目前关于隧道施工的研究主要集中在土体变形和土体扰动方面。关于隧道施工对建筑物影响的研究主要集中在单圆隧道和双圆隧道。以单圆隧道为例，隧道施工引起周边地层的沉降变形，导致邻近建筑物也产生不均匀沉降变形，从而使建筑物结构内部产生附加内应力，对建筑物产生不利影响。对无建筑物条件下的地表沉降特征已经有深入研究，最具代表性的是Peck等（1969）提出的横向沉降槽经验公式，该经验公式已经在中国隧道工程中得到广泛应用。然而，城市地铁大多修建在高楼林立的地区，地铁隧道施工引起的地层沉降必然会对建筑物产生影响，同时建筑物也会对地层沉降产生约束作用。因此，无建筑物与有建筑物的地层沉降特征是完全不同的，建筑物的结构形式对地层沉降变形的约束作用也不尽相同，其中地铁隧道施工引起的地层沉降对浅基础建筑物而言更为敏感。因此，地铁修建过程中，地铁隧道施工技术难点之一就是控制浅基础建筑物的沉降，亟须开展有建筑物的地层沉降特征研究，以解决地铁修建的技术难题。
地表的绝对沉降量是地表沉降关注的重点，但对于建筑物则不仅要关注绝对沉降量，而且更要关注相对沉降量（即不均匀沉降量）。地铁隧道施工是一个动态过程，在这个过程中受到影响的地层和建筑物的变形和受力也是一个动态过程。地表和建筑物发生最大绝对沉降量的时刻，并不一定是建筑物发生最大相对沉降量和结构应力状态最不利的时刻。工程实践表明，在地铁隧道穿越建筑物的时刻往往是建筑物最危险的时刻。因此，讨论隧道施工对建筑物的影响，应当紧密结合隧道施工过程。在这种情况下，再应用经典的Peck横向沉降槽公式来回答建筑物在什么状态下将会发生最大的相对和绝对沉降量，以及建筑物是否安全、会不会开裂破坏等一系列与隧道施工过程密切相关的问题，显然是不可行的。然而，此方面的研究目前还较少。为此，本节应用三维数值模型，以特定地层和浅基础框架结构建筑物为研究对象，对无建筑物和有建筑物的地层沉降变形特征进行对比研究，揭示建筑物与隧道不同空间位置关系的地层和建筑物的沉降特征。
图5-3为地层-隧道-房屋位置示意图，其中S为隧道中轴线与建筑物中轴线之间的水平距离。为研究隧道与建筑物呈不同角度对建筑物带来的影响，取S=0 m且假定房屋与隧道的位置分为平行、垂直和45°斜交3种形式，如图5-4所示。
图5-3 地层-隧道-房屋位置示意图（单位：mm）
图5-5为无建筑物时隧道施工所引起的横向地层沉降槽云图，同时标出了地层滑移线位置和角度。在实际工程中，地铁开挖首先引起地表坍塌的位置最有可能发生在最大位移线与地表连通的范围内，此时地表才刚刚出现坍塌，坍塌面积较小，但此时的地层仍然处于不稳定状态。若不及时处理，地表还会继续坍塌，地表坍塌面积继续加大，直至达到地层滑移线。
图5-4 建筑物与隧道位置关系图（单位：mm）
图5-5 无建筑物时地层沉降槽云图
图5-6为隧道中轴线与建筑物中轴线水平距离为0时，建筑物与隧道走向呈平行、垂直和45°斜交工况时的横向地层沉降槽云图，也标出了地层滑移线位置和角度。图5-7为上述工况下建筑物和扰动地层的三维变形图，由图可知，建筑物对沉降槽的影响较大。建筑物所在位置的地层滑移量明显增大，沉降槽宽度明显增大。无建筑物时，滑移线角度为52°，而有建筑物时，在平行工况下滑移线角度为57°，垂直工况下滑移线角度为54°，45°斜交工况下滑移线角度为52°。此外，地层沉降槽宽度也存在一定差别，无建筑物时，地层沉降槽宽度为14 m，而有建筑物时，在平行工况下地层沉降槽宽度为18 m，垂直工况下地层沉降槽宽度为22 m，45°斜交工况下地层沉降槽宽度为16.3 m。地层沉降数值存在较大差别，当无建筑物时，地层沉降槽最大值为14.9 mm。当建筑物与隧道平行时，地层沉降槽最大值为15.6 mm，当建筑物与隧道垂直时，地层沉降槽最大值为14.3 mm，当建筑物与隧道45°斜交时，地层沉降槽最大值为15.5 mm。
