降槽宽度修正系数β,对Peck公式进行了修正,通过对多个横断面实际监测数据的计算,给出了适合洛阳市大粒径卵石地层的修正系数α和β的建议取值范围。