为深入了解土体非均质性和各向异性对隧道掌子面稳定性的影响机制,基于普氏压力拱的损坏模式,构建一个隧道掌子面稳定性的分析模型,并推导出基于对数螺旋曲线的隧道掌子面支护力的解析解.进一步分析非均质性和各向异性对隧道掌子面支护力的影响规律,并依据可靠性理论来确定其安全系数以及合适的支护力范围.通过与实际工程案例的计算对比,验证其在实际工程中的实用性.研究表明,土体的非均质性和各向异性对隧道掌子面支护力产生显著的影响,而且非均质性和各向异性系数的离散性越高,对支护力的影响也就越大.建议设计浅埋土壤隧道时,务必深入考虑土体的非均质性和各向异性,以确保隧道施工的安全与隧道的稳定.