当前我国大规模的隧道建设中,软弱围岩隧道的设计与施工难题一直困扰着广大隧道建设者。初支作为矿山法隧道主要承载结构,国内外对隧道初支施工结构研究的问题都集中在隧道横向支护结方面而对于隧道初期支护和二次衬砌的检算也仅局限于隧道横向、环向结构,而对于隧道支护结构纵向安全却很少考虑和检算,实施工程中往往由于纵向受力而导致初支环向开裂造成安全隐患。本文针对初支纵向安全进行ANSYS三维数值模拟施工过程,通过对其不同围岩级别、不同截面、不同支护时机、不同台阶长度多种工况的模拟对比,分析其纵向受力和沉降规律,并按照《铁路隧道规范》截面配筋条文对其进行配筋,得出如下结论:对模拟结果进行纵向受力分析,进行配筋后,发现:(1)Ⅲ级围岩下中纵向受力和环向沉降较小,不用考虑结构纵向安全;(2)Ⅳ、Ⅴ级围岩中,初支拱顶、拱底纵向应力较大,需增加配筋;(3)受环向收敛变形影响,初支纵向增加压应力;(4)初支施加时机极为重要,不同支护时机纵向应力相差极大;(5)相同埋深下,双线与单线纵向受力为同一数量级;浅埋情况下,长台阶工法拱顶、拱底应力是短台阶工法的数倍;深埋情况下,相反;由于初支为薄壳结构,但若考虑剪应力影响则对结构更加不利,所以在应力分析及配筋中,未考虑环向应力及剪应力的对纵向影响。