随着我国高速公路和铁路路网密度不断提升，交通通道资源日益紧缺，两种交通方式间的交叉穿越逐渐增多。高速公路下穿既有运营铁路工程是指新建高速公路与既有铁路发生交叉，需要在既有铁路正常运营的情况下，采取措施完成高速公路穿越施工。此类工程既有一般的高速公路工程的特点又具有其特殊性，其中最突出的矛盾就是高速公路施工区域的安全和既有铁路线安全运营的冲突问题。一方面，新建高速公路下穿既有铁路，施工过程中会对既有铁路线的路基造成影响，容易造成安全事故；另一方面，既有铁路线在施工的条件下正常营运，同时也对铁路运营安全产生威胁。尤其在既有运营铁路下进行高速公路箱桥顶进施工过程时，施工对既有铁路路基及列车运营安全必将产生影响；同时，列车通过施工路段时的动荷载对顶进施工也将产生影响。但是，两者彼此影响的程度有多深；如何减少施工对周围土层的扰动，最大限度地降低施工对铁路路基变形的影响，以及如何对受影响地层及周围环境采取保护措施；如何选取适宜的箱桥顶进速度限值、列车运营速度限值、降水方案，才能满足安全运营同时保证穿越施工顺利进行，这一直是人们所关心的问题。因此，就高速公路箱桥下穿铁路施工引起的既有线路路基变形及安全控制研究具有较大的实际意义。本文结合商周二期高速公路箱桥下穿顶进陇海铁路、京九铁路工程实际，较为系统地收集了类似工程和相关研究的资料，开展以下研究：(1)研究公铁交叉中箱桥下穿顶进施工的技术原理、适用范围及工艺流程；(2)提出了顶进施工过程中铁路路基变形和运营期箱桥下穿段路面积水是公铁交叉项目存在安全风险的主要原因，并详细分析了顶进施工过程中铁路路基变形的主要因素；(3)利用有限差分软件FLAC3D、有限元分析软件ABAQUS对工作坑开挖、箱桥顶进步长、列车时速、施工降水等因素造成铁路路基变形进行数值分析；(4)根据分析结果提出铁路路基加固方案，进而提出了箱桥下穿施工过程中铁路路基变形的控制措施。(5)针对平原区高速公路下穿铁路路段积水这一难题，提出了高速公路正常排水系统+集水沉井+渗井的解决方案；(6)研究箱桥下穿施工安全风险管控体系：通过具体施工关键技术研究，分析影响施工安全的主要危险源和安全风险因素，确定出高速公路穿越高速铁路工程安全风险评估指标体系。本文通过影响安全的关键技术分析，进一步研究了箱桥下穿施工安全风险管控体系：通过具体施工关键技术研究，分析影响施工安全的主要危险源和安全风险因素，确定出高速公路下穿既有运营铁路工程安全风险评估指标体系，通过对各安全风险评估方法的比较，选定合理的安全风险评估模型，采集相应数据，对工程施工安全做出评价，为项目安全管理与决策提供参考依据，并提出一套完善的高速公路下穿既有运营铁路施工的安全管理体系。