实践证明,在城市修建地铁是缓解交通拥堵比较有效的方式。由于地铁隧道的开挖不可避免的扰动原来的地层,将使受扰动的地层、洞室本身、受影响的建筑物等产生变形,从而影响建筑物的正常使用和安全。为了保证地铁施工能在建筑物正常使用的前提下安全有序施工,本文结合实际工程案例,通过有限元软件对隧道本体及其围岩做了风险源问题计算分析,并对变形最大值位置的监测数据做了针对性分析,做了如下研究:(1)阐述地铁施工引发的受干扰地层变形机理。一方面从地层原始应力状态变化角度出发,阐述了地层原始应力状态变化引起地层变形的原理,以及引发地层原始应力重分布的主要原因,进一步通过介绍应力路径、开挖作用分区及其规律,来分析区间隧道施工引发地层原始应力变化情况;另一方面从土体固结角度出发,描述了土体固结引发地层变形的原理和主要原因,又通过土体固结引发地层变形的计算理论的演化历程,来分析隧道开挖引起周围地层变形的原理;此外,从地层条件、地层损失及埋置深度等方面简述了地层变形的主要影响因素。(2)运用有限元软件对实际工程案例的风险源进行数值模拟,分析计算该工程下穿哈大路基、多层房屋、在建办公楼地层变形引发的风险源问题,即最大变形;分析得出隧道下穿既有建筑时拱顶下沉、建筑物沉降和水平位移、衬砌内力的最大值及其位置。(3)收集整理监测数据,对数值模拟风险源位置的相关监测项目数据进行分析,得出拱顶下沉和建筑物沉降与开挖面距该监测点距离L与洞径D比值的一般规律,并将监测数据中建筑物水平位移和衬砌内力与数值模拟的数据进行对比,进一步验证有限元模拟的可行性。