随着城市的快速扩张,城市地铁已经成为市内交通的主要工具之一,城市地铁正在大中城市快速地建设。盾构法施工是目前城市地铁的主要开挖方法,具有速度快、不影响地面交通、精度高等优点。地铁盾构施工会经常下穿地面既有建构筑物,地铁盾构施工导致建构筑物地下岩层、土体缺失,引起地铁盾构施工临近结构物内力的重分布,产生不协调、不均匀变形,导致建构筑物及地下岩层、土体变形乃至结构破坏,诱发建构筑物及地下岩层、土体的安全隐患和安全事故。本研究结合长沙市三号线地铁盾构隧道下穿京广高铁浏阳河隧道工程实例,利用MIDAS/GTS NX对地铁盾构下穿高铁隧道结构变形进行有限元分析,从理论上进行结构变形分析,并利用TM50测量机器人对该工程进行变形自动化监测和预警,最后将有限元计算结果与实测结果进行对比分析,主要研究内容及成果如下:（1）运用Midas/GTS NX有限元软件根据盾构隧道与京广铁路浏阳河隧道的空间位置关系,建立三维有限元计算模型,模拟分析盾构下穿施工对不同深度地层及既有高铁隧道造成的影响。计算结果表明既有高铁隧道的存在改变了地层位移场,客观上阻滞了地层位移场的运动,减缓了隧道上方地层的变形;右线穿越完成时,既有隧道整体最大沉降点出现在既有隧道拱底穿越点位置处,形成了以穿越点为中心的沉降槽,最大沉降值为1.4mm;盾构机刀盘到达既有高铁隧道外侧结构边线至盾尾完全脱离既有高铁隧道的阶段中沉降量最大,占累积总沉降量的92.2%。利用MIDAS/GTS NX对地铁盾构下穿高铁隧道结构变形进行有限元分析对自动化监测具有一定的指导意义。（2）通过测量机器人TM50及配套软件GeoMoS监测系统采集了既有高铁隧道的变形原始数据,并结合差分法及卡尔曼滤波处理法进行数据处理、整合,采集反映既有高铁隧道结构变形的真实数据。重点分析了右线盾构施工过程中的自动化监测数据,总结了盾构施工对既有高铁隧道的影响规律。分析结果表明,随着右线盾构的不断推进,隧道整体沉降曲线呈“V”型趋势,形成了以穿越点为中心的沉降槽。在穿越过程中最大沉降点出现在右线盾构隧道的正上方,最大沉降值为0.8mm;随着盾构的不断掘进,沉降槽逐渐变深、变窄;在盾尾脱离监测断面后,由于沉降量的不断增大,进行了二次注浆及多次补浆,使得沉降槽向右发生偏移,最大沉降值控制在了 0.9mm。（3）将有限元分析数据与自动化监测数据进行对比分析。结果表明,在盾构穿越的过程中,两者趋势保持一致,有限元模型能够从结构、力学的角度对既有隧道变形进行理论分析及预测,自动化监测能够从变形结果方面验证有限元模型的可靠性;而在穿越完成后,两者曲线出现了较大程度的偏差,原因在于盾尾完全脱离监测断面以后,施工方根据盾构穿越过程中反馈的自动化监测数据对盾构顶推力、土仓压力及注浆量等参数进行实时调整及二次注浆,致使理论值与实际值出现偏差,但两者最大沉降值相差不大。由此可见,有限元模型可用于理论计算,并对施工过程中的结构变形进行预测,自动化监测能监测并真实反映既有隧道的实际变形值及变形趋势。