管棚—箱涵顶进工法，以其安全、快捷、扰动小等特点，在下穿工程中得到广泛的运用。如何有效控制路面沉降来确保繁忙线路的运行安全，是规划、设计与施工中考虑的核心问题。为此，本论文依托郑州至开封城市通道（现名郑开大道）下穿京港澳高速公路工程，以大断面箱涵顶进过程对既有公路沉降的影响为主要研究对象，围绕以下几个方面展开研究：1.箱涵顶进过程中，钢管棚力学作用机理分析研究。以弹性地基梁理论为基础，建立了上排钢管棚在超挖和欠挖两种工况下的力学计算模型，推导出钢管棚的挠度曲线及相应的控制方程。2.运用ABAQUS三维数值模拟方法对箱涵顶进过程进行研究。阐述了有限元基本原理和ABAQUS在下穿典型工程中应用的理论和方法；利用ABAQUS有限元软件建立三维模型，模拟箱涵顶进全过程，分析施工过程中路面沉降的变化情况。3.通过现场实测数据，分析箱涵顶进过程中的路面沉降规律，并与数值模拟结果进行对比分析。通过以上几点分析，得出以下主要结论：1.通过在超挖和欠挖两种工况下计算箱涵顶进过程过程中管棚的卸载值和超载值，依据所设定的地面沉降量和隆起量限制值，得到管棚的卸载及超载量。2.箱涵顶进过程中引起路面沉降的范围较广，其区域主要在距离箱涵中轴线两侧100m内，特别是在距离箱涵轴线两侧25m内；路面出现最大沉降的区域在箱涵轴线偏移值约25m，该值大小刚好是箱涵跨度的一半；在同一工况下，管棚测点的水平位移最大，其次是路面测点，基底测点的水平移最小。3.路面测点与箱涵顶进距离的关系，大致可以分为微小上升、微小沉降、沉降急剧增大和沉降缓四个阶段。路面最大沉降出现在与轴线距离约为箱涵跨度一半的位置。4.对路面沉降进行了数值分析，并且与实测结果进行比较，发现两者规律相近，路面出现最大沉降的区域在箱涵轴线偏移值约25m，大小基本一致。