通透肋式拱梁隧道是一种全新的半明半暗异型隧道结构型式,其受力模式与承载机理尚不清楚,其设计理论有待建立,因此,开展通透肋式拱梁隧道相关问题研究具有重要意义。依托黄(山)塔(岭)桃(林)高速公路龙瀑隧道工程,采取现场勘察、室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,对肋式拱梁隧道变形规律、结构荷载模式开展了系统的研究,揭示了肋式拱梁隧道的变形特性,提出了肋式拱梁隧道的结构荷载简化模型?本文的主要内容和成果如下:1、开展了龙瀑隧道工程场址地质调查,全面地评价了龙瀑隧道工程场址的工程地质特性,为肋式拱梁隧道修建提供了基础性资料。2、针对黄(山)塔(岭)桃(林)高速公路龙瀑隧道段,进行了道路结构型式比选。方案比选表明:肋式拱梁隧道具有边坡扰动小、环境破坏少、结构简洁轻盈、外形美观、通透性佳的优点。在此基础上,提出了通透肋式拱梁隧道方案。3、简要分析了肋式拱梁隧道的变形特性,并开展了不同开挖方式下隧道及边坡的受力变形数值模拟对比研究。研究表明:开挖方式对隧道应力与变形影响较大,对边坡的应力与变形影响较小。采用后施作肋梁方案时,肋梁内力仅约为先施作肋梁时的50%,隧道边坡的应力在拱顶处也较先施作肋梁时小。开展了黄(山)塔(岭)桃(林)高速公路龙瀑隧道数值模拟分析,并与现场监测数据进行对比,对比表明:两者变形规律基本一致,应力大小、分布基本吻合,数值模拟真实地揭示了隧道的受力状态。4、对肋式拱梁隧道的边坡破坏模式进行了对比分析,研究表明:均质围岩下,围岩强度较低时,隧道的破坏模式为由拱脚附近开始,沿着某一斜直线的楔体滑移;围岩强度较高时,自身承载能力强,不会因岩体内材料的破裂而屈服,隧道边坡内不会发生楔体滑移;非均质围岩下,隧道破坏模式仍为沿着某一斜直线的楔体滑移,且滑移发生在浅层强度较低的岩层中,这表明浅埋隧道的结构荷载主要为浅层围岩的松动荷载。破坏模式分析表明:肋式拱梁隧道的边坡破坏模式符合《公路隧道设计规范》中关于浅埋隧道破坏模式的假定,故肋式拱梁隧道的结构荷载模型可参考《公路隧道设计规范》中浅埋偏压隧道荷载计算方法确定。5、对边坡破裂角计算方法进行了对比分析,对比表明:《公路隧道设计规范》推荐解法引入了围岩内摩擦角、边坡坡角、滑移面摩阻力等影响参数,考虑因素相对全面,能与数值计算结果较好吻合,适合用于肋式拱梁隧道边坡的破裂角计算。6、提出了肋式拱梁隧道结构荷载简化模型。分析了不同的切坡深度、不同围岩条件下结构荷载模型的变化规律,分析表明:结构荷载简化模型能正确地反应切坡深度、围岩性状改变引起的荷载变化规律。定量对比表明:由于边坡坡面临空,开挖引起的偏压荷载更突出,故须对结构荷载简化模型的横向荷载进行修正;围岩性状的改变引起松动破坏区域的改变,而结构荷载简化模型对围岩性状改变不敏感,故对结构荷载简化模型进行了改进。利用实测数据验证了改进结构荷载模型。相关成果已成功应用于黄(山)塔(岭)桃(林)高速公路龙瀑隧道工程,直接指导了工程建设,取得了良好的技术效果和社会效益。