隧道开挖后，初次喷层和二衬衬砌的厚度视围岩而定，实际施工中往往具有保守性。如何更为精准的确定支护衬砌厚度，可明显节约资源，减少施工时间，加快施工进度。松动圈理论认为可由围岩松动圈的厚度值确定隧道支护参数。近些年，学者们所得到松动圈厚度值均为经验或近似公式，研究过程所考虑的因素为隧道的地应力、埋深和岩体强度等，而没有考虑围岩卸荷扰动后岩体的节理风化情况、节理间距、以及爆破损伤等情况。围岩松动圈厚度值可根据Hoek-Brown强度准则推导，但Hoek-Brown强度准则中对地质强度指标GSI和扰动参数D的选取没有明确参考资料，工程实际中选取模糊。本文结合理论分析、现场测试等多种手段，讨论了施工扰动对岩体的影响以及在实际工程中应如何考虑，提出了基于可拓理论的扰动参数D的取值方法，并将改进后扰动参数应用于松动圈理论计算。本文主要研究内容如下：(1)基于二次正交试验法对围岩松动圈的影响因素进行了分析。围岩松动圈的形成实质是松动圈内围岩产生碎胀变形，碎胀变形是围岩卸荷扰动产生的松动与破坏，其影响因素包括地下水、地应力、以及其它地质力学指标如霍克布朗参数等。本文采用二次正交组合试验的4因素5水平试验方案，并结合地质雷达，按照组合设计表进行了17次野外试验。经过计算分析得出影响因素的显著性由高至低分别为：霍克布朗参数S、霍克布朗参数M、霍克布朗参数S和霍克布朗参数M的交互作用、隧道埋深。(2)为了更真实地反映岩体的扰动程度，既考虑工程岩体中围岩级别和爆破因素对松动圈的扰动影响，也结合《工程岩体分级标准》中的岩体完整性指标Kv和超声波探测技术来确定扰动参数D。根据围岩的实际扰动特点，基于可拓学理论，建立了Hoek-Brown准则扰动参数D的物元模型，并引入熵权法分析了扰动指标的权重。(3) Hoek-Brown准则对于扰动参数D的参考取值具有模糊性和离散性，基于可拓原理，在物元模型的理论基础上，综合考虑爆破损伤、卸荷情况、结构面发育程度和围岩级别四个扰动程度影响因子，确定了扰动参数D的取值参考范围，为考虑岩体扰动程度的参考提供有效依据。(4)运用改进的岩体扰动参数D，结合隧道围岩的其他参数，计算得到隧道围岩的松动圈理论厚度值，并应用声波测试对隧道的松动圈厚度值进行了测试，并与理论值进行了对比。结果表明：以物元模型为基础所改进的扰动参数D所计算得到的松动圈理论值与实测值基本一致，验证了理论解的可靠性。