随着公路行业的不断发展,长大公路隧道在近年不断涌现。与此同时,地下风机房洞群交叉结构稳定性分析已成为长大隧道辅助通道建设的关键技术之一。因此,开展隧道地下风机房洞室群交叉结构稳定性分析具有重要的理论意义和工程实践价值。本文以宝塔山2#风机房地下洞群不同类型交叉结构为研究对象,采用理论分析、室内试验以及数值分析相结合方法,以聚丙烯纤维混凝土在隧道交叉结构中的运用为主线,对聚丙烯纤维混凝土基本力学性能和风机房交叉结构采用该支护材料后在开挖过程中的变形、裂缝、接触应力等变化规律展开了系统性的分析,为地下交叉结构的安全施工提供了技术保障。主要研究内容如下：(1)通过理论分析和室内模拟实验,研究素混凝土强度在掺不同含量聚丙烯纤维后的变化规律并得出对应的强度指标。(2)针对风机房地下洞群交叉结构的复杂性,运用工程类比法提出不同交叉类型结构的支护参数,建立三维数值模型,通过分析地下洞群不同交叉段在采用聚丙烯纤维混凝土之后的围岩变形、结构内力状态,支护结构裂缝分布及破坏形式等施工力学行为,来评价围岩及支护结构的稳定性,为以后类似工程的建设提供一定的理论及技术保障。(3)基于接触算法,针对不同类别的典型交叉结构单元分别建立接触单元,研究分析了围岩与支护结构之间的法向、切向接触应力,探明了不同交叉形式下,法向、切向接触应力沿隧道纵横向的整体分布形态、集中程度以及变化规律,同时对比分析了法向、切向随开挖面积的变化规律。(4)通过分析隧道不同交叉段的纵向变形规律,探明了不同交叉结构的变形影响范围：双T型交叉的影响范围是交叉段最大跨径的1.9倍,十字交叉的影响范围是交叉段最大跨径的2.1倍,T型交叉的影响范围是交叉段最大跨径的1.4倍。