利用cable单元模拟系统锚杆，shell单元模拟底板混凝土、混凝土喷层及钢拱架的综合作用，其等效弹性模量通过等刚度换算，即：
EI =E1I1+E2I2（1）。
式中，E、E1、E2分别为shell单元、混凝土喷层（底板混凝土）、钢拱架的弹性模量；I、I1、I2分别为单位长度shell单元、混凝土喷层（底板混凝土）、钢拱架的截面惯性矩，shell单元厚度取混凝土喷层（底板混凝土）的厚度，从而计算得到I.
连接筋、钢筋网和超前小导管所做的贡献作为安全储备，计算时不予考虑[5,6].支护结构单元分布见图3（b）。
2.3计算参数的选取。
岩土体的物理力学参数是在参考岩石力学试验结果的基础上，类比同区域其他地层软岩的力学参数，最后结合《公路隧道设计规范》[7]来确定，岩体力学参数见表1,支护材料力学参数见表2.
3计算结果与分析。
3.1开挖与支护后总位移变化。
3.1.1开挖后总位移变化。
图4为开挖后隧洞轴线方向总位移图。由图4可看出，洞壁附近变形量最大，在远离隧洞的过程中，围岩总位移值随之减小，隧道前段变形量也明显大于后段，这主要是由地层岩性和隧道埋深造成的，隧道前段岩性为粉砂质页岩夹煤层，后段为泥岩、粉砂质泥岩、砂岩，前段围岩强度明显小于后段，且后段埋深也小于前段。因而位移最大部位则出现在埋深最大且围岩强度较小的部位，里程DLM3+092.34,最大值可达2.75cm,将该部位所在隧洞横截面设为该数值模型典型横截面S.
为直观地观察隧道周围岩体在开挖和支护后的变化情况，故在横截面S布置A、B、C、D四个监测点（图2）。图5为开挖后各监测点方向位移变化图。由图5可看出，拱顶A方向的竖向沉降位移和洞底D方向的竖向隆起位移由隧洞内壁向深部围岩逐渐减小，拱顶沉降量在A处为2.9cm,在3D处衰减到1cm左右，洞底隆起值由D（D为隧道直径）处的2.6cm衰减至3D处的不足1cm.拱腰径向位移在横断面成拱的约束作用下变形较小，在拱腰0.7D范围内，拱腰B、C方向的水平收敛位移指向洞内，0.7D处减小为0,进而转向洞外，增加至0.3cm左右后趋于稳定。这是因为在隧道开挖后，在自重应力的作用下，拱顶和洞底的位移量均变化较大，而拱腰虽然临空，但在拱顶和洞底共同的约束作用下，不但变形量较小，还可产生反向变形。
