王晓方，王剑非，陈俊涛

(1.云南建设投资控股集团有限公司，昆明 650501； 2.招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆 400067)

多年来的隧道设计和施工过程多沿用传统思路，即参照相关规范对不同围岩级别进行支护结构设计及开挖方案设计。然而，相同围岩级别条件下统一的设计模式和支护强度不可避免地会造成钢拱架、锚杆等建筑材料的浪费。此外，在进行设计时也多从整体考虑将围岩划分为某一级别[1]，而没有考虑局部的软弱围岩偏压等荷载作用[2]。采用数值方法对隧道施工过程进行模拟时，多将钢拱架的承载作用通过刚度等效的方法换算到初期支护强度中[3]，较少对钢拱架的受力和变形状态进行深入分析[4-7]。针对隧道结构承受软岩偏压的变形状态及受力特性，刘之江、韩立志、李广平等[8-10]分析了洞口段浅埋偏压双线隧道在采用双侧壁导坑法施工时的围岩变形规律。此外，也有诸多学者研究了小净距隧道在浅埋偏压条件下的围岩稳定性及衬砌受力状态[11-14]。

综上可知，目前隧道结构的数值模拟分析针对钢拱架的受力过度简化，并没有考虑其真实的受力状态，而实际工程中钢拱架的布置间距和支护强度存在很大的优化空间。此外，在进行局部软岩偏压隧道的工程分析时，多以某典型工程为分析对象，没有考虑不同的软岩偏压模式对隧道衬砌及钢拱架的影响。为此，本文针对已有研究的不足，以某典型单拱大跨公路隧道为背景建立数值模型，并基于数值模拟结果，重点分析钢拱架及隧道衬砌的应力状态、变形模式及内力等，给出结构支护的优化建议。……