本文以上海市复兴东路越江隧道工程为背景，利用大型有限元软件建立了不同埋深、潮汐水位、路面板厚度等变化因素对隧道应力、变形影响的有限元模型，并同相应情况下的单层隧道的应力、变形情况进行比较，分析了双层隧道的受力特点和路面板对隧道结构的影响，同时还对路面板的厚度进行了优化设计。本文采用了三维有限元模型对这些位置进行计算分析。分析计算得到以下结果： 1.双层隧道上层路面板对隧道的力学特性有很大的影响，在增加隧道的整体刚度，减小管片的变形和应力的同时，其自重也会增加隧道的纵向变形。 2.不同的埋深、潮汐水位情况下，双层隧道的应力、变形变化基本成线性关系。 3.双层隧道上层路面板结构受力复杂，在牛腿和管片、牛腿和路面板的连接处容易产生应力集中，文中的三维有限元分析计算出了这些位置的应力值，在实际工程中，应对这些应力集中的部位在设计和监测过程中予以注意； 4.双层隧道的关键构件为牛腿和路面板，在满足使用的挠度要求的情况下，对路面板进行优化设计，使其对结构的变形约束作用和自重影响作用达到最有利的效果； 5.通过以上分析可知，相比于隧道管片的应力，隧道的纵向变形是决定其能否顺利施工和正常运营的关键所在。本文详细分析了各种可能对隧道纵向变形产生影响的因素，提出了可在施工中采取的控制措施，以保证同步施工和运营使用的正常进行。