孙光吉 邓小龙 原鹏博

(1.中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100089； 2.兰州大学土木工程与力学学院，兰州 730000)

隧道是埋置于地层之下的工程建筑物，是人类对地下空间拓展利用的一种形式[1]。近年来，随着我国隧道工程技术的高速发展，穿越高山峻岭的隧道工程也越来越多，所面临的地层环境也更加多样且复杂，穿越以泥岩、砂质泥岩为主的华北二叠系软岩地层的隧道逐渐增多[2-3]。由于软岩具有强度低、变形大、力学机制复杂等独特的工程地质特性，极易引起拱顶垮塌、突泥涌水、围岩大变形等灾害，使得隧道的开挖和支护存在很大困难[4]。目前，针对软岩隧道的灾变机制的相关研究还较为薄弱，在软岩隧道施工中如何选择合理的开挖、支护方案，以及当软岩隧道发生大变形时采取何种合理有效的加固措施，对隧道施工质量保障及施工安全性具有重要意义[5-6]。

诸多学者针对软岩地层中开挖隧道工程的灾变问题进行研究。其中，孙伟亮[7]对顺层偏压软岩地层隧道施工力学行为进行分析，并提出该种工况下的快速施工方法；舒磊等[8]通过现场试验和非线性流固耦合模型，研究富水断层隧道支护体系的受力、变形特性，能量和力学响应；张梅等[9]对兰渝铁路某高地应力软岩隧道进行了围岩强度分级，并建立初期支护破坏准则；黄震等[10]通过地铁隧道结构灾变链式结构以及灾变数学模型的构建，分析地铁隧道结构灾变特征；吕显福等[11]从围岩的岩性、构造、水文、地应力，以及施工工艺等方面对软岩隧道大变形的机理进行分析，解释木寨岭隧道的围岩大变形破坏特征，并就控制大变形提出相应措施；……