李建旺，冯仕文，周喻

(1.北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京，100083；2.中铁十六局集团有限公司，北京，100018；3.中铁十五局集团有限公司，上海，200070)

在山岭隧道建设过程中，开挖施工活动诱发的围岩变形破坏常常造成塌方、突水突泥、岩爆等工程灾害。近年来，一些隧道在修建过程中时常遭遇隐伏采空区，由于对复杂围岩的认识不足，导致出现一系列施工难题。因此，深入开展隧道穿越采空区施工时围岩变形破坏机理研究，具有重要的科学研究意义及工程应用价值[1]。

相似模拟试验是研究隧道围岩变形破坏规律及灾变演化机制的一种重要而直观的手段，目前已广泛应用于隧道开挖施工围岩变形破坏机制的研究与工程实践中[2−3]。李术才等[4]研制了隧道开挖大比例尺三维模型试验系统，再现了隧道开挖围岩渐进破坏过程。刘泉声等[5]针对特大断面浅埋暗挖隧道，提出了一种新的十字岩柱施工法，并采用地质力学模型试验研究了隧道围岩位移及应力变化规律。朱合华等[6]以一定范围内埋深(25～60 m)的3车道公路隧道软弱破碎围岩为研究对象，研制了相似模型材料和配套试验设备，模拟了开挖后围岩的渐进性破坏全过程，分析了不同埋深下围岩的应力场特征。李利平等[7]通过大型三维均匀梯度加载地质力学模型试验系统和软弱破碎围岩及其支护系统相似材料的研制，开展了大跨度隧道围岩随埋深逐渐增加渐进破坏过程的大比尺模型试验。……