基于协同传递效应的盾构隧道穿越对地层与建筑物影响研究

城市主城区中修建大规模的地铁工程时，地下隧道下穿各类建筑物会对隧道上覆地层产生扰动，从而导致周围的建筑物不均匀沉降甚至倾斜开裂，对建筑物的安全构成威胁。文章以深圳地铁13号线盾构施工为工程背景，以隧道穿越的深圳职业技术学院某宿舍楼为研究对象，运用有限元软件MIDAS GTS/NX，建立隧道-土体-桩基-建筑物三维有限元模型，采用数值模拟方法对隧道开挖时地表沉降、建筑物变形以及内力的变化进行分析。结果表明：隧道施工引起的地层变形主要集中在隧道上方的土层中，盾构掘进前和盾构掘进后的建筑物梁柱构件内力没有明显改变，隧道下穿建筑物造成的影响是由于盾构施工打破建筑物与基础之间的初始平衡状态，导致建筑物结构产生的附加内力在建筑构件中协同传递而造成的。