Да, заработало. Правда как-то странно. Я спрашивал не можно ли заинклудить, а можно ли заинклудить И продублировать один из параметров.

Сделал файл mycache_params с таким содержимым:

fastcgi_cache mycache;
fastcgi_cache_key $scheme$host$request_uri$request_method;
fastcgi_cache_valid 200 301 302 5m;

сделал инклуд этого файла во все локейшены. и в одном из локейшенов продублировал параметр fastcgi_cache_valid.
т.е. в этом локейшене получилось так:
include mycache_params;
fastcgi_cache_valid 200 301 302 5s;

В моем понимании в конечном итоге конфиг в этом локейшене был бы такой:
fastcgi_cache mycache;
fastcgi_cache_key $scheme$host$request_uri$request_method;
fastcgi_cache_valid 200 301 302 5m;
fastcgi_cache_valid 200 301 302 5s;

т.е. время кэша должно быть 5 секунд. Но не тут-то было! :)
чтоб было 5 секунд, почему-то нужно делать так:

fastcgi_cache_valid 200 301 302 5s;
include mycache_params;

Так оно вроде бы работает как мне нужно, только не знаю, по фэн-шую ли такой конфиг? :)