近年来,随着我国铁路交通的大规模建设,新建铁路以隧道的方式下穿既有铁路越来越多的出现在大量的工程当中且影响越来越严重。新建隧道的施工难度大,技术复杂,同时还会引起既有铁路路基和轨道的变形与破坏,影响既有铁路线路的安全运营,造成不可估量的损失。因此,在下穿既有铁路线路施工时,对既有铁路路基与轨道的沉降变形规律进行研究是十分必要的。本文以石家庄六线隧道中下穿既有石太直通线段为工程背景,采用有限元软件数值模拟和现场监控量测相结合的方法进行分析研究。首先采用有限元数值模拟的方法对隧道下穿既有铁路线路的施工过程同时考虑在不同列车荷载的情况下进行建模,分析研究了高速铁路隧道下穿既有铁路线路时引起路基及轨道结构的变形规律和对列车安全运营的影响。其次,考虑不同工法和不同超前预支护措施的情况下进行建模,对比分析三种不同的施工工法以及两种不同的超前预支护对既有铁路路基和轨道结构的影响程度,从而选择合适的施工方法和超前预支护,为以后类似工程提供一定的理论设计依据。从保护既有线安全的角度出发,介绍了控制既有线变形的措施,包括对路基的加固、轨道的加固、工艺流程以及相应的技术参数等。同时,通过对新建隧道下穿既有铁路线路的施工过程的动态监测,对数据进行处理分析,结果表明监测得到的既有线路的变形规律与数值计算模拟得到的变形规律具有良好的一致性。这在一定程度上说明了计算模型的合理性和计算结果的正确性。