地铁列车荷载作用下隧道结构及周围地层的长期沉降作为一种地铁隧道病害,广泛出现在各大城市的地铁线网中。特别是当地铁隧道修建于软土地层中时,该长期沉降甚至可以发展到惊人的量值,不仅严重威胁地铁线路的结构与运营安全,还会给周围环境造成严重影响。在此背景下,建立列车荷载作用下隧道-地层系统长期变位的有效预测手段,并探明隧道-地层系统车致长期变位的发展规律,具有重要的工程实际意义。有鉴于此,本文采用现场测试、理论分析及数值模拟的方法,以南京地铁2号线汉油段为工程依托,对地铁振动荷载作用下隧道-地层系统的长期变位发展特征及预测分析方法等问题开展了系统研究。论文的主要工作和研究成果如下:（1）基于南京地铁2号线汉油段的长期沉降观测结果,分析了南京地铁2号线二元地层区段隧道结构的长期沉降发展规律,发现隧道结构长期沉降的发展与下覆地基土的性质及隧道埋深密切相关,且其量值的很大一部分可归因于列车振动荷载的长期作用。（2）应用2.5维数值方法,对运行列车诱发轨道-隧道-大地的振动响应特征进行了系统研究,探明了隧道分别位于淤泥质粘土及粉细砂地层时隧道周围地层的动应力分布规律,进而结合淤泥质粉质粘土及粉细砂的累积塑性变形特征,采用分层总和法分析了隧道分别位于淤泥质粘土及粉细砂地层时隧道-地层系统的车致长期沉降发展规律及量值特征,并揭示了不同地层情况下隧道长期沉降发展的差异。（3）基于2.5维方法及初应变法,构建了隧道-地层系统车致长期变位的新型数值分析模型,有效克服了传统分析模型的局限性,可实现对整个隧道-地层系统变位分布的全面分析。（4）应用提出的新型数值分析模型,研究了地层排水条件、土体长期变形特征、列车运行速度、列车编组型式、轨道扣件刚度、隧道管片尺寸及地层加固情况等因素对隧道-地层系统车致长期沉降发展的影响,发现地层排水条件、土体长期变形特征、隧道管片尺寸及地层加固情况对隧道-地层系统车致长期沉降有重要影响。