交通基础设施建设的发展关系到各地区经济文化交流的时效性,公路铁路建设网逐渐扩大至偏远地区,随之而来的是众多的工程难题。我国西北地区以高原和山地为主,地势复杂,隧道建设在此地形中有着无法比拟的优势,道路的隧道占比也越来越高,由于围岩条件的复杂性和时空变异性,隧道施工中往往会出现许多病害问题,仰拱底鼓、开裂破坏便是其中之一。仰拱对于隧道整体结构的重要性不言而喻,同时承受多方面的荷载,受力情况复杂多变,因此经常出现病害问题而影响工程安全,这也引起了众多学者的关注。针对不均匀围岩情况下仰拱受力问题,本文通过查阅相关研究成果和工程案例,提出了仰拱破坏模式的分类方法,利用MIDAS软件进行了四种工况的数值模拟,并且对围岩横向不均匀情况下的隧道采用不对称支护措施进行治理,并分析其可行性,主要研究成果如下:(1)整理总结了几座典型隧道仰拱破坏案例,在引起仰拱破坏的因素中,围岩性质变异引起的不均匀性是重点之一;在现有仰拱破坏模式的分类基础上,从仰拱破坏主导因素出发,分为原发性和继发性破坏,并基于仰拱受力类型,又将其细分为拉-弯破坏、弯-剪破坏、拉-剪破坏,分析了各种破坏模式对应的围岩条件。(2)建立围岩纵向不均匀模型,对比分析了Ⅳ级、Ⅴ级围岩中仰拱位移、受力特点。软岩段中隧道沉降位移和仰拱隆起位移均大于硬岩段,并且两段位移差随着围岩级别的增高而增大,仰拱中心位置与两侧的位移差会影响仰拱的破坏模式;软硬岩交界面是比较危险的截面,仰拱拉应力在此处突增,塑性区也明显增大。(3)通过围岩横向不均匀模型,分析了软硬岩两侧围岩压力、塑性区和横截面上仰拱隆起位移、应力变化。根据最大主应力和塑性区的横向变化规律,讨论了仰拱容易产生裂缝的位置和破坏模式,中心线两侧3.6 m处为易损部位。(4)针对围岩横向不均匀的情况,建立不对称支护的数值模型,对比支护前后围岩变形、底部围岩塑性区和仰拱位移、受力,验证了不对称支护的可行性,该种支护方式在控制围岩、仰拱位移,改善仰拱受力有显著的效果。