开挖隧道所引起的围岩松动和破坏的范围有大有小，有的可达地表，有的则影响较小。对于一般裂隙岩体中的深埋隧道，其波及范围仅局限在隧道周围一定深度，所以作用在支护结构上的围岩松动压力远远小于其上覆岩层自重所形成的压力，这可以用围岩的“成拱作用”来解释。下面以在水平岩层中开挖一个矩形坑道，来说明坑道开挖后围岩由形变到坍塌成拱的整个变形过程。

（1）隧道开挖后，在围岩应力重分布过程中，顶板开始沉陷，并出现拉断裂纹，可视为变形阶段。

（2）顶板的裂纹继续发展并且张开，由于结构面切割等原因，顶板逐渐松动，可视为松动阶段。

（3）顶板岩体因强度不同而逐步坍塌，可视为坍塌阶段。

（4）顶板塌落停止，达到新的平衡，此时界面近似拱形，可视为成拱阶段。(www.daowen.com)

实践证明，自然拱范围的大小除受上述围岩地质条件、支护结构架设时间、刚度以及它与围岩的接触状态等因素影响外，还取决于以下因素。

（1）隧道的形状和尺寸。隧道拱圈越平坦，跨度越大，则自然拱越高，围岩的松动压力也越大。

（2）隧道的埋深。人们从实践中得知，只有当隧道埋深超过某一临界值时，才有可能形成自然拱。习惯上，将这种隧道称为深埋隧道，否则称为浅埋隧道。由于浅埋隧道不能形成自然拱，所以它的围岩压力大小与埋置深度直接相关。

（3）施工因素。如爆破产生振动，造成围岩压力过大，常常是引起塌方的重要因素之一。又如分部开挖多次扰动围岩，也会引起围岩失稳，扩大自然拱范围。