图5-6 有建筑物时的地层沉降槽云图
图5-7 建筑物与隧道不同位置关系时的三维变形图
图5-8 建筑物基础节点
隧道施工对建筑物沉降变形影响较大，框架建筑浅基础相对沉降量也有一定差别。为此，本节研究了不同工况下建筑物基础节点沉降变化情况。本节涉及的建筑物基础节点如图5-8所示。
图5-9为不同工况下隧道掘进引起的框架建筑物基础沉降图。从图中可以看出，当建筑物与隧道平行时，建筑物最大相对沉降量发生在隧道开挖到建筑物中间位置，其值为7 mm，而最大绝对沉降量则发生在隧道全部开挖完成之后，其值为7 mm[图5-9（a）]；当建筑物与隧道垂直时，建筑物的最大相对沉降量和最大绝对沉降量都发生在隧道开挖完成之后，为4 mm[图5-9（b）]；当建筑物与隧道45°斜交时，建筑物的最大相对沉降量发生在隧道开挖到建筑物的大致中间位置，其值为7 mm[图5-9（c）]，最大沉降量发生在隧道开挖完成之后，其值为5 mm。此外，由于隧道掘进机挤压和机壳摩擦力对土体的扰动作用，上方建筑物先产生1 mm的微小隆起，随后开始沉降。
图5-10为不同工况下建筑物最大水平位移随隧道掘进的变化图（其中纵向位移为沿隧道掘进方向，横向位移为垂直于隧道掘进方向）。由图可知，当建筑物平行于隧道时，随着隧道掘进距离的增加，建筑物顶层最大横向水平位移变化不大（均小于0.5 mm），最大纵向水平位移先增大后减小再增大，在隧道穿越建筑物下方附近达到最大值，最大纵向水平位移值为2.5 mm。当建筑物与隧道45°斜交时，随着隧道掘进距离的增加，最大横向水平位移变化较大但均小于3 mm，最大值位于建筑物顶层的顶角处；最大纵向水平位移先增大后减小再增大，在隧道穿越建筑物下方附近达到最大值，最大纵向水平位移值为4.5 mm。当建筑物与隧道垂直时，随着隧道掘进距离的增加，最大横向水平位移变化不大（均小于0.5 mm），最大纵向水平位移先增大后减小再增大，在隧道穿越建筑物下方附近达到最大值，最大纵向水平位移值为2 mm。
图5-9 不同工况下隧道掘进引起的框架建筑物基础沉降图
图5-10 建筑物最大水平位移随隧道掘进距离的变化
图5-11为平行工况下建筑物沉降三维示意图。由图可知，建筑物纵墙沉降最大值发生在其靠近隧道开挖方向的端部，其值为4.7 mm，沿隧道开挖方向，建筑物纵墙沉降逐渐减小，纵墙差异沉降并不明显，仅为1 mm左右。建筑物横墙沉降则出现较大差异。横墙最大沉降出现在其中部位置，最大沉降值为7.4 mm，横墙两端沉降为4.7 mm，说明此时建筑物横墙将发生较为明显的相对挠曲变形。图5-12为平行工况下建筑物横墙相对挠曲变形曲线图。由图可知，建筑物平行于隧道时，建筑物的横墙尺寸小于地表沉降槽宽度，隧道开挖将引起建筑物横墙的不均匀沉降，建筑物横墙的沉降变形均表现为下凹挠曲变形。此时建筑物中部跨越沉降曲线的下凹挠曲最大点，这使得此时的建筑物横墙相对挠曲变形也最为显著，最大相对挠曲变形值为2.26 mm。
