● 摘要
本文以南水北调输水隧洞下穿地铁5号线五棵松地铁站工程为研究背景，利用ABAQUS大型有限元分析软件分别建立了不同埋深条件下，输水隧洞穿越车站前后的车站-土体三维模型以及车站-隧道衬砌-土体三维模型。通过静力计算和时程分析的结果，研究了五棵松地铁站和南水北调双输水隧道之间的相互作用关系。结果表明：
（1）由于隧道的下穿，车站下方土体发生沉降，导致车站发生应力重分布和沉降变形。在较远处下穿时，车站会有微小的上浮，当下穿到距离车站大约10m左右时，车站底板开始出现明显的沉降，且沉降幅度比较大，完全下穿后，最大沉降达到7.83mm，隧道下穿过车站之后，随着隧道的继续开挖，车站的沉降逐渐减小，最终趋于稳定。
（2）隧道开挖过程中，会造成车站中柱出现较大的应力变化，最大应力值达到15.13MPa，超过了C30混凝土的抗压强度设计值，因此在实际工程中，应对地铁车站中柱采取相应的加固措施。
（3）以车站纵向中轴为对称，在左右各25m的范围内，隧道的下穿对车站的影响较大。因此，在此阶段，应加强各测点的监测和施工进度的控制，防止车站出现较大的沉降变形。
（4）隧道距离车站越近，隧道在车站附近下穿时，造成车站底板的沉降量越大；然而，距离越近隧道本身对车站的反沉降作用也越明显。因此，在实际确定埋深时，应考虑两者综合作用的效果来确定。
（5）动力作用下，埋深的改变对结构自振频率的影响不大，但隧道的存在使结构的自振频率有明显的提高，提高幅度为28.57%。同时，计算开挖后模型的质量增加了0.0013%，所以由刚度的计算公式可以判断车站的整体刚度大约提高了28.57%，从而说明了隧道的存在提高了车站抗震性能。
本文以南水北调输水隧洞下穿地铁5号线五棵松地铁站工程为研究背景，利用ABAQUS大型有限元分析软件分别建立了不同埋深条件下，输水隧洞穿越车站前后的车站-土体三维模型以及车站-隧道衬砌-土体三维模型。通过静力计算和时程分析的结果，研究了五棵松地铁站和南水北调双输水隧道之间的相互作用关系。结果表明：
（1）由于隧道的下穿，车站下方土体发生沉降，导致车站发生应力重分布和沉降变形。在较远处下穿时，车站会有微小的上浮，当下穿到距离车站大约10m左右时，车站底板开始出现明显的沉降，且沉降幅度比较大，完全下穿后，最大沉降达到7.83mm，隧道下穿过车站之后，随着隧道的继续开挖，车站的沉降逐渐减小，最终趋于稳定。
（2）隧道开挖过程中，会造成车站中柱出现较大的应力变化，最大应力值达到15.13MPa，超过了C30混凝土的抗压强度设计值，因此在实际工程中，应对地铁车站中柱采取相应的加固措施。
（3）以车站纵向中轴为对称，在左右各25m的范围内，隧道的下穿对车站的影响较大。因此，在此阶段，应加强各测点的监测和施工进度的控制，防止车站出现较大的沉降变形。
（4）隧道距离车站越近，隧道在车站附近下穿时，造成车站底板的沉降量越大；然而，距离越近隧道本身对车站的反沉降作用也越明显。因此，在实际确定埋深时，应考虑两者综合作用的效果来确定。
（5）动力作用下，埋深的改变对结构自振频率的影响不大，但隧道的存在使结构的自振频率有明显的提高，提高幅度为28.57%。同时，计算开挖后模型的质量增加了0.0013%，所以由刚度的计算公式可以判断车站的整体刚度大约提高了28.57%，从而说明了隧道的存在提高了车站抗震性能。
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