3.1.1　隧道结构体系设计与计算模型应遵循的原则

3.1.1　隧道结构体系设计与计算模型应遵循的原则

对于介质均匀的圆形隧道，当其平面轴在对称状态下时，围岩和支护结构在相互作用下就会产生收敛约束关系，进而得出围岩与支护结构在平衡时的支护阻力，有了这一支护阻力值，就可以准确计算出围岩和支护结构的应力状态。但是，即使是如此简单的问题，依然需要事先将被研究对象的几何形状、初始应力情况、开挖深度、支护形式以及岩层的物理力学特点转化成为数学应力模型，然后借助数学力学方法得出理想的模型值。一个理想的隧道工程项目数学力学模型可以准确反映出以下几个方面的因素：

（1）必须能够描述有裂缝、破坏带、开挖面形状变化而形成的三维几何形状；

（2）可以说明围岩地质地形条件初始应力的情况；

（3）应考虑对围岩重分布有重要影响的岩石以及支护材料的非线性特点，并能准确测定出反映这些特点的参数；(https://www.daowen.com)

（4）如果想要明确所设计的隧道支护结构、开挖方法是否可以取得成功，即想明确隧道建设的安全性和稳定性，需要将围岩、锚杆和混凝土结构的局部破坏和整体失稳的判断准则纳入模型中，当然以上判断准则必须符合设计规范中的相关规定；

（5）工程项目建设完成后，要经得起实际的检查和检验，检查和检验的过程不能是偶然与巧合，需要保证检查与检验的一致性。

这种理想的模型对于后续的科学研究和分析是十分重要的，因为只有对隧道围岩性质和施工过程进行模拟，才能准确地掌握围岩与支护结构的工作情况，帮助领导者做出符合项目实际情况的决策。但是，由于这一模型的参数太多，又不容易准确地判断，而将各类影响因素转化至模型中也是比较困难的。因此，该模型还不能被直接应用于设计和实践中，需要先根据理想的模型推演出一种简单的模型，即工程师模型。