摘要：文章以某山岭隧道为研究背景,针对隧道穿越断层破碎带时,拱部二次衬砌浇筑完成后仰拱出现大量涌水,需进行仰拱下挖的断面优化问题,采用温度比拟法,快速计算衬砌结构的外水压力,并研究在该水压下,不同仰拱和过渡圆弧曲率组合对衬砌内力的影响,计算断面的安全系数,选择合理的结构优化方案。结果表明：（1）断层破碎带的存在会影响围岩渗流场的分布,使断层附近的衬砌外水压力大幅上升;（2）随着过渡圆弧与仰拱半径之比R＊的增大,断面形式由马蹄形逐渐向圆形过渡,衬砌的弯矩值和轴力值降低,尤其是仰拱和拱脚的弯矩值降低显著,断面的弯矩分布更为均匀,结构的受力状态得到改善,安全系数增大。（3）当R＊=0.5时,衬砌正负弯矩分布较为均匀,断面最小安全系数达到2.65,且继续增大R＊对安全系数的提高已不明显。因此,结合造价、工期等因素,选取R＊=0.5为本工程最佳断面优化方案。

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