2022年，我院刘兴宗博士团队在分析和预防工程故障领域国际著名期刊《Engineering Failure Analysis》发表了题为“Mechanism analysis of tunnel collapse in a soft-hard interbedded surrounding rock mass: A case study of the Yangshan Tunnel in China”的研究论文（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2022.106304），我校为第一完成单位，刘兴宗博士为通讯作者。

隧道在分层岩体中建造是不可避免的，隧道坍塌通常与这种分层有关。本研究分析了阳山隧道两次剧烈坍塌，探讨了软硬夹层围岩体中隧道坍塌的机理，结合水力压裂试验和多元回归分析得到地应力场。第一次坍塌发生在极高的地应力和高地应力转变的区域，施工过程中极高的地应力状态没有被及时重视，仍采用高等级围岩体条件下的支护措施，支撑力不足是第一次坍塌的主要原因。采用数值方法模拟了阳山隧道开挖过程，发现第二次坍塌的围岩体夹杂着软泥岩和坚硬砂岩，以拉应力为主，软泥岩无法抵抗较大的拉应力，隧道拱顶位移急剧增加。在开掘过程中，使用微震监测来突出危险区域和岩体破坏类型，微震监测结果与数值模拟结果吻合。开挖软硬夹层岩体会导致隧道拱顶产生拉应力，如果软岩层位于隧道拱顶内，则由于岩体强度较低会产生拉伸破坏。

图1 阳山隧道岩土工程模型

图2 三维数值模型

图3 隧道轴线段内的最大应力分布（Pa;正值表示拉应力）