肖明清，徐 晨

(1.中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063；2.水下隧道技术国家地方联合工程研究中心，武汉 430063)

引言

支护结构为隧道开挖后施作，用于维持隧道稳定和耐久性的结构物，我国交通隧道一般采用复合式衬砌，容许围岩产生一定变形，而又充分发挥围岩自承能力，一般由初期支护、防水层和二次衬砌组合而成[1]。

GB/T 50218—2014《工程岩体分级标准》、GB 50086—2015《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》等规范给出了地下工程自稳能力的定性判断标准，对各级围岩按照开挖跨度进行了自稳时间及可能出现的塌方程度预测，但未能明确隧道开挖后是否需要支护、需要什么类型支护的问题[2-3]。我国铁路隧道与公路隧道各级围岩支护结构参考图中，仅对Ⅱ级围岩采用随机锚杆，喷层、钢架、二次衬砌等系统支护方式，同时对隧道拱部、边墙、仰拱区域进行了一定程度的不等强设计。Q法支护参数参考图根据横轴Q值(岩石质量)与纵轴S(等效尺寸)将支护参数表划分为9个不同类型的支护区，其中，第1类无需支护或局部锚杆、第2类局部锚杆、第3～5类采用系统锚杆+喷纤维混凝土、第6～7类喷混凝土钢筋肋+锚杆、第8类必要时采用模筑混凝土衬砌[4-5]。可见，一方面，国内外喷锚支护复合式衬砌以类比设计为主，缺乏对支护结构量化的设计方法；另一个方面，国内外对支护结构的研究以系统支护为主，在围岩自稳性能良好时，采用等刚度系统支护显然有悖经济性。

文献[6-7]论述了临……