以新建重庆至利川铁路万寿山隧道为工程背景,针对在水平缓倾岩层中修建大跨度隧道易出现拱部围岩掉块、坍塌的安全事故,深入分析了水平缓倾岩层隧道围岩变形破坏机理,提出了联合轻型支护的工程措施。应用FLAC3D连续介质模型计算分析万寿山隧道的围岩稳定性,再利用离散元数值计算软件3DEC对非连续介质下双线铁路隧道的围岩稳定性进行计算分析,提出缓倾岩层“怕薄不怕厚”的理念。通过现场模型试验将隧道围岩的变形、破坏过程简洁、直观的反映出来,对数值模拟与模型试验所得到的结果进行对比,总结出水平缓倾岩层围岩变形规律、破坏特征及影响范围。针对水平缓倾岩层破坏特征,研究并提出将径向锚杆与超前锚杆结合的支护形式,建立并推广水平缓倾岩层“联合轻型支护”的理念,将锚杆与W钢带组合使用,锚杆加固围岩,再将其连接在W型钢带上,将径向锚杆和超前锚杆联接成整体,组成联合支护结构,W钢带的抗剪性能和锚杆组合梁的作用,因此能够阻止节理继续切割拱部围岩变为块体,重新发挥围岩自承能力,组成隧道新型柔性支护体系,对类似地层的施工有较强的借鉴和指导意义,推广应用前景十分广阔。