图5-11 平行工况下建筑物沉降三维示意图
图5-12 建筑物横墙相对挠曲变形曲线
图5-13 建筑物横墙主拉应力云图
为了进一步了解建筑物因隧道开挖所引发的墙体拉应变情况，图5-13给出了平行工况下建筑物横墙墙体的主拉应变分布情况。由图可知，由于建筑物横墙发生下凹挠曲变形，且当建筑物横墙跨越坑外沉降曲线下凹挠曲最大点时，建筑物横墙的相对挠曲变形最为显著，所对应墙体的主拉应变亦最大，最大值为0.2‰，主要呈现正“八”字形分布。此外，建筑物横墙主拉应变主要集中在基础以及梁、柱、墙交接处。其原因主要是边梁两端连接的边柱及中柱发生较大的差异沉降，导致边梁、边柱内产生较大的附加作用力，带动其他梁柱产生变形和错动。
当建筑物与隧道垂直时，建筑物的纵墙尺寸明显大于地表沉降槽宽度，隧道开挖亦将引起建筑物纵墙的不均匀沉降。图5-14为建筑物纵墙沉降曲线图。图5-15为建筑物沉降三维示意图。由图可知，建筑物垂直于隧道开挖方向时，由于建筑物纵墙中部位于地层沉降槽最低点正上方，建筑物纵墙沉降最大值发生在其中部位置，其值为4.4 mm。建筑物纵墙沉降值由纵墙中心部位向纵墙两端逐步减小，纵墙最小值发生在纵墙端部，沉降值仅为1.5 mm和1.9 mm，两端差异沉降仅为0.4 mm。此时建筑物纵墙的差异沉降最大值为2.8 mm。建筑物后纵墙沉降值大于前纵墙的沉降值，且沉降较大值分布区域也大于前纵墙。
图5-14 垂直工况下建筑物纵墙沉降曲线
图5-15 垂直工况下建筑物沉降三维示意图
为进一步了解建筑物挠曲作用下所产生的墙体应变变化规律，提取了纵墙墙体的拉应变，如图5-16所示。建筑物与隧道开挖方向垂直时，建筑物纵墙中部将位于地层沉降槽的最低点位置，此时建筑物发生明显的下凹挠曲变形。建筑物纵墙主拉应变主要集中于地层沉降槽最低点的两侧，均呈倒“八”字形分布，当墙体拉应变达到其极限拉应变时，墙体将产生分布于沉降槽最低点两侧的正“八”字形裂缝。分布特点如下：①应变较为集中区域发生在窗与墙交接处；②横、纵墙体交接处的应变较为明显；③建筑物纵墙近隧道端部位置的主拉应变明显大于建筑物其他部位；④建筑物后纵墙对应的最大主拉应变为0.22‰，大于前纵墙所对应的0.18‰；⑤建筑物纵墙中部位置的主拉应变极小，仅为0.009‰。
图5-16 垂直工况下建筑物纵墙主拉应变云图
建筑物与隧道45°斜交时，建筑物的纵墙尺寸大于地表沉降槽宽度，隧道开挖所引起的建筑物纵墙的不均匀沉降将更加明显，建筑物纵墙沉降变形表现为下凹挠曲变形。图5-17为建筑物纵墙沉降曲线图。图5-18为建筑物沉降三维云图。由图可知，建筑物前、后纵墙沉降趋势近似呈现反对称形态，最大沉降均发生在隧道中轴线正上方。随着建筑物纵墙与隧道中轴线的距离加大，建筑物纵墙的沉降值逐渐减小，且纵墙远离隧道端均发生微弱上隆。前纵墙最大沉降值为6.47 mm，上隆最大值为0.54 mm，后纵墙最大沉降值为7.37 mm，上隆最大值为0.4 mm，由此可知，此时建筑物纵墙将发生明显的相对挠曲变形。
图5-17 45°斜交工况下建筑物纵墙沉降曲线
图5-18 45°斜交工况下建筑物沉降三维示意图
图5-19 45°斜交工况下建筑物后纵墙挠曲变形图
