我国公路隧道建设起步较晚，许多关键性的技术与发达国家相比而言，还是存在一定的差距，且我国的地质条件较为复杂，实际施工时存在的多方面原因导致隧道建设中塌方事故屡屡发生，施工安全问题异常严峻。而二次衬砌的施工尤为重要，我们都知道公路隧道可能建成初期相安无事，随着时间的流逝土壤可能还是会挤压二次衬砌，造成二次衬砌的开裂甚至是坍塌，虽然很多学者已经致力于在二次衬砌上添加夹层以抵挡掉部分土壤带来的压力，可是还是有不足的地方。隧道工程中如果存在高地温地热，不仅影响劳动生产进度，温度附加应力的存在还将引起衬砌硅开裂，进而影响隧道结构稳定性。因此研发一种新型夹层材料具有重要意义，这种新型夹层材料应该具有一定的抗压强度(2MPa )和变形量(>50%)，既能缓冲和抵挡掉部分土壤带来的压力，还具有保温隔热的功能。
　　本文从新型夹层材料设计配合比出发，前期通过变化陶粒种类、掺量与聚氨酯泡沫掺量比例，以抗压强度和压缩量为设计指标确定最佳配合比，在配合比基础上，对新型夹层材料从力学性能进行研究，最后对掺水泥的新型夹层材料进行抗压强度分析。具体试验和结论如下：
　　通过查找陶粒和聚氨酯泡沫研究资料，配合比设计思路为聚氨酯泡沫掺量占陶粒的比例与变化陶粒自身的掺量，本文配制5组陶粒占自身最大掺入量的20%、40%、60%、80%、100%，以及6组聚氨酯泡沫占陶粒最大掺入的5%、10%、15%、20%、25%、30%，以抗压强度、变形量为评价指标，通过试验研究，确定聚氨酯泡沫和陶粒的最佳掺量，最终确定试验材料使用情况和试验配合比。确定满足抗压强度达到2MPa、变形量超过50%配合比组，最终满足的配合比组有五组。
　　变化陶粒种类，分析不同品种的陶粒对抗压强度的影响，本文配制5组陶粒占自身最大掺入量的20%、40%、60%、80%、100%，以及6组聚氨酯泡沫占陶粒最大掺入的5%、10%、15%、20%、25%、30%，通过试验研究，结果表明：粒径偏大的碎石型陶粒整体的抗压强度及变形量都比普通型陶粒偏低，但碎石型陶粒抗压强度和变形量的变化规律与普通型陶粒大致相同；同时确定聚氨酯泡沫和碎石型陶粒的最佳掺量，确定满足抗压强度达到2MPa、变形量超过50%的配合比组，最终满足的配合比组有四组。
　　本文针对陶粒和聚氨酯泡沫掺量在较少、一半和较多三种情况下，配制3组陶粒占自身最大掺量的20%、50%、100%，与3组聚氨酯泡沫占陶粒最大掺入的5%、15%、30%，对6组配合比进行轴心抗压性能、抗折性能和抗冲击性能试验，探究其6组的轴心抗压性能、抗折性能和抗冲击性能，并且对6组配合比的轴心抗压荷载-位移曲线进行分析。
　　本文在3组陶粒占自身最大掺入量的20%、50%、100%，与3组聚氨酯泡沫占陶粒最大掺入的5%、15%、30%，在此基础上掺入水泥，1组单一陶粒掺入的配合比和1组单一聚氨酯泡沫掺入的配合比作为对比，以提高材料抗压强度且在变形量无大变化的情况，3组陶粒掺入占自身最大掺入量上掺入水泥量为10%、20%、30%，3组聚氨酯泡沫占陶粒最大掺入上掺入水泥量为5%、10%、15%，探究其掺入水泥前后抗压强度以及变形量的变化，结果表明：掺入水泥的6组配合比的抗压强度均有提高。