近年来,随着我国经济社会的快速发展,西部大开发的建设,我国高速公路、铁路和城市地铁的快速发展,隧道工程也越来越多。如今,隧道工程建设逐渐向“长、大、深”等特点发展。自然界中具有层状结构的沉积岩占陆地面积的2/3,同时面对的高地温、高地应力等不良环境也越来越多,地质灾害也越来越复杂,对隧道工程的设计施工提出了严峻的考验,严重影响着工程安全。为了研究层状软岩隧道在高地温作用下的变形破坏机理,本文采用物理模型试验研究热-力作用下层状软岩隧道变形破坏机理。本文在国内外物理模型试验的基础上,采用相似材料,制作具有层状的物理模型。试验前对模型加温,分别进行了常温（20℃）、40℃、60℃和80℃温度条件下的物理模型试验,进行了高温作用下近水平地层层状软岩隧道在水平应力作用下围岩变形破坏的物理模型试验。试验过程中采用分级加载,使用应变监测系统、声发射监测系统、温度监测系统和摄像系统对模型试验的加温过程、加载过程和隧道破坏过程进行监测。通过研究取得以下主要成果:1.为了减小对模型内部结构的影响,将层理模型和加热元件合并,采用镍铬丝、锡箔纸、硅胶管和导热硅脂制作成层状加温装置。对物理模型的加温系统进行设计与制作,建立了一套模型试验的加温方案,加温效果有效。2.加载过程中受到压力的影响,各处应变以压应变为主,压力增大应变也增大。60℃时试验时,加温导致围岩切向应变和径向应变不均一,使得加载时应变和应力较大,20℃时应变最小。拱顶、拱肩、拱脚和拱底处应变较大,边墙处应变最小。切向应变大于径向应变。3.加载时洞壁处应力集中。20℃条件下破坏过程应力迅速降低,而在40℃、60℃和80℃条件下围岩经历了明显的应力重分布过程,应力发生复杂的调节过程,按照应力发展趋势不同,将各测线处应力趋势分为应力转移、应力释放和应力聚集。4.层状软岩隧道变形破坏具有明显的温度效应,温度影响了围岩的力学性质和应力分布,导致围岩破坏的主控因素发生变化,各温度条件下围岩破坏模式也发生变化,温度升高加剧了隧道围岩的破坏程度。5.模型加载时,40℃条件下极限应力最大,80℃条件下极限力值最小。模型经过短时间加温,模型强度将升高,随着加温时间的增长,围岩内部开始出现热损伤以及材料粘结力降低,模型强度将降低。6.本次试验过程中,随着围岩温度的不同,围岩破坏主控因素发生变化,导致围岩变形破坏力学机理各不相同,20℃条件下围岩破坏为张拉破坏,40℃条件下为岩体塑性剪切破坏,60℃条件下为岩块塑性剪切破坏和拱底弯曲破坏,80℃条件下为顺层滑移破坏和岩体塑性剪切破坏。围岩破坏模式不同,各阶段累计声发射数据也不同。