图5-19为建筑物与隧道走向45°斜交时，建筑物后纵墙相对挠曲变形图。由图可知，建筑物后纵墙跨越隧道开挖区域时，受地层沉降槽的影响，建筑物后纵墙将发生明显的相对挠曲，相对挠曲变形最大值发生在地层沉降槽最低点位置，相对挠度最大值为2.6 mm。随着建筑物后纵墙逐渐远离隧道开挖位置，其所对应的相对挠曲变形值逐步减小。当建筑物后纵墙跨越地层沉降槽上凸挠曲变形区域时，受地层沉降变形趋势的影响，建筑物后纵墙远离隧道端将发生较小的上凸挠曲变形，最小值仅为0.36 mm。
为进一步了解建筑物在挠曲与扭转变形作用下所产生的墙体应变变化规律，提取了前、后纵墙墙体的主拉应变，如图5-20所示。在隧道掘进作用下，受地层沉降槽的影响，建筑物纵墙发生较大程度的相对下凹挠曲变形，所对应的纵墙主拉应变主要集中于纵墙所跨地层沉降槽最低点附近区域内，主拉应变呈类似反对称的分布，且呈倒“八”字形。分布特点如下：①应变较为集中的区域发生在窗与墙交接处；②地层沉降槽最低点位置所对应的纵墙拉应变最为显著；③横、纵墙体交接处的应变较为明显。建筑物后纵墙所对应的最大主拉应变值为0.4‰，前纵墙所对应的最大主拉应变为0.32‰。
图5-20 45°斜交工况下建筑物纵墙主拉应变云图(www.xing528.com)
为了研究浅基础框架建筑与隧道走向呈不同角度时，建筑物受隧道开挖的变形影响，本节进行了三维有限元数值模拟分析，得出以下主要结论：
由地层滑移线形成的地层沉降范围并不是地表沉降槽宽度，地表沉降槽宽度应按实际影响范围来确定，建筑物的存在使得地表沉降槽宽度和地层滑移角加大，而地层平均滑移角应视建筑物与隧道空间位置关系而定。
建筑物的沉降特性与隧道施工过程及隧道空间位置密切相关，建筑物发生最大相对沉降量的时刻正是建筑物处于最不安全的时刻，此时往往是隧道正在穿越建筑物的时刻，而此时建筑物的绝对沉降量并不一定最大。建筑物发生最大绝对沉降量的时刻发生在隧道开挖完成之后，而此时的相对沉降量一定最大。
建筑物平行或垂直于隧道时，建筑物顶层最大横向水平位移变化不大，最大纵向水平位移先增大后减小再增大，在隧道穿越建筑物下方附近达到最大值。建筑物与隧道45°斜交时，最大横向水平位移变化较大但均小于3 mm，最大位移位于建筑物顶层的顶角处。最大纵向水平位移先增大后减小再增大，在隧道穿越建筑物下方附近达到最大值。
建筑物与隧道呈不同角度时，建筑物墙体的主拉应变存在显著差异。当建筑物平行于隧道时，建筑物横墙主拉应变明显大于建筑物纵墙主拉应变。当建筑物与隧道垂直时，建筑物纵墙主拉应变将更为显著。当建筑物与隧道45°斜交时，建筑物纵墙发生较大程度的相对下凹挠曲变形，主拉应变呈类似反对称的分布。
2.隧道开挖对任意距离建筑物的影响分析
令S为隧道中轴线与建筑物中轴线之间的水平距离，D为隧道直径。房屋与隧道走向为平行工况时，取S分别为0 m，6.75 m，10.75 m，15 m共四种位置。地层-隧道-房屋位置示意如图5-3所示。
图5-21为有建筑物时建筑物与隧道不同距离时的地层滑移线和沉降槽宽度。图5-22为上述工况下建筑物和扰动地层的三维沉降云图。
图5-21 不同S工况下地层沉降槽图
从图中可以看出，有建筑物与无建筑物时的地层滑移线和沉降槽有较大差别：
图5-22 不同S工况下建筑物和地层三维沉降图
