隧道开挖面稳定性关系工程安全及风险控制，因围岩软弱、施工方法不当等因素导致的坍塌事故时有发生。因此，大跨隧道开挖面稳定性及潜在破坏模式等问题是工程领域普遍关注的重点课题。
通常，地表超载是影响隧道开挖面稳定性的重要因素之一，其可源自建（构）筑物自重荷载、临时堆载，也可以是地表道路交通荷载。当上覆地层为软弱松散体时，从保守角度可将其自重等效为超载，作用于关键承载层的表面。此外，为缩短线路、降低造价，交通隧道有时会设置较大纵坡的情况。迎坡和顺坡施工条件下的隧道开挖面应力状态、稳定性等问题与平坡情况存在明显差异，通常纵坡效应不可忽视。
目前，考虑纵坡效应的隧道开挖面稳定性研究常以模型试验、实例分析和理论计算等手段展开研究。然而，同时考虑地表超载和纵坡效应的隧道开挖面稳定性及潜在破坏形态等问题变得更为复杂，不易从单因素的影响规律直接推演。进一步地，隧道开挖面潜在破坏形态的定量数据，对于工程中的地层预加固与结构设计等工作，具有重要的参考价值，亟需深入分析。
刚体平动运动单元上限分析(UB-RTME)作为刚性滑块上限法的深入拓展，可依赖非线性规划运算，获取以滑移线网表征的围岩破坏模式，便于定量分析破坏特征。本研究基于UB-RTME方法，提出源于构造破坏机制的初始三角形网格更新策略，通过采取六种网格更新操作，即①移动节点、②新增节点、③单元缩减、④对角互换、⑤单元加密、⑥成层加密，得到隧道开挖面高精度滑移网破坏模式（见图1）；考虑地表均布超载和迎坡、顺坡等综合因素，在获取临界超载系数σs/c的同时，利用精细化滑移线网破坏模式揭示隧道开挖面破坏关键特征及其演化规律（见图2）。
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