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近几年,我国高速铁路迅速崛起,由此带来了众多大断面隧道。对于穿越软弱围岩地质条件的高速铁路大断面隧道,仰拱开挖不当容易诱发隧道塌方灾害,仰拱开挖已经成为隧道施工中的关键性控制工序。鉴于仰拱开挖对整个隧道的稳定性起着重大的影响,本文通过大量文献调研,归纳分析了软岩隧道塌方灾害特征及影响因素,在此基础上分析了仰拱开挖对软岩隧道塌方灾害的影响。利用数值分析方法深入研究了有无仰拱、仰拱一次性开挖长度以及仰拱闭合距离对隧道围岩的稳定性影响。依托实际工程,并采用数值分析与现场试验相结合的方法研究了仰拱开挖对软弱地层大断面隧道围岩变形的影响。主要研究内容包括：通过对隧道塌方灾害特征进行深入研究,归纳总结了软岩隧道的塌方灾害特征,并将导致软岩隧道塌方的影响因素归纳概括为工程地质条件、设计条件及施工条件。通过对仰拱施工导致隧道塌方的影响因素进行详细分析,阐明了仰拱开挖引起围岩失稳的力学机理。基于隧道断面尺寸效应,对比分析了Ⅳ～Ⅵ级围岩条件下平底隧道和仰拱隧道的围岩位移场、塑性区范围、初期支护受力以及锚杆受力情况,数值分析结果表明：施设仰拱可以有效抑制隧底隆起变形及围岩塑性区扩展,改善初期支护结构的受力状态,且围岩条件越差,仰拱的支护作用越明显。借助FLAC3D数值分析软件,首先对比分析了Ⅳ～Ⅵ级围岩条件下不同仰拱一次性开挖长度对隧道开挖面前后围岩变形、开挖面附近屈服区域范围的影响,从而确立了最优化的仰拱一次性开挖长度。然后对比分析了Ⅳ～Ⅵ级围岩条件下不同仰拱闭合距离对隧道开挖面前后围岩变形、开挖面附近屈服区域范围的影响,从而确立了最优化的仰拱闭合距离。以贵广铁路油竹山隧道为工程背景,通过对隧道进口段DK80+815～DK80+855、 DK82+840～DK82+960的现场监控量测结果和数值分析结果进行对比分析,发现现场实测值与数值计算值基本吻合,说明计算模型能够较好地模拟油竹山隧道实际施工情况。利用BiDoseResp函数对隧道DK80+815断面的拱顶下沉监测数据进行拟合,并利用回归方程分析仰拱开挖对隧道围岩及支护结构的影响。