（1）当0≤S≤D时[图5-21（a），（b）]，建筑物使地层滑移角加大。当S=0 m时，最大滑移角为57°，地层沉降量明显增加，最大值出现在隧道顶部中心位置，其值为16 mm。当S=6.75 m时，远离建筑物一侧的地层滑移角最大，滑移角为64°。邻近建筑物一侧的地层滑移角小于远离建筑物一侧的地层滑移角，其值为55°。与此同时，地层沉降量明显增加，最大值依旧出现在隧道顶部中心位置，其值为15.5 mm。此外，地层沉降槽宽度明显加大，当S=0 m时，地层沉降槽宽度为18 m，当S=6.75 m时，地层沉降槽宽度进一步增大，其宽度为21 m。
（2）当D≤S≤2D时[图5-21（c）]，建筑物同样使地层滑移角加大，远离建筑物一侧的地层滑移角最大，滑移角为66°。邻近建筑物一侧的地层滑移角小于远离建筑物一侧的地层滑移角，其值为51°。与此同时，地层沉降量增加幅值有所减小，最大值依旧出现在隧道顶部中心位置，其值为9.47 mm。此外，地层沉降槽宽度达到最大，其值为23.4 m。
图5-23 建筑物基础节点示意图（单位：mm）
（3）当2D≤S时[图5-21（d）]，远离建筑物一侧的地层滑移角最大，滑移角为66°。邻近建筑物一侧的地层滑移角小于远离建筑物一侧的地层滑移角，其值为58°。与此同时，地层沉降量与无建筑物时的地层沉降量差异不大，最大值依旧出现在隧道顶部中心位置，其值为9.42 mm。此时地表沉降槽明显增大。此时地层沉降槽受建筑物影响明显减小，宽度较无建筑物时稍有增大，其值为18 m。
综上所述，建筑物的存在使得地表沉降槽宽度增大，同时改变了地层滑移角大小。建筑物所处位置的局部地层滑移角明显增大，且视建筑物位置，发生在近建筑物或远建筑一侧。
隧道施工对建筑物沉降变形影响较大，框架建筑浅基础相对沉降量也有一定差别。为此，本节研究了不同工况下建筑物基础节点沉降变化情况。本节涉及的建筑物基础节点如图5-23所示。
图5-24为不同S工况下建筑物基础沉降曲线。以S=0 m为例，由于掘进机挤压和机壳摩擦力对土体的扰动作用，上方建筑物基础节点43率先产生1 mm的微小隆起，随后开始沉降。随着隧道的开挖，建筑物基础节点的沉降逐渐增大，最大沉降值达5 mm。沿隧道开挖方向，建筑物基础节点的沉降依次减小，开挖过程中节点43与节点48的最大差异沉降为6 mm。待建筑物沉降稳定时，二者的差异沉降最小，仅为1 mm。随着隧道中轴线与建筑物中轴线之间的水平距离S的增大，建筑物纵墙下浅基础的沉降先增大后减小。当建筑物纵墙下浅基础中轴线与隧道中轴线重合时（S=6.75 m），建筑物沉降最大，沉降值为9 mm，开挖过程中节点43与节点48的最大差异沉降为8 mm。当S=15m时，建筑物纵墙下浅基础沉降最小，沉降值仅为1.5 mm，开挖过程中节点43与节点48的最大差异沉降仅为2 mm左右。
图5-24 不同S工况下建筑物基础沉降曲线
图5-25 建筑物基础节点43沉降曲线
以基础节点43为例，不同S工况下建筑物基础节点沉降曲线如图5-25所示。由图可知，随着建筑物逐渐远离隧道，建筑物受隧道开挖引起的地层沉降槽的影响越来越小，基础节点的沉降先增大后减小。S=0 m时，基础节点所对应的最大沉降为5 mm。S=6.75 m时，建筑物基础节点位于隧道中轴线正上方，受土体扰动最大，所对应的沉降最大，为8.7 mm。S=10.75 m时，基础节点所对应的最大沉降为5.8 mm。S=15 m时，基础节点所对应的最大沉降为1.4 mm，此时建筑距离隧道足够远，基础沉降主要由建筑物自身重力所引起。
