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本文以渝怀铁路增建二线新四方沱隧道为背景,利用有限差分强度折减研究了隧道无支护时围岩稳定性。基于数值计算结果提出了初期支护优化形式,取消了锚杆支护并应用于现场。结果表明,优化后的初期支护中喷射混凝土最大压应力为其极限抗压强度的44.5%,其抗压性能得到更充分的利用;钢架的压应力是钢材极限抗压强度的50%,钢架与喷射混凝土均有足够的安全余量。现场监测结果验证了该优化方案的安全性与可行性。该方案已在新建渝怀铁路新四方沱隧道中推广。