隧道在使用过程中，受到周围环境影响，围岩压力发生较大变化，对隧道安全使用产生不利影响，因此考虑在衬砌与围岩之间加入保护层抵消围岩压力的变化。近年来，气泡混合轻质土在工程建设中得到了越来越广泛的应用，气泡混合轻质土具有抗压强度低、孔隙率高等特点，在压缩过程中能吸收掉大量来自围岩压力改变产生的能量。将气泡混合轻质土作为保护层材料，新型气泡混合轻质土具有一定的抗压强度(6MPa～9MPa)和变形量(>25%)。气泡混合轻质土中加入少量纤维，改变气泡混合轻质土力学性能，使弯曲韧性、延性有较大的提升。研究内容如下所示。
　　1)发泡剂性能的研究
　　研究了动物蛋白发泡剂、植物蛋白发泡剂、AOS发泡剂这三种发泡剂在不同浓度下产生的泡沫气泡群密度、1h泌水量、1h沉降距、3h泌水量、3h沉降距等泡沫性能。在动物蛋白发泡剂中加入少量的AOS发泡剂、植物蛋白发泡剂，研究复配发泡剂泡沫气泡群密度、1h泌水量、1h沉降距、3h泌水量、3h沉降距等泡沫性能。综合考虑，选用浓度为10%的100g动物蛋白发泡剂+5g植物蛋白发泡剂。
　　2)高延性水泥基复合材料基复合材料力学性能研究
　　研究高延性水泥基复合材料与普通硅酸盐水泥3d、28d的抗折强度、抗压强度、脆性系数、弯曲韧性和28d抗压荷载-位移曲线。得出的结论为高延性水泥基复合材料抗折强度、延性、塑性较好，可以作为气泡混合轻质土的水泥材料。
　　3)泡沫掺量、水灰比对气泡混合轻质土力学性能的影响
　　研究不同的泡沫掺量、水灰比对气泡混合轻质土在3d、7d、14d、28d的抗折强度、抗压强度、脆性系数、弯曲韧性、抗压弹性模量的影响，确定最佳泡沫掺量和水灰比。根据最佳泡沫掺量和水灰比，制作高延性水泥基复合材料气泡混合轻质土、普通硅酸盐水泥气泡混合轻质土的抗压试块，研究其28d抗压荷载-位移曲线。确定了泡沫的最佳掺量为513L/m3，最佳水灰比为0.3。
　　4)纤维掺量对高延性水泥基复合材料气泡混合轻质土力学性能的影响
　　研究不同的玄武岩纤维掺量对气泡混合轻质土抗折强度、抗压强度、脆性系数、弯曲韧性、抗压弹性模量的影响，确定最佳纤维掺量。根据最佳纤维掺量，制作高延性水泥基复合材料气泡混合轻质土、普通硅酸盐水泥纤维气泡混合轻质土(纤维掺量0.5%)、高延性水泥基复合材料纤维气泡混合轻质土(纤维掺量0.5%)抗压试块，研究其28d抗压荷载-位移曲线。确定了纤维的最佳体积掺量为0.5%。