图5-26 建筑物横向水平位移图
建筑物横向水平位移如图5-26所示。随着S的增大，建筑逐渐远离隧道，受隧道开挖地层沉降槽的影响减小，建筑物将发生沿垂直于隧道开挖方向（横向）上的水平位移。最大水平位移出现在建筑物结构顶部位置。随着隧道掘进距离的增加，最大横向水平位移逐渐增大。当S=0 m时，建筑物基础几何尺寸小于地表沉降槽宽度时，隧道开挖对建筑物沉降产生较大影响，但建筑物产生的横向水平位移很小。当S=6.75 m时，建筑物纵墙下浅基础中轴线与隧道中轴线重合，此时建筑物横向水平位移最大，为7.8 mm。当S=10.75 m时，建筑物局部将跨越地层沉降槽右半部分，横向水平位移亦较大，为6.1 mm，此时建筑物发生的局部倾斜较S=6.75 m时有所减小。当S≥15 m时，建筑物绝大部分将不再位于沉降槽范围内，此时，建筑物沉降主要受自重影响，受地层沉降槽影响较小，横向水平位移仅为1 mm。
图5-27 建筑物条形基础节点48纵向水平位移图
因采用较大顶推力，随着隧道掘进距离的增加，建筑物最大纵向水平位移逐渐增大，且最大值发生在建筑条形基础与地层的接触处。以条形基础48节点为例，图5-27为建筑物条基节点48的纵向水平位移图。由图可知，当S=0 m时，基础节点48的最大纵向水平位移为2.84 mm。当S=6.75 m时，此时基础节点48的纵向水平位移最大，为3.21 mm。原因在于建筑物纵墙下浅基础中轴线与隧道中轴线重合，隧道中轴线正上方土体受隧道扰动影响最大，因此基础节点48纵向水平位移最大。由于隧道中轴线向两边扩展，土体受隧道掘进扰动逐渐减小。当S=10.75 m时，基础节点48的纵向水平位移有所减小，此时建筑物纵向水平位移为2.86 mm。当S≥15 m时，基础节点48的纵向水平位移最小，为2.16 mm。
图5-28 建筑物横墙沉降曲线
受地层沉降槽的影响，建筑物的横墙将发生不均匀沉降，图5-28为不同S工况下建筑物横墙沉降曲线。由图可知，尽管地层沉降变形趋势呈下凹挠曲变形，由于建筑物自身刚度的影响，建筑物具有较为明显的约束、协调作用，这使得建筑物的基础沉降曲面呈现近似平面的形状，即随着S的增大，基础沉降曲线接近为直线状态。当S=0 m时，建筑物横墙中部将跨越地层沉降槽最低点，此时横墙中部位置沉降值最大，为7.3 mm，横墙两端沉降最小，为5 mm。当S=6.75 m时，建筑物横墙近隧道侧沉降最大，为8.7 mm，横墙远隧道侧受地层沉降槽影响较小，出现微弱上隆，其值为1.4 mm。当S=10.75 m时，建筑物横墙近隧道侧沉降最大，为5.9 mm，横墙远隧道侧上隆有所增加，其值为2.5 mm。当S≥15 m时，建筑物受地层沉降槽影响最小，横墙沉降主要由建筑物自重引起，横墙近隧道侧最大沉降值仅为5.9 mm。
图5-29 建筑物横墙相对挠曲变形
不同S工况下，建筑物横墙相对挠曲变形如图5-29所示。当S=0 m时，建筑物的挠曲变形表现为下凹挠曲变形，最大相对挠曲变形为2.3 mm，发生在隧道中轴线正上方。当S=6.75 m时，此时建筑物横墙远隧道侧将跨越地层沉降槽变形的上凸区域，这使得建筑物横墙远隧道侧表现为微弱的上凸挠曲变形，其值仅为0.3 mm。建筑物横墙近隧道侧依然表现为下凹挠曲变形，相对挠曲变形最大值仅为0.4 mm。当S≥10.75 m时，建筑物整横墙将发生单纯的上凸挠曲变形。最大相对挠曲发生在S=10.75 m时，位于横墙中部位置，其值为0.85 mm。
