为解决繁重的交通压力,大力发展地下空间,不可避免出现地铁隧道下穿公路的情况,且地铁隧道多为浅埋隧道,不仅施工难度大,而且受上部交通荷载影响。目前,对于路面汽车荷载作用下隧道动力研究还较少,因此,本文以路面汽车荷载为研究对象,对地层、隧道结构的动力响应展开研究,以理论为基础,试验和模拟为主的方法,重点研究了汽车荷载作用下下穿隧道衬砌及隧道与路基之间夹层动力变化规律,并分析四种因素加速度敏感性。研究内容如下:（1）基于现有对汽车动荷载研究,对比分析了几种汽车荷载形式,选择了较为符合的简谐正弦波荷载来考虑。对汽车荷载的影响因素,产生机理进行了分析,并对汽车荷载对地下结构振动影响传递规律及振动波的衰减进行了分析,为模型试验与数值模拟提供了理论依据。（2）基于相似比理论和文献资料对地层材料、衬砌材料相似配合比进行了研究,制备了隧道地层及衬砌模型,通过施加简谐正弦波单点激振力研究了汽车载重、频率,加载振源位置对下部隧道内部拱顶加速度、外部动应力及隧道与路基间夹层动应力的变化规律。建立三维动力模型,利用数值模拟对模型试验结果比较分析,验证了试验与模拟两方法的可行性。（3）模型试验采用了单汽车点加载并不能真实反映汽车空间位置变化,因此利用数值模拟采用多点汽车荷载加载方式来模拟汽车真实运动变化情况,针对隧道埋深、车速、载重、交叉角度四个主要因素,分析了不同工况下隧道结构加速度、位移及隧道与路基间夹层动应力变化规律,为隧道设计施工及上部汽车通行限制提供参考。（4）针对隧道最不利拱顶位置,研究了在汽车荷载作用下,对四种因素的加速度敏感性进行了分析,确定了影响最大的因素及各因素敏感性变化规律,为隧道修建及设计提供依据。