节理裂隙岩体在构造和强度等方便都表现出各项异性的特点,因此其破坏机制也与其他岩体有显著的差异性。在我国,隧道经常会穿过富含节理裂隙岩层,因此,对节理裂隙岩体中隧道围岩变形和稳定性研究就显得尤为重要。本文以承赤高速公路连接线烧锅隧道为依托工程,在理论研究的基础上,运用UDEC离散元软件进行数值模拟分析,得到以下有价值的成果。(1)在无支护的情况下,上覆岩层厚度对节理裂隙岩体隧道围岩的稳定性有显著影响。埋深较浅的隧道围岩极易失稳,深埋隧道围岩中可形成“压力拱”,处于“自稳”状态。(2)隧道开挖后围岩二次应力分布受节理空间分布特性影响,或者在隧道顶部围岩中形成“压力拱”,将上覆岩层的自重荷载向隧道两侧围岩传递,从而使隧道围岩能在无支护条件下达到“自稳”状态;或者因“开挖卸荷效应”严重,不能形成“压力拱”,隧道拱顶或侧帮围岩发生张拉或剪切破坏而塌落。(3)节理面的强度低时,深埋未支护隧道围岩也会发生节理面的张拉、滑动破坏,导致局部或整体坍塌。节理面强度较高时,节理面不发生破坏,容易在隧道拱顶围岩处产生较高环向应力,在无支护的情况下也可达到“自稳”状态。(4)隧道围岩二次应力分布受施工方法的影响也较大,全断面开挖法的二次应力卸载作用明显,不容易形成“压力拱”,容易造成隧道拱顶围岩局部区域或整体失稳。侧导洞分部开挖法的隧道拱顶围岩处很容易形成“压力拱”效应,围岩自撑能力强,因此,侧导洞分部开挖法隧道围岩的整体稳定性要优于全断面法。(5)在有衬砌支护的情况下,全断面法和侧导洞分部开挖法隧道围岩最终位移均表现为拱顶处围岩下沉,拱底处围岩起鼓,拱脚和边墙处围岩水平向外扩张。侧导洞衬砌支护开挖方式可有效抑制拱顶沉降,但由于多次开挖扰动会对拱脚产生不利影响。因此,采用侧导洞开挖方式应在拱脚处做好支护工作。(6)通过对比初期支护与二次衬砌支护结构内力发现,初期支护即可满足隧道工程强度和变形需要,二次衬砌主要是起到“安全储备”和美观的作用。