论文

为探索断层错动对浅埋地铁隧道的影响，以乌鲁木齐地铁隧道穿越西山断裂带北支为依托，采用有限元方法，通过对断层上盘施加位移，研究穿越逆断层上覆土中的城市浅埋地铁隧道衬砌在断层错动距离、隧道埋深发生变化时的受力与变形规律。对于有限元分析的具体应用和效果，可以参考浅埋大跨连拱隧道结构稳定性有限元分析，其中对隧道结构的稳定性进行了详细的探讨。

结果表明，断层错动作用下，衬砌竖向位移呈“S”形变化，衬砌的影响范围几乎不受错距的影响。随着断层错距的增加，衬砌位移、内力与纵向应力均逐渐增大。在此过程中，利用有限元应力曲线可以更好地理解衬砌内力的变化趋势。随着隧道埋深的减小，衬砌内力和纵向应力最大值逐渐减小。衬砌的剪力和轴力在断层错动面处达到最大值，弯矩和纵向应力最大值分布在断层错动面两侧。对这一现象的更深入探讨可以参考有限元方法误差分析。