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城市互通连接线下穿线工程引起结构变形特性、力学响应一直是工程界争论的焦点。建立非线性数值力学模型，研究施工过程初支内力、地表沉降、中壁受力、塑性区分布及围岩力学响应。结果表明：初期支护最大轴力637kN，发生左拱肩，最大弯矩91．4kN·m，发生在左边墙脚，安全系数1．1。地表沉降平均值13mm，最大值14．1mm，出现在先行洞中线偏右4m附近。中壁最大轴力641kN，安全系数3．5，满足施工阶段强度要求。在边墙和拱顶仰拱处发生较大塑性区，建议打设4m锚杆加强围岩。衬砌结构最大压应力3．66MP