雷 刚，张建伟，祝建业，王 磊，魏炳鑫

(1.北京城建设计发展集团股份有限公司，北京 100037；2.青岛市地铁一号线有限公司，青岛 266071；3.北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044)

矿山法隧道初期支护结构变形是一个普遍存在、危害性较大但又不易控制的工程难题。因初期支护结构变形过大可能会导致初期支护结构开裂、破坏，进而引发洞内塌方甚至地面沉陷。

中外对初期支护的研究已有很多，张德华等[1]确定了喷射混凝土硬化速度对初期支护性能的影响规律。文竞舟等[2]运用地基曲梁相关理论推求出隧道复合初期支护内力解析式。文献[3-6]分别利用有限元软件和现场监测结果给出隧道初期支护的优化参数和支护特性。胡特新[7]利用有限差分程序预测了隧道壁在停止开挖或安装支护系统后的时变位移。文献[8-9]采用高性能混凝土构件提高了隧道掘进的安全性。杨涅等[10]基于变形-结构法依据规范定量评价初期支护的安全性。秦松[11]应用地应力测试技术获得隧道围岩初始地应力分布规律，并对初期支护变形破坏特征进行分析。杜洪新等[12]建立以三榀拱架为代表的超大断面隧道初支计算模型，分析不同混凝土喷层强度下拱架应力和拱顶位移。文献[13-14]分别对软岩地区、高地应力隧道支护结构、隧道变形受力特性进行研究。

目前，中国地铁隧道设计主要采用类比设计或经验设计方法，相同等级的围岩物理力学参数相差很大，若采用相同参数的支护结构必然会导致建筑材料浪费，导致建设成本的增加。……