建设在沿海软土地区的地铁盾构隧道,由于饱和软土具有典型“三高两低”的工程特性,在运营期内地铁列车荷载长期反复作用下,极易发生工后不均匀沉降,给行车运营和隧道结构安全带来了较大隐患。本文以天津地区饱和软土为研究对象,针对较快时速的地铁列车荷载,系统开展了列车荷载作用下饱和软土动力响应的室内试验研究,从土体塑性应变-振次、动应力-应变和动孔隙水压力三个方面分析了其力学响应特性;同时,利用有限元软件ABAQUS建立三维动力数值模型,分析了地表、隧道腰部和底部土体的塑性变形演化规律;此外,结合室内试验数据拟合得到了长期沉降预测模型中的相关参数,并与线路实际监测沉降数据进行对比分析,预测了该线路在未来运营期内所能达到的沉降值。主要研究成果如下:（1）明确了地铁列车荷载的产生机理及其计算方法,根据人工激振力函数和地铁A型车辆参数,确定了较快时速下地铁列车荷载的表达式和时程曲线,在此基础上确定了室内动三轴试验方案。（2）采用室内循环动三轴试验的方法对软土在不同速度地铁列车荷载条件下的动力响应特性进行了研究,得到较快时速下软土的塑性累计应变和动孔隙水压力均小于平均时速和常规时速条件下,在十个阶段的振停试验中,下一阶段产生的塑性累积应变值和动孔隙水压力均小于上一阶段。（3）采用室内循环动三轴试验的方法分析了间歇列车荷载振动对软土动力特性的变化规律,得到停振期的塑性累积应变在振动期结束的基础上逐渐减小到一个相对稳定值,停振期的动孔压在试验前五个振动阶段的基础上有所上升,在试验后五个停振阶段逐渐下降并趋于稳定值。（4）采用数值模拟的方法研究了不同速度条件下隧道软土地基和地表的沉降规律,明确了较快时速地铁列车荷载作用下隧道底部土体沉降和地表沉降的影响范围,得出了隧道软土地基工后沉降随地铁行车速度的增大而减小,较快时速下的地表沉降范围约为隧道轴线两侧各3.5倍隧道直径,隧道下卧土体竖向沉降范围约为4倍隧道直径。利用试验数据拟合得到的预测模型结合分层总和法计算在未来20年内隧道下卧软土地基的长期沉降量达到29mm,对比实际沉降监测数据可知模型预测的效果较好。