为进一步了解建筑物在挠曲作用下所产生的墙体应变变化规律，提取横墙墙体的主拉应变，如图5-30所示。当S不同时，所引起的建筑物横墙拉应变分布呈现显著的不同，且横墙的主拉应变分布与其所发生的挠曲变形紧密相关，针对每一变形模式的横墙拉应变特征有：
图5-30 不同S工况下横墙主拉应变云图
当S=0 m时，建筑物横墙主要发生下凹挠曲变形，故墙体的主拉应变主要呈现正“八”字形分布，且主要分布于建筑物墙体的中部，有如下规律：①窗间墙为应变较为集中的区域；②一层墙体较二、三层墙体应变值要大；③横、纵墙交接处的应变要比其他地方的应变大；④最不利位置为基础与墙体相交处。
当S=6.75 m时，建筑物横墙主要发生下凹挠曲变形，但横墙远离隧道一侧将发生微弱上凸挠曲变形。横墙主拉应变主要分布于建筑物横墙的中部位置，窗间墙主拉应变较为集中。主拉应变最大值出现在建筑物横墙远离隧道端基础与墙体相交处，其值为0.1‰。
当S≥10.75 m建筑物横墙整体发生上凸挠曲变形，横墙中部受土体扰动影响很小，因此主拉应变值亦较小，主拉应变最大值依旧出现在建筑物横墙远离隧道端基础与墙体相交处，其值仅为0.08‰。
图5-31为不同S工况下建筑物纵墙主拉应变云图。当S=0 m时，纵墙墙体主拉应变主要集中在一层窗间墙与基础交接处，最大主拉应变为0.24‰。当S=6.75 m时，纵墙墙体主拉应变依旧主要集中在一层窗间墙与基础交接处，但此时纵墙近隧道侧的主拉应变更为明显，最大主拉应变为0.1‰。当S=10.75 m时，建筑物纵墙主拉应变主要集中在近隧道侧二、三层窗间墙位置处以及一层墙体与基础交接处，最大主拉应变为0.14‰。当S=15 m时，建筑物纵墙主拉应变极小，其值仅为0.08‰。
图5-31 不同S工况下建筑物纵墙主拉应变云图
为了研究浅基础框架建筑与隧道距离不同时，建筑物受隧道开挖的变形影响，本节进行了三维有限元数值模拟分析，得出以下主要结论：
建筑物的存在使得地表沉降槽宽度增大，随着建筑物与隧道之间距离S的增大，地层沉降槽的宽度先增大后减小，当建筑物与隧道足够远时，地层沉降槽不再受建筑物的影响，将恢复至无建筑物时的状态。建筑物所处位置的局部地层滑移角明显增大，且视建筑物位置，发生在近建筑物或远建筑一侧。
随着隧道中轴线与建筑物中轴线之间的水平距离S的增大，建筑物纵墙下浅基础的沉降先增大后减小。当建筑物纵墙下浅基础中轴线与隧道中轴线重合时，建筑物沉降最大。建筑物发生最大相对沉降量的时刻正是建筑物处于最不安全的时刻，此时往往是隧道正在穿越建筑物的时刻，而此时建筑物的绝对沉降量并不是最大。建筑物发生最大绝对沉降量的时刻一定发生在隧道开挖完成之后，而此时的相对沉降量一定最大。
建筑物与隧道的距离不同时，建筑物墙体的主拉应变存在显著差异。此时建筑物受地层沉降槽的影响，其横墙发生较为明显的下凹挠曲变形，横墙主拉应变明显大于纵墙主拉应变。随着与隧道距离的增大，横墙主拉应变先减小后增大再减小。建筑物横墙在跨越地层沉降槽最低点和上凸挠曲曲率最大点时主拉应变最为显著。
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