（1）荷载打折设计的安全隐患

《铁路隧道设计规范》（TB10003—2016）（以下称《规范》）规定计算复合式衬砌时，初期支护应按主要承载结构计算；二次衬砌在～级围岩可作为安全储备，～级围岩在特殊情况宜按承载结构设计。这个规定有利于衬砌设计的安全，但是对于施工来说有逻辑上的安全隐患。

现软岩隧道施工多采取台阶法分段开挖、支护，初期支护全断面全部完成后再按照先仰拱然后拱、墙两部进行整体式衬砌，也就是说衬砌端头与闭合的支护端头有一定距离，按照铁建设[2010]120号文件规定约为35m左右，然而，隧道的荷载大小是与开挖断面宽度、面积相关的，在当前施工现场流行着对初期支护变形不加限制的思想，再加上控制支护变形的关键措施——锚杆质量又很差，一旦全断面开挖出来，那么隧道的设计荷载也就全部形成了，尤其是软弱围岩。围岩松动圈理论认为，隧道围岩状态由内至外依次为松动圈、压密圈、原岩圈（对于浅埋隧道只有松动圈）。在当前的技术、工艺水平下，围岩开挖出来、支护起作用之前即已呈松散状态，尤其对浅埋隧道，此时全部设计荷载已经形成、而设计的初期支护却只承担部分荷载，所以只能承担部分荷载的初期支护被破坏就有逻辑上的原因。

（2）以初期支护的最终结构为设计目标的安全隐患

《规范》8.1.10规定“计算有仰拱的隧道和明洞衬砌，当仰拱先施作时，应考虑仰拱对结构内力的影响；当仰拱在边墙之后施作时，则可不考虑仰拱的作用”。而现行的隧道初期支护设计是以初期支护的最终结构（即仰拱闭合）为目标的，而仰拱闭合的结构的最大应力远小于仰拱未闭合的结构最大应力，但初期支护的施工是由上至下的，仰拱是在边墙之后施作的，这就客观上造成了仰拱闭合前初期支护结构的实际应力大于设计应力而处于危险状态。再结合上一节所述，现行的初期支护不仅是以最终结构为目标而且是以二次衬砌已经完成的状态为目标设计的，即设计的初期支护是与二次衬砌共同承担设计荷载，而实际施工时，初期支护与二次衬砌却是先后作用的，这就造成了被荷载依次破坏的结局。

软岩隧道施工都采取分部开挖的工法，各部的初期支护应力状态是有很大差别的，所以，隧道初期支护的设计应对应分部施工、且按承担全部设计荷载分别设计。

（3）现行设计给不出锚杆的锚固力

“锚杆在设计计算中无法作为支护结构来考虑，及时施作锚杆的时空效应也很难实现”，这是王梦恕院士的结论，因为给不出锚杆的锚固力，因此决定取消软岩隧道拱部系统锚杆，且有钢架的地方可不设锚杆，只在接头处设锁脚锚管。这里有一个逻辑错误——锁脚锚杆的锚固力也给不出。而且这种支护结构的在锁脚锚杆处的弯矩值及要求的锚杆锚固力很大，现场常有一个现象——隧道初期支护在中、下台阶接头处开裂就是很好的证明。实践证明，“钢架+锁脚锚杆”的支护结构处于极限应力状态，极易破坏失稳，王建宇院长对锚杆的作用从理论到试验进行了说明，对“锚杆无用”的观点进行了反驳，是合理的，不足的是脱离实际，忽视了现行理论给不出锚杆锚固力尤其是早期锚固力的不足而因此造成的现场锚杆施工无标准而导致质量差的现实；忽视了现场围岩变形远大于规范规定值而使围岩失去了弹塑性、小变形、连续体的基本条件的现实，而产生锚杆与钢架对立的观点；忽视了现场锚杆施工工艺问题。

现行设计给不出锚杆的锚固力值，至于有的设计文献提供了锚杆锚固力值，却不是支护结构计算的结果，与支护结构没有任何关联。当前现场大多数安全问题是锚杆质量差造成的。

现行有限元设计将锚杆模拟为二力杆单元来考虑锚杆的，而实际计算也很少这样处理。比如长安大学夏永旭教授编著的《隧道结构力学计算》给出的算例是这样处理锚杆的：

 锚杆对软岩的加固效果十分有限，流行说法是：土里插钢筋就像豆腐里插针。所以上述处理实在是个糊涂处理。

（4）现行设计理论无法解释的大变形现象

《规范》给出了隧道预留变形量值，对于软岩隧道不过十多厘米，这实际上是围岩发生弹、塑性变形的最大容许值，但实际发生的变形多数远大于规范规定值，有的甚至达一米多而没有坍塌，这与岩体力学理论的基本条件严重不符也是其无法解释的现象。由于大变形，围岩介质不连续了，应力与应变失去了对应关系，所以现在流行的各种有限元数值计算其理论前提不存在了，其计算出的结果自然面目全非。按照现行设计理念来处理大变形，采取的措施就是加固围岩，但是对于软岩，现行各种加固措施对其粘聚力c、内摩擦角φ的提高效果十分有限，有时还可能降低（现场很少有人作在加固围岩后对围岩力学指标的检验，都是采取默认的态度）。而采取“荷载—结构”的模型来处理，将围岩完全看作荷载来确定支护结构，即可回避此难题。