胀缩性土具有显著的吸水膨胀和失水收缩的变形特性，对隧道工程造成极为严重的后果，是目前隧道穿越此类地质区域施工中的重大技术难题之一。本课题以揭示胀缩性土质隧道围岩失稳破坏机理，提出有效的支护措施为研究目标，综合采用室内试验、现场试验、理论分析与数值计算方法，依托典型胀缩性土质隧道建设工程，通过地质调研与现场试验，揭示了胀缩性土质隧道围岩致灾信息特征；采用室内力学试验方法，分析了线缩率与膨胀率的时程特性，研究了膨胀土浸水后吸水膨胀变形的规律；基于理论分析与数值计算方法，采用热-力耦合计算方法模拟胀缩性土膨胀变形过程，设置膨胀土地层线膨胀系数、比热容等参数，通过改变温度施加膨胀应力模拟降雨致使膨胀土隧道围岩变形过程，进而揭示了膨胀土隧道围岩在干湿循环作用下的变形和破坏过程，并与现场实验结果进行对比论证，验证力学模型的准确性，通过数值计算分析，评判隧道的稳定性；通过研发胀缩性土的相似材料，建立了能够有效模拟“日照”和“降雨”的地质力学模型试验装置，基于模型试验分析，揭示了干湿循环作用下膨胀土隧道围岩孕灾机理。综合以上研究成果，提出适用于胀缩性土、软弱土等隧道新型支护结构，为膨胀土质隧道灾害的预警与治理提理论基础。综上所述，本课题研究成果对认识胀缩性土质隧道围岩破坏机制，解决此类隧道围岩稳定性控制困难具有重要理论与实际意义。 2100433B